METABOLISME ENERGI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Makhluk hidup pasti melakukan metabolisme dalam hidupnya. Siklus metabolisme ini terdiri atas pembentukan ataupun penguraian. Pembentukan senyawa yang sederhana menjadi senyawa yang lebih kompleks dengan menggunakan energi disebut sebagai anabolisme, sedangkan mtabolisme yang merombak zat simpan (karbohidrat) dan menghasilkan energi untuk melakukan aktifitas disebut dengan katabolisme. Fotosintesis adalah suatu proses biokimia dimana terjadi proses pembentukan zat makanan atau energi simpanan yaitu glukosa yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Sedangkan respirasi adalah bagian tak terpisahkan dalam siklus metabolisme makhluk hidup.

Respirasi merupakan suatu proses dimana energi yang disimpan dalam bentuk karbohidrat, lemak dan protein diubah menjadi energi ATP untuk dapat melakukan kegiatan misalkan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang bersangkutan. Bila fotosintesis dan respirasi terganggu maka itu artinya seluruh siklus metabolisme tidak akan terjadi dengan baik. Apabila respirasi tidak berlangsung maka tidak akan terjadi pertumbuhan, selain itu energi juga tidak dihasilkan untuk dapat mengadakan pembentukan zat simpan misalkan pada fotosintesis.

Mengingat pada pentingnya peran keduanya berkaitan dengan metabolisme pada tanaman budidaya, maka kita harus terus mengembangkan pembahasan terkait fotosintesis dan respirasi. Dengan harapan akan ditemukan cara untuk meningkatkan efisiensi dari metabolisme sehingga dengan substrat yang sedikit dapat menghasilkan energi yang maksimal dan mendukung pertumbuhan tanaman budidaya dengan baik.

1.2    Rumusan masalah

a.       Apa yang dimaksud dengan energi ?

b.      Apa yang dimaksud denngan metabolisme energi ?

c.       Apa saja reaksi kimia yang memerlukan bantuan energi ?

d.      Mengapa energi matahari sangat bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman ?

e.       Bagaimana cara pembentukan dan penguraian energi ?

1.3    Tujuan

a.       Mengetahui pengetahuan tentang metabolisme energi secara umum

b.      Mengetahui pengertian dan definisi energi, proses pembentukan dan penguraian energi dan contoh reaksi yang menghasilkan energi pada tanaman.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian metabolisme energi

Manusia membutuhkan energi untuk bergerak dan melakukan aktivitas. Sehingga tidak heran bila iklan suplemen minuman dan makanan penambah energi sangat marak di berbagai media massa baik koran maupun televisi karena energi merupakan kebutuhan utama manusia. Dengan memiliki energi, manusia bisa melakukan berbagai aktivitas mulai dari aktivitas ringan sampai aktivitas berat.

Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energi yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk seperti berikut :

1. Energi potensial
2. Energi kinetik
3. Energi kimia
4. Energi kalor
5. Energi listrik
6. Energi bunyi
7. Energi nuklir
8. Energi radiasi

Sedangkan metabolisme adalah seluruh rangkaian reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel makhluk hidup. Jadi metabolisme energi adalah suatu ukuran dari intensitas dari hidup, suatu statistik ringkasan dari tingkat energi gunakan. Tingkat metabolisme mengacu pada metabolisme energi setiap waktu per unit.  Dengan begitu jika satu binatang mempunyai suatu  tingkat relatif tinggi yang berkenaan dengan metabolisme, fisiologi keseluruhannya sedang bekerja lebih cepat.

Tiga macam metode untuk mengukur metabolisme adalah :

1. menghitung selisih antara nilai energi dari semua makanan yang masuk kedalam tubuh hewan dan semua ekskresi terutama urin dan feses, cara ini hanya akurat digunakan untuk digunakan bila tidak terjadi perubahan komposisi tubuh hewan.
2. menghitung produksi panas total pada organisme, metode ini sungguh akurat dalam memberikan informasi tentang bahan bakar yang digunakan, organisme yang diukur dimasukkan dalam kalorimeter.
3. menghitung jumlah oksigen yang digunakan oleh organisme untuk proses oksidasi dan jumlah konsumsi oksigen, cara ini paling banyak digunakan dan mudah dilaksanakan tetapi tentu saja tidak bias digunakan untuk organisme anaerob sebab meskipun konsumsi oksigen nol bukan berarti tidak terdapat metabolisme dalam tubuh organisme tersebut

Laju metabolisme dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk umur, jenis kelamin, status reproduksi, makanan dalam usus, stress fisiologis, aktivitas, musim, ukuran tubuh dan temperature lingkungan.  Laju metabolisme baku (standard metabolic rate) merupakan laju metabolisme hewan manakala hewan tersebut sedang istirahat dan tidak ada makanan dalam ususnya. Ketika pengukuran laju metabolisme tengah dilakukan, jarang sekali ikan berada dalam keaadaan diam, sehingga istilah laju metabolsme rutin sering dipakai untuk menunjukkan bahwa laju metabolisme diukur dalam keaadaan selama level aktifitas rutin. Ini menyebabkan hasil pengukurannya biasanya lebih tinggi dari laju metabolisme manakala ikan benar-benar diam.

2.2 Pembentukan dan Penguraian Energi

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Enzim adalah senyawa organik yang berfungsi sebagai katalis. Artinya enzim dapat mempercepat berlangsungnya suatu reaksi kimia tetapi enzim itu sendiri tidak ikut berubah.

Hal demikian dapat dilakukan enzim dengan cara menurunan energi aktivitas. Energi aktivitas adalah energi awal yang diperlukan untuk memulai reaksi kimia. Metabolisme total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.

Produk metabolisme disebut metabolit. Cabang biologi yang mempelajari komposisi metabolit secara keseluruhan pada suatu tahap perkembangan atau pada suatu bagian tubuh dinamakan metabolomika.

Jalur-jalur metabolisme penting mencakup:

1. Metabolisme karbohidrat
2. Metabolisme lemak
3. Metabolisme protein
4. Metabolisme asam nukleat

Metabolisme energi merupakan reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Metabolisme dapat merupakan:

1.    Anabolisme

Anabolisme dikenal juga dengan nama asimilasi atau sintesis adalah proses sintesis molekul kompleks dari senyawa-senyawa kimia yang sederhana secara bertahap. Proses ini membutuhkan energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Energi tersebut selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk. Contoh reaksi anabolisme adalah fotosinteis.

Fotosintesis atau fotosintesa merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim. Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tanaman untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.

Selain dua macam energi diatas, reaksi anabolisme juga menggunakan energi dari hasil reaksi katabolisme, yang berupa ATP. Agar asam amino dapat disusun menjadi protein, asam amino tersebut harus diaktifkan terlebih dahulu. Energi untuk aktivasi asam amino tersebut berasal dari ATP. Agar molekul glukosa dapat disusun dalam pati atau selulosa, maka molekul itu juga harus diaktifkan terlebih dahulu, dan energi yang diperlukan juga didapat dari ATP. Proses sintesis lemak juga memerlukan ATP.

Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida, dan nukleotida. Kedua, pengaktivasian senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Anabolisme yang menggunakan energi cahaya dikenal dengan fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energi kimia dikenal dengan kemosintesis.

Senyawa kompleks yang disintesis organisme tersebut adalah senyawa organik atau senyawa hidrokarbon. Autotrof seperti tumbuhan dapat membentuk molekul organik kompleks di sel seperti polisakarida dan protein dari molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air. Di lain pihak heterotrof  seperti manusia dan hewan, tidak dapat menyusun senyawa organik sendiri. Jika organisme yang menyintesis senyawa organik menggunakan energi cahaya disebut fotoautotrof, sementara itu organisme yang menyintesis senyawa organik menggunakan energi kimia disebut kemoautotrof.

Reaksi anabolisme menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat dibutuhkan oleh banyak organisme, baik organisme produsen (tumbuhan) maupun organisme konsumen (hewan, manusia). Beberapa contoh hasil anabolisme adalah glikogen, lemak, dan protein berguna sebagai bahan bakar cadangan untuk katabolisme, serta molekul protein, protein-karbohidrat, dan protein lipid yang merupakan komponen struktural yang esensial dari organisme, baik ekstrasel maupun intrasel.

Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup:

1. Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.
2. Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.
3. Jalur sintesis porfirin
4. Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.
5. Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid.

2.    Katabolisme

Katabolisme disebut juga disimilasi. Pada proses tersebut terjadi penguraian zat kompleks menjadi bentuk sederhana dan pembebasan energi kimia yang tersimpan didalamnya. Reaksi yang membebaskan energi kimia tersebut disebut reaksi eksoterm. Salah satu contoh reaksi eksoterm katabolisme adalah respirasi. Respirasi merupakan suatu proses pembebasan energi melalui reaksi kimia dengan atau tidak menggunakan oksigen. Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen bebas respirasi, respirasi dibedakan atas respirasi aerob dan respirasi anaerob.

1.    Respirasi aerob

Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan oksigen bebas dari udara. Respirasi aerob berlangung melalui tiga tahap yaitu glikolisis,siklus krebs, dan transpor elektron. Ketiga tahap respirasi tersebut terjadi pada tempat yang berbeda-beda. Glikolisis berlangsung di sitoplasma, siklus krebs erjadi di matriks mitokondria, dan transport elektron di membran dalam mitikondria.

a.     Glikolisis

Glikolisis merupakan proses pemecahan glukosa sehingga menghasilkan dua molekul  asam piruvat. Proses glikolisis ada 9 tahap yaitu :

1.      Glukosa yang masuk kedalam sel mengalami fosforilasi dengan bantuan enzim   heksokinase dan menghasilkan 6-glukosa. Reaksi ini memerlukan energi yang diperoleh dari perubahan ATP menjadi ADP.

2.      Glukosa 6-fosfat diubah oleh enzim fosfogglukoisomerase menjadi bentuk isomernya berupa fruktosa 6-fosfat.

3.      Dengan menggunakan energi dai hasilperubahan ATP menjadi ADP fruktosa 6-fosfat diubah oleh enzim fosfofruktokinase menjadi fruktosa 1,6 bifosfat.

4.      Fruktosa 1,6 bifosfat (molekul berkarbon 6 ) pecah membentuk 2 molekul  berkarbon 3 yaitu gliseraldehid-3-fosfat(G3P atau PGAL)

5.      Masing-masing gliseraldehid-3-fosfat berubah menjadi 1,3 bifosfogliserat (PGAP) melalui bantuan enzim triosefosfat dehidrogenase. Dalam thap ini juga terjadi transper elektron sehingga NAD+ brubah menjadi NADH, serta pengikat fosfat anorganik dari sitoplasma.

6.      Tahap perubahan 1,3-bifosfogliserat menjadi 3-fosfogliserat (PGA) dengan bantuan enzim fosfosgliserokinase. Pada tahap ini juga terjadi pembentukan 2 molekul ATP dengan menggunakan gugus fosfat yang sudah ada pada rksi sebelumnya.

7.      Terjadi perubahan 3-fosfogliserat menjadi 2-fosfogliserat karena enzim fosfogliseromutase memindahkan gugus fosfatnya.

8.      Terjadi perubahan 2-fosfogliserat menjadi 2-fosfoenol-piruvat (PEP) dengan bantuan enzim enolase dan pembebasan 2 molekul air.

9.      2-fosfoenol piruvat berubah menjadi asam piruvat melalui bantuan enzim piruvatkinase dan menghasilkan 2 molekul ATP.

Berdasarkan tahap-tahapan tersebut dapat disimpulkan :                                       

Tahap 1 sampai 4 merupakan tahap pengguna energi yaitu sebanyak 2 ATP. Sementara pada tahap 5 sampai 9 merupakan tahap menghasilkan energi yaitu 4 ATP.  

                                        

b. Siklus krebs

Glikolisis melepas energi kurang dari seperempat energi kimiawi yang tersimpan dalam glukosa, sebagian besar energi itu tetap tersimpan dalam dua molekul piruvet. Jika ada oksigen molekuler, piruvat itu memasuki mitokondria dimana enzim siklus krebs menyempurnakan oksidasi bahan bakar organiknya.

Memasuki siklus krebs, asetil KoA direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam piruvat (6C). selanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya menjadi asam oksalosuksinat. Dalam perjalanannya, 1C (CO2) dilepaskan. Pada tiap tahapan, dilepaskan energi dalam bentuk ATP dan hidrogen. ATP yang dihasilkan langsung dapat digunakan. Sebaliknya, hidrogen berenergi digabungkan dengan penerima hidrogen yaitu NAD dan FAD, untuk dibawa ke sistem transport elektron. Dalam tahap ini dilepaskan energi, dan hidrogen direasikan dengan oksigen membentuk air. Seluruh reaksi siklus krebs berlangsung dengan memerlukan oksigen bebas (aerob). Siklus krebs berlangsung didalam mitokondria.

c.Sistem Transpor Elektron

Energi yang terbentuk dari peristiwa glikolisis dan siklus krebs ada dua macam. Pertama dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi, yaitu ATP atau GTP (Guanin Tripospat). Energi ini merupakan energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua dalam bentuk transport elektron, yaitu NADH (Nikotin Adenin Dinokleutida) dan FAD (Flafin adenine dinukleotida) dalam bentuk FADH2. Kedua macam sumber elektron ini dibawa kesistem transfer elektron.

Proses transfer elektron ini sangat komplek, pada dasarnya, elektron dan H+ dan NADH dan FADH2 dibawa dari satu substrak ke substrak yang lain secara berantai. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) kemolekul ADP sehingga terbentuk ATP. Pada bagian akhir terdapat oksigen sebagai penerima, sehingga terbentuklah H2O. katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik menghasilkan 3 ATP. Setiap reaksi pada glikolisis, siklus krebs dan transport elektron dihasilkan senyawa – senyawa antara. Senyawa itu digunakan bahan dasar anabolisme.

2.         Respirasi anaerob

Respirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas. Respirasi tanpa oksigen yang demikian juga dikenal dengan istilah fermentasi. Seperti halnya respirasi aerob, fermentasi juga berawal dari pemecahan glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH dan 2 ATP. Selanjutnya setiap molekul siap menjalani fermentasi. Ada 2 contoh fermentasi yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

a.     Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol telah dikenal dan dilakukan banyak orang sejak ribuan tahun lalu. Proses ini umumnya menggunakan sel ragi ( jamur bersel tunggal ) untuk enghasilkan suatu produk. Dalam hal ini sel ragi akan mengubah gula menjadi asam piruvat melalui jalur glikolisis. Selanjutnya asam piruvat di ubah menjadi etanol ( etil alkohol suatu senyawa berkarbon 2 ) dan CO2. Pada pembuatan roti gelembung-gelembung yang berasal dari CO2 menyebabkan oti mengembang.

b.    Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat umumnya dilakukan oleh bakeri. Pada aktivitas tertentu sl-sel otot kita pun dapat melakukan fermentasi asam laktat. Contohnya pada saat lari cepat otot memerlukan banyak oksigen agar diperoleh banyak energi. Jika otot mengalami kekurangan banyak oksigen, maka otot akan memperoleh oksigen melalui fermentasi asam laktat. Namun, jumlah energi yang dihasilkannya tidak sebanyak energi yang dihasilkan oleh respirasi aerob.

Pada akhir jalur fermentasi akan menyebabkan penumpukan asam laktat pada otot. Pada kondisi yang demikian otot menjadi kaku dan ngilu. Pada umumnya rasa kaku dan ngilu tersebut akan hilang ketika sel-sel otot kembali pada kondisi cukup oksigen.Dapat disimpulkan bahwa repirasi anaerob penerima hidrogen terakhir adalah etanol atau asam laktat bukan oksigen. Energi yang dihasilkan oleh respirasi anaeroblebih sedikit dibandingkan dengan energi yang dihasilkan respirasi aerob aitu 2 ATP  dari setiap molekul glukosa.

Perbedaan respirasi aerob dan respirasi anaerob :

No	Respirasi aerob	Respirasi anaerob
A	Membutuhkan oksigen dari udara bebas untuk oksidasi makanan	Tidak memerlukan oksigen
B	Menghasilkan 38 ATP	Menghasilkan 2 ATP tiap- tiap tahapnya
C	Membebaskan karbon dioksida dan air secara sempurna	Tidak sempurna memecahkan glukosa menjadi karbon dioksida dan air
D	Hidrogen yang dibebaskan akan bergabung dengan oksigen membentuk air	Hidrogen akan bergabung dengan produk antara (asam piruvat atau asetaldehida ) membentuk asam laktat dan etanol

3.2 Contoh Reaksi yang Menghasilkan Energi pada Tumbuhan

1.  Transportasi Pada Tanaman

Pada tanaman – tanaman yang tumbuh aktif dengan cepat nitrat yang terabsopsi oleh akar tanaman akan terangkut dengan cepat ke daun mengikuti alur transpirasi. Tanaman menyerap air dan hara anorganik maupun organik atau dalam hal ini senyawa nitrogen dari dalam tanah melalui sistem perakaran. Zat-zat tersebut biasanya ditranslokasikan ke atas melalui pembuluh kayu pada batang dan terus ke ikatan vaskuler tangkai daun dan tulang daun, dari sinilah zat-zat tersebut masuk ke dalam sel-sel daun.

 Senyawa nitrogen dan sebagian air tersebut digunakan oleh daun dan sel-sel sekitarnya untuk mensintesis berbagai zat tanaman, tetapi sebagian besar air tersebut mengalami evaporasi dari sel-sel daun ke ruang interseluler dan dari sinilah terdifusi ke atmosfer melalui stomata pada daun.

Di lain pihak, hampir seluruh hara organik tumbuhan dihasilkan dalam sel-sel daun, melalui proses fotosintesis, dan kemudian ditranslokasikan ke bagian bawah dan didistribusikan ke seluruh sel tanaman hidup yang umumnya melalui jaringan pembuluh tapis. Jika seandainya pergerakkan air ke daun terhalang, maka daun tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya, fotosintesis akan berkurang, terhambat atau bahkan terhenti.

Selain itu, jika tanaman kekurangan nitrogen dalam jumlah yang cukup banyak, maka gejala yang sering terjadi adalah daun terlihat layu, pucat, dan lama – kelamaan menggulung, kemudian diikuti dengan perubahan warna pada daun yang hijau menjadi kekuningan disekitar daerah nekrotik pada tepi, pangkal, maupun ujung daun dan kemudian diikuti dengan mengeringnya daun, lalu lama – kelamaan daun akan rontok. Gejala lain juga akan menyebabkan batang dan akar menjadi kering, bahkan batang bisa rapuh dan patah.

                                                                                                           

2.    Fotosintesis

Fotosintesis atau fotosintesa merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim. Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tanaman untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.

Tanaman hijau daun bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat memasak atau mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tanaman menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi pada tanaman. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

Tanaman menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. Klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Sebagian besar energi fotosintesis dihasilkan di daun tetapi juga dapat terjadi pada organ tumbuhan yang berwarna hijau. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya.

Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Apabila tanaman kekurangan N (nitrogen) dalam jumlah yang cukup banyak proses fotosintesa akan terhambat, karena pembentukan kloroplas sebagai penghasil klorofil akan terpengaruh. Sehingga tanaman akan mengalami gejala produksi menurun, jumlah daun menjadi kuning, dan fase pertumbuhan terhenti.

Proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas melalui dua tahap reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

a.     Reaksi terang

Terjadi bila terdapat sinar, misalkan sinar matahari. Selama tahap ini klorofil didalam membrane gana menyerap sinar merah dan nila yang bergelombang panjang pada spectrum sinar.Energy yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air. Pemecahan ini disebut fotolisis. Fotolisis mengakibatkan molekul air pecah menjadi hydrogen dan oksigen. Reaksi fotolisis dapat ditulis dengan persamaan:
2 H₂O            2 H₂  + O₂
H₂ yang terlepas ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini, NADP bertindak sebagai akseptor H₂, bentuknya berubah menjadi NADPH₂ dan O₂tetap dalam keadaan bebas.NADP (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat) merupakan koenzim yang penting peranannya dalam kegiatan oksidasi reduksi dan banyak terdapat dalam sel hidup. Selama proses tersebut dihasilkan ATP.

b.    Reaksi gelap

Blackman (1905) adalah seorang ahli membuktikan bahwa reduksi dari CO₂ ke CHO berlangsung tanpa sinar. Sehingga reaksi gelap disebut pula sebagai reaksi blackman atau reduksi CO.Bila reaksi terang (Hill) dan reaksi gelap (blackman) digabung maka reaksinya sebagai berikut:

Hill:
2 H₂O 2 NADP H₂ + O₂

Balckman:
CO₂ + 2 NADP H₂ + O₂ 2 NADP + H₂ + CO + O + H₂ + O₂

Penggabungan :
2 H₂O + CO CH₂O + H₂O + O₂

Bila baris terakhir ini dikalikan 6 , maka kita akan memperoleh:
12 H2O + 6 CO2 (CH2O)6 + 6 H2 + 6 O2

Reaksi gelap merupakan penyusutan CO₂ oleh H₂ yang dibawa oleh NADP tersebut. Dalam peristiwa ini , penyusutan CO₂ tidak membutuhkan sinar , sehingga reaksi tersebut dinamakan reaksi gelap.

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

3.1 KESIMPULAN

Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Metabolisme Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme.

Enzim adalah senyawa organik yang berfungsi sebagai katalis. Artinya enzim dapat mempercepat berlangsungnya suatu reaksi kimia tetapi enzim itu sendiri tidak ikut berubah Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks.Reaksi anabolisme terdiri dari glikogenesis,siklus calvin,fotosintesis,fiksasi karbon.Reaksi katabolisme terdiri dari transpor elektron,fosforilasi oksidatif,daur cori,fermentasi asam laktat,katabolisme karbohidrat.Contoh reaksi yang menghasilkan energi pada tumbuhan diantaranya adalah transportasi tanaman,fotosintesis,reaksi gelap,reaksi terang,respirasi,glikolisis,daur krebs,istem transpor elekron.

3.2 SARAN 

Kami sadar bahwa makalah ini memiliki banyak kekurangan oleh karena itu saran dan kritik para pembaca sangat kami harapkan demi perbaikan makalah berikutnya. Kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.Terima kasih

DAFTAR PUSTAKA

http://blog.ub.ac.id/doraemonnnyaserlly/2012/04/29/-metabolisme-energi/

Arbianto,Purbowo.1993.Biokimia Konsep-Konsep Dasar.Bandung : Kimia FMIPA

http://rismanismail2.wordpress.com/2011/08/21/metabolisme-energi/

Priadi, Arif.2010. Biologi SMA Kelas XII. Jakarta : Yudhistira.