Metabolisme adalah seluruh reaksi yang terjadi di dalam sel, meliputi katabolisme dan anabolisme, yang mengubah energi dari makanan atau sinar matahari. Proses ini melibatkan enzim sebagai katalisator, yang berfungsi untuk mempercepat reaksi dan dikendalikan oleh faktor lingkungan. Metabolisme juga mencakup cara menguraikan karbohidrat, lemak, dan protein untuk menghasilkan energi.

1. METABOLISMEMETABOLISME

2. PENDAHULUANPENDAHULUAN
 Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapatEnergi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat
dimusnahkan.dimusnahkan.
 Akan tetapi energi hanya dapat diubah dari satuAkan tetapi energi hanya dapat diubah dari satu
bentuk ke bentuk lainnya (transformasi energi).bentuk ke bentuk lainnya (transformasi energi).
 Makhluk hidup melakukan transformasi energiMakhluk hidup melakukan transformasi energi
melalui proses metabolisme yang berlangsung dimelalui proses metabolisme yang berlangsung di
dalam sel tubuh.dalam sel tubuh.

3. faal_metabolisme/ikun/20063
conT’d (Pendahuluan)conT’d (Pendahuluan)
1.1. Sel mengekstraksi energi dari lingkunganSel mengekstraksi energi dari lingkungan
autotrofautotrof : mengambil energi dari sinar matahari: mengambil energi dari sinar matahari
pada proses fotosintesispada proses fotosintesis →→ tumbuh-tumbuhantumbuh-tumbuhan
dan mikroorganisme berkhlorofil.dan mikroorganisme berkhlorofil.
heterotrofheterotrof : mengambil molekul: mengambil molekul
berenergi/organik dari substrat/makananberenergi/organik dari substrat/makanan
diantaranya dari sel autotrof.diantaranya dari sel autotrof.
2.2. Sel mensintesis makromolekul untuk menunjangSel mensintesis makromolekul untuk menunjang
aktifitas hidupnya (gerak dinamik, pembelahanaktifitas hidupnya (gerak dinamik, pembelahan
sel, reaksi-reaksi spesifik)sel, reaksi-reaksi spesifik)
Kedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksiKedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksi
yang terintgrasi & terorganisasiyang terintgrasi & terorganisasi →→ metabolismemetabolisme

4. Pengertian metabolismePengertian metabolisme
 Metabolisme (bahasa YunaniMetabolisme (bahasa Yunani metabolemetabole=berubah)=berubah)
secara harfiah berarti “perubahan”secara harfiah berarti “perubahan”
 MetabolismeMetabolisme:keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam:keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam
sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekulsel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul
kimia yang menghasilkan & membutuhkan panaskimia yang menghasilkan & membutuhkan panas
(enegi) serta dikatalisis oleh enzim(enegi) serta dikatalisis oleh enzim
 Jalur metabolisme:Jalur metabolisme:
1.1. KatabolismeKatabolisme (merombak molekul-molekul kompleks(merombak molekul-molekul kompleks
menjadi molekul yang sederhana)menjadi molekul yang sederhana)
2.2. AnabolismeAnabolisme (membangun molekul kompleks dari(membangun molekul kompleks dari
molekul-molekul sederhana)molekul-molekul sederhana)

5.  Reaksi-reaksi di dalam tubuh berlangsung secaraReaksi-reaksi di dalam tubuh berlangsung secara
optimal pada suhuoptimal pada suhu272700
CC (suhu ruang), misalnya(suhu ruang), misalnya
hewanhewan poikilotermpoikiloterm (hewan berdarah dingin) dan(hewan berdarah dingin) dan
hewanhewan homoiotermhomoioterm (hewan berdarah panas)(hewan berdarah panas)
 Agar reaksi-reaksi berjalan lebih cepat diperlukanAgar reaksi-reaksi berjalan lebih cepat diperlukan
katalisator.katalisator.
 KatalisatorKatalisator adalah zat yang mempercepat reaksiadalah zat yang mempercepat reaksi
tetapi zat itu tidak ikut bereaksi, contoh: enzimtetapi zat itu tidak ikut bereaksi, contoh: enzim
dan ribozim.dan ribozim.

6. Gambar.Gambar. Enzim sebagai katalisatorEnzim sebagai katalisator

7. EnzimEnzim
 Enzim merupakan pengatur suatu reaksiEnzim merupakan pengatur suatu reaksi
 Bahan tempat enzim bekerja disebut substratBahan tempat enzim bekerja disebut substrat
 Contoh reaksi:Contoh reaksi:
Maltosa 2Glukosa
(substrat) (produk)
Maltase
(enzim)

8. 1.1. Struktur EnzimStruktur Enzim
 Enzim lengkap (Enzim lengkap (holoenzimholoenzim) tersusun atas 2) tersusun atas 2
bagian, yaitu:bagian, yaitu:
a.a. Bagian protein (Bagian protein (apoenzimapoenzim):):
- tersusun atas asam-asam amino,tersusun atas asam-asam amino,
- Bersifat labil, misalnya karena suhu dan keasaman.Bersifat labil, misalnya karena suhu dan keasaman.
b.b. Gugus prostetik (gugusan yang aktif):Gugus prostetik (gugusan yang aktif):
- Berasal dari molekul anorganik (Berasal dari molekul anorganik (kofaktorkofaktor), misalnya), misalnya
Fe, Cu dan Zn,Fe, Cu dan Zn,
- Berasal dari senyawa organik kompleks (Berasal dari senyawa organik kompleks (koenzimkoenzim),),
misalnya NADH, FADH dan tiamin.misalnya NADH, FADH dan tiamin.

9. Gambar.Gambar. EnzimEnzim

10. 2. Ciri-ciri enzim2. Ciri-ciri enzim
a.a. BiokatalisatorBiokatalisator
b.b. ProteinProtein
c.c. Bekerja secara khususBekerja secara khusus
d.d. Dapat digunakan berulang kaliDapat digunakan berulang kali
e.e. Rusak oleh panasRusak oleh panas
f.f. Tidak ikut bereaksiTidak ikut bereaksi
g.g. Bekerja dapat balikBekerja dapat balik
h.h. Kerjanya dipengaruhi faktor lingkungan, misalnyaKerjanya dipengaruhi faktor lingkungan, misalnya
suhu, pH, inhibitor dan aktivator.suhu, pH, inhibitor dan aktivator.

11. Gambar.Gambar. Enzim sebagai katalisatorEnzim sebagai katalisator

12. 3. Penamaan Enzim3. Penamaan Enzim
 Enzim diberi nama sesuai denganEnzim diberi nama sesuai dengan
substratnya dan diberi akhiransubstratnya dan diberi akhiran –se–se,,
contohnya:contohnya:
- EnzimEnzim selulaseselulase yang menguraikan selulosa,yang menguraikan selulosa,
- EnzimEnzim lipaselipase yang menguraikan lipid atauyang menguraikan lipid atau
lemak, danlemak, dan
- EnzimEnzim proteaseprotease yang menguraikan protein.yang menguraikan protein.

13. 4. Cara Kerja Enzim4. Cara Kerja Enzim
a.a. Teori gembok-anak kunci (Teori gembok-anak kunci (lock and keylock and key))
- Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentuSisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu
yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja.yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja.
(cara kerja yang paling umum ditemukan pada(cara kerja yang paling umum ditemukan pada
sebagian besar enzim)sebagian besar enzim)
b.b. TeoriTeori Induced FitInduced Fit
-- Sisi aktif enzim bersifat fleksibel dalamSisi aktif enzim bersifat fleksibel dalam
menyesuaikan strukutur sesuai dengan strukturmenyesuaikan strukutur sesuai dengan struktur
substrat.substrat.

14. 5. Inhibitor5. Inhibitor
 Adalah zat yang dapat menghambat kerjaAdalah zat yang dapat menghambat kerja
enzim.enzim.
 Dibedakan berdasarkan sifatnya, a.l:Dibedakan berdasarkan sifatnya, a.l:
a.a. InhibitorInhibitor reversibelreversibel, yaitu tidak berikatan, yaitu tidak berikatan
kuat dengan enzim. Macamnya:kuat dengan enzim. Macamnya:
1)1) Inhibitor kompetitifInhibitor kompetitif
- Menempati sisi aktif enzim sehinggaMenempati sisi aktif enzim sehingga
substrat tidak dapat masuk.substrat tidak dapat masuk.
2).2).Inhibitor non kompetitifInhibitor non kompetitif
-- TTidak mirip dengan substrat dan berikatanidak mirip dengan substrat dan berikatan
pada sisi selain sisi aktif.pada sisi selain sisi aktif.

15. Gambar.Gambar. Inhibitor kompetitif & non kompetitifInhibitor kompetitif & non kompetitif

16. b. Inhibitorb. Inhibitor IrreversibelIrreversibel
 Berikatan dengan sifat aktif enzim secara kuatBerikatan dengan sifat aktif enzim secara kuat
sehingga tidak dapat terlepas.sehingga tidak dapat terlepas.
 Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapatEnzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat
kembali seperti semula (irreversibel)kembali seperti semula (irreversibel)

17. KatabolismeKatabolisme
 Yaitu reaksi penguraian senyawa yangYaitu reaksi penguraian senyawa yang
kompleks menjadi senyawa yang lebihkompleks menjadi senyawa yang lebih
sederhana dengan bantuan enzim.sederhana dengan bantuan enzim.
 Menghasilkan energi.Menghasilkan energi.
 Contoh: respirasi ( yaitu prosesContoh: respirasi ( yaitu proses
penguraian bahan makanan yangpenguraian bahan makanan yang
menghasilkan energi)menghasilkan energi)

18. - Berdasarkan kebutuhan akan OBerdasarkan kebutuhan akan O22, respirasi, respirasi
dibedakan menjadi:dibedakan menjadi:
1.1. RespirasiRespirasi aerobikaerobik,,
- Menggunakan OMenggunakan O22 bebas untuk mendapatkanbebas untuk mendapatkan
energi.energi.
2.2. RespirasiRespirasi anaerobikanaerobik,,
-- Tidak menggunakan OTidak menggunakan O22 bebas untukbebas untuk
mendapatkan energi.mendapatkan energi.

19. 1.1. Katabolisme karbohidratKatabolisme karbohidrat
-- Contohnya respirasi dengan glukosaContohnya respirasi dengan glukosa
sebagai bahan baku, yang diuraikansebagai bahan baku, yang diuraikan
menjadi COmenjadi CO22 dan Hdan H22O sertaO serta
menghasilkan energi.menghasilkan energi.
a.a. Respirasi aerobikRespirasi aerobik
- Secara sederhana dituliskan:Secara sederhana dituliskan:
CC66HH1212OO66 + 6O+ 6O22  6H6H22O + 6COO + 6CO22 + 675 kkal+ 675 kkal

20. 1)1) GlikolisisGlikolisis
- Yaitu peristiwa penguraian satu molekul glukosaYaitu peristiwa penguraian satu molekul glukosa
menjadi asam piruvat, NADH dan ATP.menjadi asam piruvat, NADH dan ATP.
- NADH (nikotinamida adenin dinukleotidaNADH (nikotinamida adenin dinukleotida
hidrogen).hidrogen).
- Berlangsung di dalam sitoplasma.Berlangsung di dalam sitoplasma.
- Hasil akhir:Hasil akhir:
a.a. Atom molekul 6C (glukosa) berubah menjadiAtom molekul 6C (glukosa) berubah menjadi
3C (piruvat) sebanyak 2 mol,3C (piruvat) sebanyak 2 mol,
b.b. Energi total yang dihasilkan 4 ATP,Energi total yang dihasilkan 4 ATP,
c.c. Dua molekul NADH akan ditrasnfer ke rantaiDua molekul NADH akan ditrasnfer ke rantai
transpor elektron.transpor elektron.

21. 2) Siklus Krebs2) Siklus Krebs
- Diambil dari nama Hans KrebsDiambil dari nama Hans Krebs
- Berlangsung didalam mitokondriaBerlangsung didalam mitokondria
- Mengubah asetil KoA menjadi asam sitrat.Mengubah asetil KoA menjadi asam sitrat.
- Hasil akhir:Hasil akhir:
a.a. Piruvat berubah menjadi asetil KoA,Piruvat berubah menjadi asetil KoA,
menghasilkan 2 mol NADH karena yang terlibatmenghasilkan 2 mol NADH karena yang terlibat
adalah 2 atom piruvat,adalah 2 atom piruvat,
b.b. Dihasilkan 1 FADHDihasilkan 1 FADH22 dan 4 NADH,dan 4 NADH,
c.c. Dihasilkan 1 ATP dan 3 gas CODihasilkan 1 ATP dan 3 gas CO22..

22. 3) Transport Elektron3) Transport Elektron
- Elektron dan HElektron dan H++
dari NADH dan FADHdari NADH dan FADH22
dibawa dari substrat satu ke substrat yangdibawa dari substrat satu ke substrat yang
lain.lain.
- Hasil akhir:Hasil akhir:
a.a. Dihasilkan 30 ATP dari 10 NADH + 50Dihasilkan 30 ATP dari 10 NADH + 50
b.b. Dihasilkan 4 ATP dari 2 FAD + ODihasilkan 4 ATP dari 2 FAD + O22

23. Gambar.Gambar. Proses respirasi aerobikProses respirasi aerobik

24. b. Respirasi Anaerobikb. Respirasi Anaerobik
- Adalah reaksi pemecahan karbohidrat untukAdalah reaksi pemecahan karbohidrat untuk
mendapatkan energi tanpa menggunakan Omendapatkan energi tanpa menggunakan O22..
- Terjadi pada:Terjadi pada:
1)1) Jaringan yang kekurangan OJaringan yang kekurangan O22,,
2)2) Akar tumbuhan yang terendam air,Akar tumbuhan yang terendam air,
3)3) Biji tebal yang sulit ditembus OBiji tebal yang sulit ditembus O22,,
4)4) Sel ragi dan bakteri anaerobik.Sel ragi dan bakteri anaerobik.
- Persamaan sederhananya:Persamaan sederhananya:
CC66HH1212OO66  2C2C22HH55OH + 2COOH + 2CO22 + 21 kkal+ 21 kkal

25. - Repirasi anaerobikRepirasi anaerobik itu:itu:
a)a) Tidak memerlukan OTidak memerlukan O22,,
b)b) Menggunakan asam piruvat atauMenggunakan asam piruvat atau
asetaldehida sebagai pengikat H,asetaldehida sebagai pengikat H,
c)c) Menghasilkan asam laktat atau alkohol,Menghasilkan asam laktat atau alkohol,
d)d) Hanya menghasilkan 2 molekul ATP atauHanya menghasilkan 2 molekul ATP atau
energi sebesar 21 kakl,energi sebesar 21 kakl,
e)e) Tahapan reaksi lebih sederhana.Tahapan reaksi lebih sederhana.

26. c. Fermentasic. Fermentasi
- Termasuk respirasi anaerobikTermasuk respirasi anaerobik
- Sering kali diistilahkan proses penguraian zatSering kali diistilahkan proses penguraian zat
oleh mikroorganisme pengurai menggunakanoleh mikroorganisme pengurai menggunakan
enzim-enzim yang ada di dalam sel.enzim-enzim yang ada di dalam sel.
- Fermentasi sebagai perubahan enzimatik dariFermentasi sebagai perubahan enzimatik dari
substansi organik oleh mikroorganisme untuksubstansi organik oleh mikroorganisme untuk
menghasilkan produk-produk organik yangmenghasilkan produk-produk organik yang
lebih sederhana.lebih sederhana.

27. Repirasi selulerRepirasi seluler FermentasiFermentasi
AlkoholAlkohol Asam laktatAsam laktat
GlukosaGlukosa
Asam piruvatAsam piruvat
OO22
COCO22
Air + 36 ATPAir + 36 ATP
GlukosaGlukosa
Asam piruvatAsam piruvat
COCO22
Alkohol + 2 ATPAlkohol + 2 ATP
GlukosaGlukosa
Asam piruvatAsam piruvat
Asam laktat +Asam laktat +
2ATP2ATP

28. 2. Katabolisme Lemak2. Katabolisme Lemak
- Rekasi sederhananya:Rekasi sederhananya:
Trigliserida + 3HTrigliserida + 3H22O ---O --- gliserol + 3 asam lemakgliserol + 3 asam lemak
lipase

29. 3. Katabolisme Protein3. Katabolisme Protein
- Protein diuraikan menjadi asam amino.Protein diuraikan menjadi asam amino.
- Asam amino diubah menjadi asamAsam amino diubah menjadi asam
piruvat dan asetil KoA.piruvat dan asetil KoA.
- Gugus amino yang dilepas dari asamGugus amino yang dilepas dari asam
amino dibawa ke hati untuk diubahamino dibawa ke hati untuk diubah
menjadi amonia (NHmenjadi amonia (NH33) dan dibuang lewat) dan dibuang lewat
urin.urin.

30. AnabolismeAnabolisme
- Adalah reaksi penyusunan zat yang berlangsungAdalah reaksi penyusunan zat yang berlangsung
di dalam sel.di dalam sel.
- Macamnya:Macamnya:
1. Anabolisme karbohidrat1. Anabolisme karbohidrat
- Dibedakan menjadi:Dibedakan menjadi:
a.a. FotosintesisFotosintesis
- Yaitu peristiwa penyusunan zat organikYaitu peristiwa penyusunan zat organik
dari zat anorganik dengan pertolongandari zat anorganik dengan pertolongan
energi cahaya.energi cahaya.
- Asimilasi karbon karena bahan baku yangAsimilasi karbon karena bahan baku yang
digunakan COdigunakan CO22

31. Proses fotosintesisProses fotosintesis
- Bertujuan memecah gula menjadi COBertujuan memecah gula menjadi CO22, H, H22O, danO, dan
energi.energi.
- Terjadi di dalam kloroplas.Terjadi di dalam kloroplas.
- Reaksi sederhananya:Reaksi sederhananya:
6CO6CO22 + 12H+ 12H22OO  CC66HH1212OO66 + 6O+ 6O22 + 6H+ 6H22OO
Cahaya matahari
Klorofil

32. 2. Anabolisme Lemak2. Anabolisme Lemak
 Disebut juga lipogenesis, yang terjadi di dalamDisebut juga lipogenesis, yang terjadi di dalam
sitoplasma yang memiliki enzim kompleks, yaitusitoplasma yang memiliki enzim kompleks, yaitu
asam lemak sitetase.asam lemak sitetase.
 Lemak dapat disintesis dari protein dan karbohidrat.Lemak dapat disintesis dari protein dan karbohidrat.
 Lemak tersusun dari asam lemak dan gliserol.Lemak tersusun dari asam lemak dan gliserol.
 Asam lemak terbentuk dari Asetil KoA.Asam lemak terbentuk dari Asetil KoA.
 Sintesis lemak berlangsung di retikulum endoplasma.Sintesis lemak berlangsung di retikulum endoplasma.

33. 3. Anabolisme Protein3. Anabolisme Protein
 Protein tersusun atas senyawa asam amino.Protein tersusun atas senyawa asam amino.
 Penyusunan gugus amino (-NHPenyusunan gugus amino (-NH22) pada suatu) pada suatu
substrat disebut aminasi.substrat disebut aminasi.
 Ada 2 cara sintesis protein, yaitu:Ada 2 cara sintesis protein, yaitu:
a.a. Reaksi aminasi reduksi,Reaksi aminasi reduksi,
b.b. Reaksi transaminasi.Reaksi transaminasi.

34. TERIMA KASIHTERIMA KASIH