Rangkuman Materi Biologi BAB 2 Tentang Metabolisme Kelas XII Semester 1 - Part 3

Selamat datang kembali Sahabat Administrasingajar semua, kami akan berbagi mater biologi khususnya kelas 12, Postingan ini adalah lanjutan dari postingan Materi Biologi BAB 2 Metabolisme Sel Kelas 12 Semester 1 Kurikulum 2013 - Part 2. Materi Biologi Kelas 12 di Blog ini lengkap dari Semester 1 dan 2, dari BAB 1 sampai BAB 10 yaitu, Pertumbuhan dan Perkembangan, Metabolisme Sel, Materi Genetik, Pembelahan Sel, Pewarisan Sifat Menurut Hukum Mandel dll. jadi jangan sampai ada materi biologi yang tertinggal untuk di baca yah Sahabat semua, baik langsung saja kita ke materi Metabolisme sel tentang Anabolisme.

Anabolisme

Anabolisme merupakan proses penyusunan senyawa kompleks dari senyawa-senyawa yang lebih sederhana. Anabolisme disebut reaksi endergonik karena proses ini membutuhkan energi. Berdasarkan jenis sumber energi yang dipakai, anabolisme dibedakan menjadi dua yaitu fotosintesis dan kemosintesis.

Fotosintesis 

Fotosintesis adalah proses penyusunan bahan organik (karbohidrat) dari H2O dan CO2 dengan bantuan energi cahaya. Proses ini hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofIi, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari seperti tumbuhan dan alga. Hasil dari fotosintesis adalah molekul glukosa yang disimpan dalam bentuk pati, amilum, atau tepung. Organel yang berperan dalam peristiwa fotosintesis' adalah kloroplas. Kloroplas tersusun atas membran ganda yang menyelubungi ruangan berisi cairan (stroma). Bagian di sebelah dalam membran dinamakan stroma, yang berisi enzim-enzim yang diperlukan untuk proses fotosintesis. Di bagian ini, terdapat lembaranlembaran datar yang saling berhubungan disebut tilakoid. Beberapa tilakoid bergaan membentuk suatu tumpukan yang disebut grana.

a. Mekanisme Fotosintesis

1) Reaksi Terang/Reaksi Fotokimia/Reaksi Hill 
Reaksi terang berlangsung di dalam grana dan hanya terjadi jika ada cahaya matahari. Pada tumbuhan, terdapatdua pusat reaksi fotosintesis yang berbeda, yakni fotosistem I dan fotosistem II. Setiap fotosistem tersebut mempunyai klorofil pusat reaksi yang berbeda, tergantung dari kemampuan menyerap panjang gelombang cahaya. Fotosistem l (P700), mengandung klorofil a yang menyerap kuat energi cahaya dengan panjang gelombang 700 nm. Fotosistem ll (P680). mengandung klorofil yang menyerap kuat energi cahaya dengan panjang gelombang 680 nm. Pada reaksi terang terjadi penangkapan energi cahaya. Selanjutnya, energi tersebut diteruskan ke pusat reaksi (klorofil a). Dari pusat reaksi, elektron dilepaskan melalui dua macam aliran yaitu aliran elektron siklik dan aliran elektron nonsiklik.

a) Jalur elektron siklik
Pada jalur elektron siklik, elektron dilepaskan oleh fotosistem l (P700), kemudian melalui sistem transpor elektron akan kembali ke fotosistem l. Jalur elektron siklik menghasilkan ATP sebagai hasil penambahan elektron pada ADP atau dikenal dengan nama fotofosforilasi. Perputaran elektron pada fotosistem l ini disebut sebagai fotofosforilasi siklik.

b) Jalur elektron nonsiklik
Jalur elektron nonsiklik dimulai ketika fotosistem ll (P 680) menyerap energi cahaya dan elektron berenergi tinggi meninggalkan molekul pusat reaksi (kiorofil a). Fotosistem ll mengambil elektron dari hasii penguraian air (fotolisis) dan menghasilkan oksigen. Fotosistem ll (P680) akan mengambil elektron hasil fotolisis. Dari fotosistem II, elektron diteruskan ke fotosistem I (P700) melalui sistem transpor elektron. Proses tersebut akan membentuk ATP. Pada saat yang bersamaan, fotosistem I akan melepaskan elektron. Elektron tersebut diteruskan ke sistem transpor elektron hingga akhirnya diikat oleh NADP+ untuk membentuk NADPH2 Jalur elektron nonsiklik menghasilkan ATP dan NADPH2. NADPH2 dan ATP yang dihasilkan dalam elektron nonsiklik akan digunakan dalam reaksi gelap.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap terjadi di bagian stroma. Energi yang telah dihasilkan selama reaksi terang akan digunakan sebagai bahan baku utama pembentukan karbohidrat proses fiksasi CO2 di stroma. Reaksi Ini dijelaskan pertama kali oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson. Oleh karena itu, reaksi ini disebut juga siklus Calvin-Benson.  Reaksi gelap dibagi menjadi 3 tahap yaitu:

a) Fiksasi
Pada tahap ini, terjadi fiksasi karbon dioksida (CO2) dari udara oleh ribuiosa bifosfat (RuBP) menghasilkan dua molekul gliseraldehid 3 fosfat (GSP) atau fosfogliseraldehid (PG). Reaksi tersebut dikatalisis dengan bantuan enzim rubisko (ribulosa bifosfat karboksilase).

b) Reduksi
Selanjutnya tiap molekul GBP ditosforilasi menggunakan ATP, dan di reduksi menggunakan NADPH membentuk dua molekul gliseraldehid 3fosfat atau triosa fosfat.

c) Regenerasi (sintesis)
Gliseraldehid 3-fosfat digunakan untuk meregenerasi RuBP dengan menggunaka ATP melalui serangkaian reaksi untuk menyediakan lebih banyak akseptor karbon
dioksida sehingga siklus dapat terus berlanjut. Perhatikan gambar di bawah ini.

b. Faktor-faktor yang Memengaruhi Fotosintesis
Fotosintesis dipengaruhi oleh faktor genetis dan faktor lingkungan. Faktor genetis menentukan sifat dasar fotosintesis suatu tumbuhan karena faktor ini mengatur lebar daun, jumlah daun. serta konsentrasi klorom suatu tumbuhan. Sementara itu, faktor lingkungan yang memengaruhi fotosintesis di antaranya yaitu:

1) Cahaya. Fotosintesis hanya akan terjadi jika ada cahaya.

2) Karbon dioksida (CO2) Peningkatan konsentrasi CO2 hingga 0,10% meningkatkan laju fotosintesis beberapa tumbuhan hingga dua kali lebih cepat. Akan tetapi keuntungan ini terbatas karena stomata akan menutup dan fotosintesis terhenti jika konsentrasi CO2 melebihi 0,15%.

3) Air. Tanpa adanya air, reaksi fotosintesis tidak akan berlangsung. Fotosintesis dapat terhenti jika tidak tersedia air yang menyebabkan stomata menutup.

4) Suhu. Suhu optimal fotosintesis berkisar antara 28-30°C. Fotosintesis umumnya tidak dapat berlangsung pada suhu di bawah 5°C dan di atas 50°C.

5) Nutrisi. Ketersediaan nutrisi berperan dalam pembentukan klorofil. Misalnya magnesium dan besi berperan dalam menyusun molekul klorofil.

2. Kemosintesis
Kemosintesis merupakan salah satu proses pembentukan (anabolisme) untuk menghasilkan molekul organik berenergi dengan menggunakan energi dari reaksi kimia. Beberapa bakteri diketahui memiliki kemampuan ini, di antaranya Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter, Thiobacillus, Beggiatoa, Thiothrix, dan Cladothrix.

Sebagai contoh, pengubahan amonium menjadi nitrat terjadi melalui duatahapan dan melibatkan dua jenis bakteri yang berbeda. Tahap pertama yaitu oksidasi amonium menjadi nitrit yang dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas atau Nitrosococcus. Reaksinya yaitu:

Tahap selanjutnya adalah mengubah nitrit menjadi nitrat yang dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Reaksinya yaitu :

Demikianlah postingan Rangkuman Materi Biologi BAB 2 Tentang Metabolisme Kelas XII Semester 1 - Part 3, Semoga bermanfaat salam sukses untuk Sahabat semua. Untuk sahabat semuanya yang belum membaca materi pertama dari BAB ini Sahabat bisa langsung menuju postingan Rangkuman Materi Biologi BAB 2 Enzim dan Metabolisme Sel Kelas 12 Semester 1 - Part 1. Materi Biologi Kelas 12 di Blog ini Lengkap dari Semester 1 dan 2, dari BAB 1 sampai BAB 10, jadi untuk Sahabat semua jangan sampai ada materi biologi kelas 12 yang tertinggal untuk di baca ya.