Materi Enzim

dan Metabolisme

Kelas XII MAM

EVA YENANI

 

1. 1. ENZIM & METABOLISME BIOLOGI KELAS XII SMA 2 PERGURUAN “CIKINI” By: Kurniati Maulany, S.Pd
2. 2. 3.2 Menjelaskan proses metabolisme sebagai reaksi enzimatis dalam makhluk hidup KOMPETENSI DASAR Peserta didik diharapkan dapat: 1. Merinci struktur enzim 2. Menjelaskan sifat-sifat enzim 3. Menejelaskan cara kerja enzim 4. Menjelaskan faktor yang mempengaruhi kerja enzim 5. Menjelaskan cara pengelompokkan enzim 6. Menjelaskan cara pemberian nama enzim 7. Menjelaskan tahapan respirasi aerob 8. Menjelaskan 2 contoh respirasi secara anaerob 9. Merinci proses reaksi terang pada fotosintesis 10.Merinci proses reaksi gelap pada fotosintesis TUJUAN PEMBELAJARAN
3. 3. METABOLISME Definisi Jenis Katabolisme Respirasi Aerob Respirasi Anaerob Anabolisme Fotosintesis Kemosintesis Enzim Struktur Sifat Cara Kerja Faktor-Faktor yang mempengaruhi kerja enzim
4. 4. METABOLIS ME Keseluruhan reaksi kimia yang berlangsung di dalam organisme atau makhluk hidup DEFINISI METABOLISME Disebut juga Karena metabolisme selalu menggunakan katalisator enzim
5. 5. 1. ANABOLISME • Proses penyusunan senyawa kimia sederhana menjadi senyawa kompleks • Memerlukan energi à reaksi endergonik • Disebut endoterm : reaksi memerlukan energi panas • Contoh: • Fotosintesis (memerlukan energi cahaya) • Kemosintesis (memerlukan energi kimia) 6CO2 + 6H2O à C6H12O6 + 6O2 METABOLIS ME
6. 6. 2. KATABOLISME • Proses pemecahan/ penguraian senyawa kimia kompleks menjadi senyawa sederhana • Melepaskan energi à reaksi eksergonik • Disebut eksoterm : reaksi membebaskan energi panas • Contoh: • Respirasi C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O + ATP METABOLIS ME
7. 7. Apa yang dimaksud dengan metabolisme? Apa perbedaan antara anabolisme & katabolisme? METABOLIS ME
8. 8. PART 1
9. 9. Perhatikan video berikut!
10. 10. Critical Thinking
11. 11. Definisi Enzim Suatu jenis protein yang berfungsi sebagai katalisator yang dapat mempercepat suatu reaksi kimia tanpa ikut bereaksi E N Z I MStruktur Sifat Cara Kerja Faktor-Faktor yang mempengaruhi
12. 12. Enzim (Holoenzim) Apoenzim (Protein) Gugus Prostetik (Non Protein) Kofaktor (an-organik) Koenzim (organik)Enzim yang strukturnya sempurna Contoh: Kofaktor: ion-ion logam Koenzim: Vit B, NAD, FAD E N Z I M
13. 13. Enzim adalah suatu protein Enzim merupakan biokatalisator Enzim bekerja secara spesifik Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit Enzim dapat bekerja bolak balik ENZIM
14. 14. Enzim mengkatalisasi reaksi dengan menurunkan energi aktivasi (Ea) ENZIM Next
15. 15. • Teori gembok & Kunci • Teori ini menyatakan bahwa enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai dengan satu jenis substrat saja • Bekerja secara spesifik Lock & Key Theory (Fischer) ENZIM Next
16. 16. • Teori ketepatan induksi • Teori ini menyatakan bahwa sisi aktif enzim lebih fleksibel dalam menyesuaikan substratnya • Sisi aktif enzim dapat berubah menyesuaikan dengan substratnya Induced Fit Theory (Daniel Koshland) ENZIM
17. 17. • Semakin tinggi suhu akan mempercepat reaksi hingga batas suhu optimum • Sebaliknya, makin rendah suhu maka reaksinya semakin lambat Suhu ENZIM Keterangan: Suhu 0oC : Tidak aktif Suhu >60oC : Denaturasi Suhu 37oC : Bekerja Optimum Next
18. 18. • pH akan mempengaruhi sisi aktif dalam mengikat substrat pH ENZIM Keterangan: Enzim Ptialin, bekerja pada pH 7 (netral) Enzim Pepsin, bekerja pada pH 2 – 6 (asam) Enzim Maltase, bekerja pada pH 7 (netral) Enzim Tripsin, bekerja pada pH 8 (basa) Next
19. 19. • Pengaruhnya terhadap kecepatan reaksi adalah berbanding lurus. • Artinya: Semankin tinggi konsentrasinya, maka makin cepat reaksinya Konsentrasi Enzim ENZIM Next
20. 20. • Umumnya berbanding lurus dengan kecepatan reaksi • Dapat memiliki keadaan konstan apabila enzim sudah mengikat semua substrat Konsentrasi Enzim & Substrat ENZIM Next
21. 21. • Zat yang dapat memacu kegiatan suatu enzim • Contohnya: ion Cobalt, Mangan, Nikel, Magnesium, Clorin, dan garam dari logam alkali tanah Pengaruh Zat Penggiat/ Aktivator ENZIM Next • Zat yang dapat menghambat kerja enzim • Terdiri dari 2 jenis: • Inhibitor Kompetitif • Inhibitor Non Kompetitif Pengaruh Zat Penghambat/ Inhibitor
22. 22. ENZIM Zat Penghambat (Inhibitor) Inhibitor kompetitif, merupakan zat yang menghambat kerja enzim dengan cara bersaing dengan substrat untuk mendapatkan sisi atif enzim. Contoh: Malonat & Oksalosuksinat Inhibitor non kompetitif, merupakan zat yang menghambat reaksi enzimatik dengan cara berikatan dengan bagian selain sisi atif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya. Contoh: Antibiotik Penisillin yang menghambat kerja enzim penyusun dinding sel bakteri
23. 23. No Golongan Enzim Fungsi atau sifat 1 Oksidoreduktase Mengkatalisis reaksi dimana salah satu substrat mengalami oksidasi (donor hidrogen) dan substrat lain mengalami reduksi (penerima hidrogen). a. Dehidrogenase Mengubah ikatan tunggal menjadi ikatan rangkap. b. Oksidase Melakukan oksidasi (menerima oksigen atau melepas elektron). c. Hidroksilase Menggabungkan gugus hidroksil 2 Transferase Mengkatalisis perpindahan 1 gugus karbon (misalnya metil), gugus aldehid, keton, gugus fosforil, atau gugus amino dari satu substrat ke substrat yang lain. 3 Hidrolase Mengkatalisis hidrolisis (penambahan air) untuk memecah ikatan kovalen C-O, C-N, C-C, P-O, dan ikatan tunggal lainnya. a. Peptidase Memecah ikatan peptida pada protein. b. Esterase Memecah ikatan ester. c. Glikosidase Memecah ikatan glikosida pada polisakarida. d. Fosfatase Memecah ikatan fosfat. 4 Liase Mengkatalisis penambahan gugus pada ikatan rangkap atau pembentukan ikatan rangkap dengan menghilangkan gugus C=C, C=O, atau C=N. Misalnya: dekarboksilase, aldolase, dan dehidratase. 5 Ligase Mengkatalisis reaksi penggabungan antara satu molekul dengan molekul lain melibatkan hidrolisis dari ATP. Misalnya: RNA ligase dan DNA ligase. 6 Isomerase Mengkatalisis perpindahan suatu gugus ke tempat lain dalam satu molekul. Misalnya: racemase, fosfoglukoisomerase, mutase, dan oksidoreduktase. Nama suatu enzim biasanya dengan menggunakan akhiran ase. Akhiran ase ditambahkan pada nama substrat yang diubah oleh enzim tersebut.
24. 24. PART 2 KATABOLISME (RESPIRASI ANAEROB)
25. 25. Definisi Respirasi Anaerob § Proses penguraian untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen § Disebut juga fermentasi § Asam piruvat yang dihasilan dari proses glikolisis mendapati kondisi kekurangan oksigen, maka asam piruvat akan masuk ke jalur anaerobic § Hanya menghasilkan 2 ATP § Reaksi: § C6H12O6 à CO2 + energi + alkohol § C6H12O6 à energi + asam laktat R E S P I R A S I A N A E R O B
26. 26. Definisi Respirasi Anaerob (Lanjutan) § Pelaku yang menggunakan respirasi anaerob § Jaringan yang kekurangan oksigen § Akar tumbuhan yang terendam air § Biji-biji berkulit tebal yang sulit ditembus oleh oksigen § Sel ragi (jamur) & bakteri anaerobik R E S P I R A S I A N A E R O B
27. 27. Macam Respirasi Anaerob 1. Fermentasi Alkohol Pada makanan dengan bantuan ragi Saccharomyces cereviceae R E S P I R A S I A N A E R O B
28. 28. Macam Respirasi Anaerob R E S P I R A S I A N A E R O B 2. Fermentasi Asam Laktat
29. 29. Macam Respirasi Anaerob 2. Fermentasi Asam Laktat R E S P I R A S I A N A E R O B
30. 30. PART 3 KATABOLISME (RESPIRASI AEROB)
31. 31. Definisi Respirasi Aerob § Proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi (makanan) melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen § Bersifat eksergonik, artinya melepaskan energi § Reaksi: C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O + 36 ATP § Pelaku: § Manusia, hewan, tumbuha, sebagian monera, Protista, dan jamur R E S P I R A S I A E R O B
32. 32. R E S P I R A S I A E R O B
33. 33. R E S P I R A S I A E R O B
34. 34. RESPIRASI AEROB
35. 35. R E S P I R A S I A E R O B
36. 36. RESPIRASI AEROB
37. 37. PART 4 ANABOLISME (FOTOSINTESIS)
38. 38. Definisi Anabolisme § Anabolisme merupakan rangkaian reaksi penyusunan suatu zat organik dari senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks § Bersifat endergonik à memerlukan energi § Dibedakan menjadi 2, yaitu: § Asimilasi: penyusunan zat anorganik à organik Contoh: Fotosintesis & Kemosintesis § Polimerisasi: penyusunan zat organik sederhana à kompleks A N A B O L I S M E
39. 39. Definisi Fotosintesis § Merupakan proses anabolisme yaitu penyusunan CO2 & H2O menjadi karbohidrat oleh klorofil dengan bantuan energi matahari § Sinar yang paling efektif untuk fotosintesis: § Sinar merah : bergelombang panjang (lebih dari 680) § Sinar violet & biru : bergelombang pendek (440 – 480) § Terjadi di kloroplas § Reaksi Kimia: 6CO2 + 6H2O à C6H12O6 + 6O2 F O T O S I N T E S I S
40. 40. Definisi Fotosintesis § Terdiri dari 2 tahap: § Reaksi terang § Membutuhkan cahaya § Terjadi di tilakoid/ grana § Reaksi gelap § Tidak membutuhkan cahaya § Terjadi di stroma F O T O S I N T E S I S
41. 41. Reaksi Terang § Terdapat 3 reaksi: § Sensibilitas : masuknya cahaya § Fotofosforilasi : sintesis ATP § Fotolisis air : H2O à 2H+ + ½O+ + 2e- § Hasil dari reaksi terang: § O2 : dibebaskan § ATP : digunakan untuk reaksi gelap § NADPH2 : digunakan untuk reaksi gelap § Terdapat 2 jenis siklus § Siklus Siklik : menghasilkan ATP dan hanya melewati Fotosistem I § Siklus Non-Siklik : menghasilkan O2, ATP, dan NADPH2 dan melewati Fotosistem I dan II F O T O S I N T E S I S
42. 42. ❶ Cahaya matahari akan ditangkap oleh klorofil dalam fotosistem II sehingga elektron di pusat fotosistem naik ke tingkat energi yang lebih tinggi dan ditangkap oleh akseptor primer. Elektron tersebut akan mengalir turun untuk menuju tingkat energi awalnya namun melewati beberapa molekul sebagai akseptornya (penerima elektron). ❷ Elektron yang telah naik menyebabkan pusat fotosistem II kekurangan elektron, untuk mengisi kekosongan tersebut suatu enzim akan memecah H2O à 2H+ + ½ O2 + 2e- . Hasil fotolisis air berupa elektron akan didonorkan pada pusat fotosistem II dan O2 akan dilepaskan secara bebas oleh tumbuhan. ❸❹ Elektron dari fotosistem II yang naik dan ditangkap akseptor primer tadi akan dialirkan menuju sederetan protein melalui rantai transfer elektron yang meliputi Pq (plastoquinon), kompleks sitokrom, dan Pc (plastosianin) yang akan mengantarkan elektron tersebut kembali ke tingkat energi semula. Ketika ditangkap oleh protein-protein tersebut, elektron akan melepaskan sebagian energinya sehingga dapat digunakan untuk membentuk ATP.
43. 43. ❺ Disamping itu, elektron pada fotosistem I juga telah tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi karena menangkap energi cahaya matahari. Elektron dari fotosistem II akan turun dari kompleks protein (rantai transfer elektron) dan mengisi kekosongan yang terjadi di fotosistem I. ❻ Sedangkan elektron dari fotosistem I yang naik akan ditangkap oleh akseptor primer kemudian diteruskan menuju Fd (ferredoksin), yang menjadi perantara sebelum elektron tersebut menuju enzim NADP+ reduktase. Enzim tersebut akan menggunakan elektron untuk reaksi reduksi membentuk NADPH2.
44. 44. Reaksi Gelap/ Siklus Calvin Benson § Terdapat 3 reaksi: § Fiksasi/ Pengikatan CO2 § Reduksi § Regenerasi/ Pembentukan kembali RuBP § Hasil dari reaksi terang: § Glukosa F O T O S I N T E S I S
45. 45. FINISH