Anabolisme

Apakah itu Anabolisme?

by: Richard

- Anabolisme adalah rangkaian reaksi kimia, dengan kata lain anabolisme adalah rangkaian reaksi yang bertujuan untuk penyusunan atau sintesis suatu molekul. Contoh anabolisme adalah fotosintesis.
Fotosintesis dapat dipecah menjadi dua kata yaitu fotos dan sintesis. Fotos yang berarti cahayaa; sintesis = yang berarti membuat bahan kimia, memasak.

Fotosisntesis terjadi dalam kloroplas. Kloroplas merupaka organel plastid yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Biasanya sel yang mengandung kloroplas dapat ditemukan dalam mesofil daun tanaman. Sel-sel tersebut adalah sel jaringan tiang (palisade) dan sel jaringan bunga karang (spons). Dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membrane tilakoid.

Kloroplas tersusun dari bagian-bagian tersebut:
• Stroma, yang merupakan struktur kosong dalam kloroplas. Stroma juga merupakan tempat glukosa terbentuk dari karbon dioksida dan air.
• Tilakoid, yang merupakan struktur cakram bertumpuk-tumpuk, terbentuk dari pelipatan membran kloroplas. Membran tilakoid menangkap energy cahayaa dan mengubahnya menjadi energy kimia.
• Grana, yang merupakan selubung tangkai penghuung tilakoid.
Klorofil merupakan pigmen utama yang terdapat pada tumbuhan. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan b.
• Klorofil a merupakan pigmen hijau pada rumput yang mampu menyerap cahayaa merah dan biru-keunguan. Klorofil a tersebut sangat berperan pada reaksi gelap.
• Klorofil b merupakan pigmen hijau kebiruan  yang mampu menyerap cahayaa biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan seperti ganggang hijau dan beberapa bakteri fotoautotrof

Selain klorofil dalam kloroplas juga terdapat pigmen Karotenoid, Antosianin dan fikonilin. 

- Karotenoid mampu menyerap cahayaa biru-kehijauan dan biru keunguan. 

- Sedangkan Antosianin dan fikonilin yang merupakan pigmen merah dan biru.

Karena Tanaman dapat membuat makanan sendiri dia dapat disebut sebagai organisme autotrof yang berarti organisme yang dapat membuat makanan sendiri. Untuk tanaman khususnya memakai proses fotosintesis, reaksi kimianya disingkat sebagai berikut.

12H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Jalan reaksi tersebut dapat dibagi menjadi dua. Jalan reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua yaitu reaksi terang dan gelap.

1. REAKSI TERANG

Reaksi terang adalah reaksi yang bergantung pada cahaya. Reaksi terang terjadi dalam tiga tahap yang berlangsung di dalam kloroplas, pada khususnya di membran tilakoid. 

• Tahap pertama, pigmen fotosintesis menyerap energi cahayaa dan melepaskan elektron yang akan masuk ke sistem transpor elektron.

• Tahap kedua, molekul air pecah, ATP dan NADPH terbentuk, dan oksigen dilepaskan.

• Tahap ketiga, pigmen fotosintesis menerima kembali elektron sebagai gantinya.

Dalam proses Penyerapan energi cahayaa, molekul-molekul pigmen fotosintesis berkumpul dalam satu fotosistem yang melekat pada membran tilakoid. Sebagian besar pigmen tersebut menyerap energi dari  cahayaa yang disebut foton. Energi cahaya yang diserap membantu mendorong elektron dari pigmen fotosintesis sambil melepaskan energi eksitasi. Energi eksitasi tersebut akan dibawa oleh pigmen penerima energi cahayaa kepada klorofil a. klorofil a merupakan pusat reaksi bagi fotosistem. Pusat reaksi yang sudah teraktivasi memberikan elektron ke molekul penerima elektron dalam sistem transpor elektron. Energi tersebut sebagian besar digunakan untuk pembentukan ATP dan NADPH.

Dalam sistem transpor elektron terdapat dua aliran elektron yaitu aliran siklik dan non siklik. Kedua aliran tersebut melewati suatu fotosistem. Ada dua fotosistem yaitu fotosistem fotosistem I (P700) dan fotosistem II (P680). 

• Jalur siklik melewati fotosistem I. Energi cahayaa digunakan untuk membawa elektron dari fotosistem I, menuju sistem transpor kemudian dikembalikan kembali ke fotosistem I.

• Pada jalur non siklik terjadi aliran elektron dari air ke fotosistem II melalui sitem transpor menuju ke fotosistem I. melalui sistem transpor, elektron akan diberikan kepada NADPH+. Pada saat masuknya energi ke dalam fotosistem II memacu terjadinya fotolisis. Fotolisis adalah reaksi pecahnya molekul air menjadi oksigen, ion-ion hidrogen (H+) dan elektron-elektron. Elektron yang dilepaskan oleh P680 digantikan oleh elktron dari air. Pada sistem transpor kedua terjadi penerimaan 2 elektron kepada NADP+ dan 1 ion hidrogen untuk membentuk NADPH. Pembentukan ATP terjadi pada protein yang disebut ATP sintase

2. REAKSI GELAP

Reaksi Gelap memerlukan ATp, hidrogen, dan elektron dari NADPH, karbon dan oksigen dari karbon dioksiribosa, enzim yang mengkatalisis setiap reaksi dan RuBP (ribulosa bifosfat). Bagaimana terjadinya reaksi gelap?

 Ada beberapa tahap dari reaksi gelap yaitu:

• Karbon dioksida diikat oleh RuBP yang mempunyai 5 karbon menjadi senyawa 6 karbon yang kemudian memecah menjadi 2 fosfogliserat (PGA).

• Masing-masing PGA menerima gugus fosfat dari ATp dan menerima hidrogen serta elektron dari NADPH. Reaksi ini menghasilkan PGAL (fosfogliseraldehida).

• Untuk setiap 6 molekul karbon dioksida dihasilkan 12 PGAL

• Dari 12 PGAL, 10 molekul kembali ke tahap awal menjadi RuBP, dan seterusnya RuBP akan mengikat CO2 yang baru.

• Dua PGAL lainnya akan berkondensasi menjadi glukosa 6 fosfat. Molekul tersebut adalah bahan baku untuk menjadi sukrosa dan tepung pati.

o Sukrosa merupakan karbohidrat untuk pengangkutan menuju ke tempat penimbunan

o Tepung pati merupakan karbohidrat yang tersimpan sebagai cadangan makanan pada tempat penimbunan.

Dalam konklusi, saat fotosintesis terjadi pada siang hari, tepung pati bertimbun dalam kloroplas. Selama malam hari, terjadi pengankutan karbon. Amilum dirombak kembali menjadi glukosa. Terakhir, glukosa dirombak menjadi sukrosa agar dapat diangkut dari jaringan daun menuju ke jaringan penimbunan karbohidrat.

KEMOSINTESIS

Kemosintesis adalah sintesis (anabolisme) dengan yang mempunyai sumber  berasal dari reaksi kimia eksergonik. Reaksi kimia eksergonik adalah oksidasi senyawa anorganik misalnya ion amonium, ion besi (Fe3+), atau belerang (S). kemosintesis dapat dilakukan oleh beberapa bakteri kemosintetik. 

Bakteri kemosintetik berperan penting pada daur biogeokimia. Bakteri nitrifikasi, misalnya nitrosomas dan nitrobacter, mengoksidasi amoniak menjadi ion nitrit (NO2-) dan ion nitrat (NO3-). Nitrit dan nitrat yang berlebihan dalam tanah akan mengurangi kesuburan tanah.

Sumber: Aryulina, Diah. 2003. Biologi 3 Untuk SMU Kelas 3. Esis, Jakarta

BACK