Catatan kuliah: Tugas Fistum Hayril Anwar

Tugas Fisiologi Tumbuhan

Metabolisme

Santorio Santorio (1561-1636) diyakini pertama kali melakukan eksperimen atas metabolisme dengan menggunakan timbangan besar.

Metabolisme (bahasa Yunani: μεταβολισμος, metabolismos, perubahan) adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.

Metabolisme merupakan aktivitas hidup yang selalu terjadi pada setiap sel hidup, pada
metabolism sel bahan dan energy diperoleh dari lingkungan sel yang berupa cairan.
Cairan yang mengelilingi sel disebut cairan ekstrasel. Cairan ini terdiri dari ion dan gas
berikut:
1. Gas (terutama o2 dan CO2)
2. Ion anorganik (terutama Na+, Cl- ,K , Ca++, HCO3, PO4).
3. Zat organic (makanan dan vitamin )
4. Hormone
Mekanisme pertukaran zat dalam sel dengan cairan eksternal melalui lima cara, yaitu
difusi, osmosis, transport aktif, endositosis, dan eksositosis.
Bahan yang terdapat dalam cairan sel dapat digunakan sebagai bahan baku gula, asam
lemak, gliserol dan asam aminoyang kemudian disusun menjadi makromolekul sel seperti
polisakarida, lipid dan protein asam nukleat.
Metabolism dapat dogolongkan menjadi dua, yaitu anabolisme dan proses pembongkaran
yang disebut katabolisme.

Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik,

katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi
anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.^[1]

Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepatkan oleh senyawa organik yang disebut sebagai enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.

Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat yang lazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.

Jalur metabolisme

Jalur-jalur metabolisme penting mencakup:

Katabolisme

Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup:

Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.

Katabolisme karbohidrat

Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen.
Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.

Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.

Respirasi aerobik

Respirasi anaerobik,

Anabolisme

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

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

Metabolisme nitrogen

Metabolisme nitrogen mencakup jalur-jalur sirkulasi (turnover) dan ekskresi nitrogen dalam organisme maupun proses-proses biologis daur nitrogen di alam: