Belajar

 Belajar merupakan suatu proses perubahan pola pikir dan perilaku menuju hal yang lebih baik. Belajar bisa dilakukan dimana saja dan kapan saja yang terpenting adalah adanya ilmu baru yang dapat membuat pengetahuan dan pola pikir kita berkembang. Satu yang penting yang perlu di ingat, setiap siswa kita bisa sekolah, namun tidak semua yang sekolah belajar. Kembali pada definisi di atas, apabila sekolah hanya mengikuti teman tanpa adanya niatan untuk merubah pola pikir dan perilaku, maka mereka tidak belajar. Hal yang paling utama dalam dunia pendidikan adalah, rangkul lah hati anak didik kita, sehingga setiap mereka memiliki semangat untuk belajar. Tak perlu berekspektasi terlalu tinggi, cukup menumbuhkan semangat mereka sehingga mereka akan tergerak sendiri untuk belajar dengan cara mereka masing - masing. Belajar yang menyenangkan, yang berasal dari kemauan kuat di dalam diri akan lebih terkenang di terukir jelas dalam hati maupun pikiran anak didik kita. Tetap semangat mengapresiasi setiap hal yang mereka butuhkan dan setiap hal yang mereka miliki. Dengan menganggap kehadiran mereka secara fisik dan psikis, maka mereka akan hadir secara sepenuhnya dalam proses pembelajaran. Percayalah tidak ada mereka yang nakal, yang ada hanyalah kita yang belum mampu melihat dan memenuhi hal yang mereka butuhkan. Mungkin itu yang di maksud dengan student oriented. Kita percaya bahwa setiap murid kita istimewa. Sampaikanlah setiap ilmu kita dari hati, karena mereka membuka seluruh hati untuk kita. 

Sistem Gerak Pada Manusia

Selamat pagi

Salam sejahtera untuk kita semua :)

Bagaimana kabar anak-anak sekalian ? semoga senantiasa dalam lindungan Allah swt.

Kali ini, kita akan memasuki sharing ilmu yang pertama bagi siswa kelas 8 SMP yakni tentang Sistem Gerak pada Manusia

Lets go !!

Tahukah anak-anak organ apa pada tubuh kita yang berperan sebagai sistem gerak ?

Mungkin sebagian berfikir bagian tubuh kita yang bisa bergerak adalah tangan dan kaki. Namun, pada dasarnya semua tulang dan otot dalam tubuh kita termasuk dalam bagian sistem gerak :)

A. TULANG

Tulang disebut sebagai alat gerak pasif karena tulang tidak dapat bergerak sendiri tanpa bantuan dari otot. Tahukan anak - anak perbedaan tulang dan rangka ?

Tubuh kita tersusun atas tulang - tulang yang saling bersambung menjadi satu membentuk rangka tubuh manusia. Tulang menunjukkan satuan tunggal tulang dalam tubuh.

Tulang - tulang di atas akan saling menyambung menjadi satu membentuk rangka. 

Gambar di atas merupakan gambar rangka tubuh manusia sehingga bentuk tubuh kita seperti saat ini. Tahukah kalian, rangka hewan apa sajakah di bawah ini ? 

Ya, benar sekali gambar di atas adalah gambar dari rangka hewan gajah, ikan, jerapah dan katak. Adanya rangka - rangka tersebut membuat hewan-hewan tersebut tampak seperti gambar berikut : 

Jadi, apa fungsi rangka menurut kalian ? 

Apa akibatnya jika tubuh mahluk hidup tidak punya rangka ? Bisa dibayangkan ? 

Nah, anak - anak, rangka dalam tubuh kita di tutupi oleh daging dan kulit sehingga rangka kita ada di dalam tubuh dan di sebut dengan Endoskleton. 

Terdapat beberapa hewan yang memiliki rangka luar, yang nantinya kita sebut dengan Eksoskleton. Permukaan luar hewan tersebut keras karena rangka berada di luar. salah satu contohnya adalah kepiting. 

Bisakah anak - anak menyebutkan contoh yang lain ? 

Silahkan amati hewan - hewan yang ada di sekiar kalian dan temukan hewan yang memiliki rangka endoskleton dan eksoskleton.  :) 

Sekian materi tentang tulang, untuk pertemuan selanjutnya kita bahas tentang otot ya

Tetap semangat belajar dimana saja dan kapan saja :)

Respirasi Seluler

Respirasi selular adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk yang berenergi lebih rendah. Proses respirasi ini termasuk proses katabolik pada tingkat seluler. Pada respirasi sel,  oksigen terlibat sebagai reaktan bersama dengan bahan bakar organik berupa glukosa dan akan menghasilkan air, karbon dioksida serta produk utama berupa energi atau ATP. ATP (adenosin trifosfat) memiliki energi untuk aktivitas sel seperti melakukan sintesis biomolekul dari molekul pemula yang lebih kecil, menjalankan kerja mekanik seperti pada kontraksi otot, dan mengangkut biomolekul atau ion melalui membran menuju daerah berkonsentrasi lebih tinggi. Secara garis besar, terdapat dua jenis respirasi seluler yakni respirasi aerob dan respirasi anaerob. Pada respirasi sel aerob yangmelibatkan oksigen bebas, secara garis besar proses yang terjadi meliputi empat tahapan yakni glikolisis, siklus krebs atau siklus asam sitrat, dekarboksilasi oksidatif dan transport elektron.

 Respirasi aerobik (panah merah) adalah sarana utama yang baik tumbuhan dan hewan menggunakan energi dalam bentuk senyawa organik yang sebelumnya diciptakan melalui fotosintesis (panah hijau).

Respirasi Aerob

Respirasi aerobik memerlukan oksigen untuk menghasilkan energi (ATP). Meskipun karbohidrat, lemak, dan protein dapat semua akan diproses dan dikonsumsi sebagai pereaksi, itu adalah metode paling disarankan untuk pemecahan dari glikolisis piruvat dan piruvat mensyaratkan bahwa mitokondria masukkan agar dapat sepenuhnya dioksidasi oleh siklus Krebs. Produk dari proses ini adalah energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat), oleh fosforilasi tingkat substrat, NADH dan FADH2.

Sederhana reaksi: C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)
ΔG = -2.880 kJ per mol C6H12O6

ΔG negatif menunjukkan bahwa produk-produk dari proses kimia toko sedikit energi dari reaktan dan reaksi dapat terjadi secara spontan; Dengan kata lain, tanpa sebuah input energi.

Potensi yang mengurangi NADH dan FADH2 dikonversi menjadi lebih ATP melalui rantai transpor elektron dengan oksigen sebagai “terminal akseptor elektron”. Sebagian besar ATP dihasilkan oleh respirasi sel aerobik dibuat oleh fosforilasi oksidatif. Ini bekerja dengan energi yang dilepaskan dalam konsumsi piruvat yang digunakan untuk menciptakan potensi kemiosmotik oleh memompa proton melintasi membran. Potensi ini kemudian digunakan untuk menggerakkan ATP sintase dan memproduksi ATP dari ADP. Buku pelajaran biologi sering menyatakan bahwa 38 molekul ATP dapat dibuat per molekul glukosa dioksidasi selama respirasi selular (2 dari glikolisis, 2 dari siklus Krebs, dan sekitar 34 dari sistem transportasi elektron). Namun, hasil maksimal ini tidak pernah cukup mencapai akibat kerugian (bocor membran) serta biaya pindah dan ADP piruvat ke matriks mitokondria dan perkiraan arus kisaran sekitar 29-30 ATP per glukosa.

Metabolisme aerobik adalah 19 kali lebih efisien daripada metabolisme anaerob (yang menghasilkan 2 mol ATP per 1 mol glukosa). Mereka berbagi jalur awal glikolisis tapi metabolisme aerobik terus dengan siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif. Glikolitik pos reaksi terjadi di mitokondria dalam sel eukariotik, dan di sitoplasma dalam sel prokariotik.

Glikolisis 

Glikolisis berlangsung di sitosol, merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang memiliki 6 atom C menjadi dua molekul asam piruvat yang memiliki 3 atom C. Reaksi yang berlangsung di sitosol ini menghasilkan 2 NADH dan 2 ATP. Pemecahan molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat melalui serangkaian proses pemecahan atom karbon hingga menjadi suatu molekul beratom karbon 3 yang dinamakan dengan asampiruvat. Adapun proses glikolisis lebih terperinci yakni sebagai berikut : 

Glukosa sebagai substrat dalam respirasi aerob (maupun anaerob) diperoleh dari hasil fotosintesis.diawali dengan penambahan satu fosfat oleh ATPO terhadap glukosa, sehingga terbentuk glukosa – 6 fosfat dan ATP menyusut menjadi ADP . peristiwa ini disebut fosfolirasi yang berlangsung dengan bantuan enzim heksokinase dan ion Mg++ hasil akhir dari fosfolirasi berupa fruktosa-1, 6-difosfat dan dari sinilah dimulai glikolisis. Glikolisis dimulai dari perubahan fruktosa -1, 6-difosfat yang memiliki 6 buah atom C diubah menjadi 3-difosfogliseral-dehida (dengan 3 buah atom C) dan dihidroksi-aseton-fosfat. Pembongkaran ini dibantu oleh enzim aldolase.
Dihidroksi aseton fosfat kemudian menjadi 3- fosfogliseraldehida juga dengan pertolongan enzim fosfitriosaisomerase.
Selanjutnya fosfogliseraldehida bersebyawa dengan suatu asam fosfat (H3PO4) dan berubah menjadi 1,3 –disfosfogliseraldehida.
1,3 – difosfogliseraldehida berubah menjadi asam 1,3 –difosfogliserat dengan bantuan enzimdehidrogenase. Peristiwa ini terjadi karena adanya penambahan H2.
       Dengan bantuan enzim transfosforilase fosfogliserat serta ion – ion Mg++, asam 1,3-difosfogliserat kehilangan satu fosfat sehingga berubah menjadi asam – 3 – fosfogliserat.
Selanjutnya asam – 3 – fosfogliserat menjadi asam – 2 – fosfogliserat karena pengaruh enzim fosfogliseromutase.
Dengan pertolongan enzim enolase dan ion – ion Mg⁺⁺, maka asam- 2-fosfofogliserat melepaskan H₂O dan menjadi asam -2-fosfoenolpiruvat.
     Perubahan terakhir dalam glikolisisadalah pelepasan satu fosfat dari asam-2-fosfoenolpiruvat menjadi asam piruvat. Enzim transfosforilase fosfopiruvat dan ion – ion Mg++ membantu proses ini sedang ADP meningkat menjadi ATP.

Dekarboksilasi Oksidatif 

Dekarboksilasi oksidatif berlangsung di matriks mitokondria, sebenarnya merupakan langkah awal untuk memulai langkah ketiga, yaitu daur Krebs. Pada  langkah ini 2 molekul asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah menjadi Asetil-KoA (asetil koenzim A) dan menghasilkan 2 NADH + 2 CO2.

        Perubahan asam piruvat menjadi asetil KoA merupakan persimpangan jalan untuk menuju berbagai biosintesis yang lain. Asetil KoA yang terbentuk kemudian memasuki siklus krebs.


Siklus Krebs (Siklus asam sitrat)

Daur Krebs yang berlangsung di matriks mitokondria disebut juga daur asam sitrat atau daur asam trikarboksilat dan berlangsung pada matriks mitokondria. Asetil-KoA yang terbentuk pada dekarboksilasi oksidatif, memasuki daur ini. Pada akhir siklus dihasilkan 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP. Ketika oksigen hadir, asetil-KoA yang dihasilkan dari molekul piruvat diciptakan dari glikolisis. Setelah asetil-KoA terbentuk, dua proses dapat terjadi, aerobik atau respirasi anaerobik. Ketika oksigen hadir, mitokondria akan mengalami respirasi aerobik yang mengarah pada siklus Krebs. Namun, jika oksigen tidak ada, fermentasi dari molekul piruvat akan terjadi. Pembentukan asam sitrat terjadi diawal siklus krebs , sementara itu sisa dua karbon dari glukosa dilepaskan sebagai CO2. Selama terjadi pembentukan – pembentukan , energy yang dibutuhkan dilepaskan untuk menggabungkan fosfat denga ADP membentuk molekul ATP. Siklus asam sitrat adalah sebuah 8-langkah proses yang melibatkan enzim dari 8. Di seluruh siklus, asetil-KoA akan berubah menjadi sitrat, Isositrat, α-ketoglutarat, suksinil-CoA, suksinat, Fumarat, malat, dan akhirnya, oksaloasetat. Perlu diingat bahwa tiap – tiap proses melepaskan atom hydrogen yang ditranspor ke sistem transport electron oleh molekul pembawa. Pada siklus ini, total jumlah energi seluruh hasil dari satu molekul glukosa (2 piruvat molekul) adalah 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP

Gambar Siklus Krebs

Transport Elektron 

Pada eukariota, fosforilasi oksidatif terjadi di krista mitokondria. Ini terdiri dari rantai transpor elektron yang membentuk gradien proton (kemiosmotik potensial) melintasi membran dengan mengoksidasi yang NADH yang dihasilkan dari siklus Krebs. Setiap satu molekul NADH yang teroksidasi menjadi NAD akan melepaskan energi yang digunakan untuk pembentukan 3 molekul ATP. Sedangkan oksidasi FADH menjadi FAD, energi yang lepas hanya bisa digunakan untuk membentuk 2 ATP. ATP disintesis oleh enzim ATP sintase ketika gradien kemiosmotik digunakan untuk mendorong fosforilasi ADP. Elektron akhirnya ditransfer ke eksogen oksigen dan, dengan tambahan dua proton, air terbentuk. Jadi, satu mol glukosa yang mengalami proses respirasi dihasilkan total 38 ATP dengan rincian sebagai berikut : 

Glikolisis                 2 NADH2 = 6 ATP                            2 ATP
Reaksi antara          2 NADH2 = 6 ATP
Siklus Krebs           6 NADH2 = 18 ATP                           2 ATP
                              2 FADH2 = 4 ATP
                        ------------------------------------                      ------------------
                                               34 ATP                            4 ATP

Respirasi Anaerob 
Oksigen diperlukan dalam respirasi aerob sebagai penerima H yang terakhir dan membentuk H2O. Bila berlangsung aktivitas respirasi yang sangat intensif seperti pada kontraksi otot yang berat akan terjadi kekurangan oksigen yang menyebabkan berlangsungnya respirasi anaerob. Contoh respirasi anaerob adalah fermentasi asam laktat pada otot, dan fermentasi alkohol yang dilakukan oleh jamur Sacharromyces (ragi).
1.    Fermentasi asam laktat

 Asam piruvat yang  terbentuk pada glikolisis tidak memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena tak ada oksigen sebagai penerima H yang terakhir. Akibatnya asam piruvat direduksi karena menerima H dari NADH yang terbentuk saat glikolisis, dan terbentuklah asam laktat yang menyebabkan rasa lelah pada otot. Peristiwa ini hanya menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol glukosa yang direspirasi.

CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E
(asam piruvat)                           (asam laktat) 

2.    Fermentasi alkohol

Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi asetaldehid yang kemudian menerima H dari NADH sehingga terbentuk etanol. Reaksi ini juga menghasilkan 2 ATP.
CH3.CO.COOH —–> CH3.CHO + NADH —–> C2H50H + NAD + E
(asam piruvat)           (asetaldehid)                             (etanol)

alhamdulillah....
Semoga dapat membantu..  ^_^,,

 

 

Fotosintesis

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang. Fotosintesis ini sangat berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat dibumi.

Pigmen Fotosintesis

Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Pada percobaan Jan Ingenhousz dapat diketahui bahwa intensitas cahaya memengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat terjadi karena perbedaan energi yang dihasilkan oleh setiap spektrum cahaya. Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda tersebut. Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaan jenis pigmen yang terkandung pada jaringan daun. Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang dan jaringan pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandung pigmen hijau klorofil. Pigmen berwarna hijau ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam menyerap energi matahari. 

Kloroplas Sebagai Pigmen Fotosintesis
 

Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau, termasuk batang dan buah yang belum matang. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. 

Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli. Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk grana (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-vitamin, dan juga ion-ion  logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu). Pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid. Sedangkan, pengubahan cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.  

Fotosistem

Proses Fotosintesis

 Secara garis besar, proses fotosintesis terjadi melalui dua tahap. Yakni tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap. Reaksi terang terjadi di Grana. Sedangkan reaksi gelap terjadi pada stroma. Reaksi terang terjadi pada saat terang karena pada reaksi ini membutuhkan energi dari sinar matahari. Namun, reaksi gelap tidak harus selalu terjadi pada saat gelap. Reaksi ini dapat terjadi setelah hasil dari reaksi terang telah terbentuk. 


Reaksi Terang 
Reaksi terang terjadi di grana, persisnya di membran tilakoid. Reaksi terang menggunakan 2 fotosistem yang berhubungan. Fotosistem I menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm maka disebut P700, berfungsi untuk menghasilkan NADPH. Fotosistem II menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nm maka disebut P680, berfungsi untuk membuat potensial oksidasi cukup tinggi sehingga bisa memecah air. Bila bekerja bersama, 2 fotosistem ini melakukan proses fotofosforilasi non-siklik yang menghasilkan ATP dan NADPH. Fotosistem I mentransfer elektron ke NADP+ untuk membentuk NADPH. Kehilangan elektron digantikan oleh elektron dari fotosistem II. Fotosistem II dengan potensial oksidasinya yang tinggi dapat memecah air untuk menggantikan elektron yang ditransfer ke fotosistem I. Kedua fotosistem ini dihubungkan oleh kompleks pembawa elektron yang disebut sitokrom/komplek b6-f. Kompleks ini menggunakan energi dari pemindahan elektron untuk memindahakan proton dan mengaktifkan gradien proton yang digunakan oleh enzim ATP sintase.
Saat pusat reaksi Fotosistem II menyerap foton, elektron tereksitasi pada molekul klorofil P680, yang mentransfer elektron ini ke akseptor elektron. P680 teroksidasi melepaskan elektron dari kulit terluar atom Mg. Atom Mg yang teroksidasi dengan bantuan enzim pemecah air, melepaskan elektron dari atom oksigen dari 2 molekul air. Proses ini membuat P680 menyerap 4 foton untuk melengkapi oksidasi 2 molekul air dan mengahsilkan 1 oksigen. Elektron yang tereksitasi dibawa oleh plastoquinon dan kemudian diterima oleh kompleks b6-f. Kehadiran elektron menyebabkan kompleks memompa proton ke celah tilakoid, kemudian elektron dibawa oleh plastosianin ke fotosistem I.
Pusat reaksi fotosistem I menyerap foton maka elektronnya tereksitasi. ”Lobang” yang ditinggal elektron segera ditempatin olek elektron dari Fotosistem II, sedangkan elektron yang tereksitasi tersebut ditanggap oleh ferredoxin. Ferredoxin tereduksi membawa elektron dengan potensial yang tinggi kemudian ditangkap oleh NADP+ untuk membentuk NADPH.Reaksi ini dikatalisasi oleh enzim NADPH reduktase. Enzim ATP sintase menggunakan gradien proton yang tercipta saat tranpor elektron untuk mensintesis ATP dari ADP + Pi.

Secara lebih terperinci...

Peristiwa di Fotosistem I 
Fosforilasi Siklik – Transpor Elektron

Energi cahaya menghantam sebuah fotosistem. Molekul pigmennya menyerap energi ini dan meneruskannya ke molekul pusat reaksi. Tingkat energi sebuah elektron di P700 naik ke tingkat yang lebih tinggi. Energi elektron yang bertambah ini menyebabkannya lepas dari molekul P700 (klorofil a) dan menempel sementara di sebuah molekul penerima yang disebut X. Dalam menerima eletron, molekul X tereduksi. Molekul X melewatkan elektron ke molekul penerima lainnya dan mengalami oksidasi dalam proses ini. Terjadi sederetan peristiwa reaksi redoks, dimana elektron diteruskan dari satu molekul penerima ke molekul penerima lainnya. Pada akhirnya ia kembali ke P700. Tiap langkah reaksi reduksi-oksidasi ini dipercepat (katalis) oleh sebuah enzim khusus.

Energi yang dilepaskan saat elektron melewati rantai transpor ini dipakai untuk mensintesis ATP (Adenosin Tri Posfat). Ion hidrogen berlebih dilepaskan saat ATP terbentuk. Ion ini disimpan di wadah penyimpan di tilakoid. Fosfat inorganik dari cairan stroma disertakan dalam molekul ATP saat fosforilasi sintetik. Fotosintesis memerlukan energi dari ATP untuk mensintesis karbohidrat.

Pada peristiwa Fotosistem I, elektron yang terangsang dapat melewati jalur yang berbeda dari yang menyusun ATP. Klorofil bertindak sebagai donor elektron dan kemudian menjadi penerima (akseptor) elektron. Ia menyumbangkan elektron terangsang yang kaya energi dan menerima balik elektron yang lemah (miskin energi).
Secara sederhana, aliran elektron pada fosforilasi siklik : 
•Hanya menggunakan fotosistem I
•Elektron dari fotosistem I di-recycle

Fosforilasi Nonsiklik

 Energi cahaya kembali menghantam sebuah molekul klorofil a. Sebuah elektron di molekul pusat reaksinya, P700, menjadi terangkat ke tingkat energi tinggi. Elektron ini lepas dari P700 dan diterima X. Dari molekul penerima X, elektron di lewatkan ke ferridoksin (Fd), sebuah senyawa yang mengandung besi. Fd melewatkan elektron ke senyawa transisi dan kemudian ke Nikotamida Adenin Dinukleotida Phosfat (NADP). Sesungguhnya ada dua molekul P700 yang melepaskan elektron saat peristiwa ini secara serempak. NADP menerima kedua elektron (2e) tersebut dan menjadi NADPH2. NADPH2  menyimpan kedua elektron dan tidak meneruskannya lagi. Energi dari NADPH2 akan menjadi sumber energi saat karbon dioksida tereduksi untuk membentuk gula. Dengan mendapatkan dua elektron tambahan, NADPH2 juga menarik sebuah proton H.  Karenanya ia berubah nama menjadi NADPre, dimana re berarti tereduksi.
Secara sederhana, aliran elektron pada fosforilasi non siklik : 
•Menggunakan fotosistem II dan I
•Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh elektron yang didonasikan oleh air
•Mensintesis ATP dan NADPH
•Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+

Tinjauan : Fotosistem I

1. Foton cahaya menghantam sebuah molekul klorofil a.
2. Molekul pusat reaksi (P700) menyerap cahaya tersebut
3. Salah satu elektronnya terangkat ke tingkat energi tinggi
4. Jalur yang diikuti oleh elektron ini ada dua kemungkinan, yaitu jalur siklis atau nonsiklis. Jalur siklis : e dari P700 ke X ke akseptor ke ATP. Jalur nonsiklis: 2e dari P700 ke X ke Fd ke NADP lalu NADP menjadi NADPre

Peristiwa Fotosistem II

Fotosistem II melibatkan sekitar 200 molekul di pusat reaksi klorofil a, pigmen penjebak cahaya tanaman hijau. Pada ganggang hijau biru dan pada lumut (bryofita), pigmen penjebak cahayanya adalah klorofil b; pada ganggang coklat klorofil c, dan ganggang merah klorofil d.

Saat cahaya menyerang klorofil di Fotosistem II, sebuah elektron di pusat reaksi, P680, tereksitasi. Elektron energi tinggi ini lewat menuju sebuah molekul penerima elektron yang dilambangkan Q. Molekul Q melewatkan elektron lagi dalam sederetan molekul penerima yang melewatkan elektron terus menuju ke lubang di Fotosistem I yang terbentuk saat sintesis nonsiklis NADPre. Saat elektron bergerak sepanjang rantai transpor, mereka kehilangan energi perlahan-lahan. Sebagian energi membentuk ATP. Diyakini kalau P680 menarik elektron pengganti dari air, menyisakan elektron bebas dan molekul oksigen, protonnya berhubungan dengan NADPre. Jalur fotosintesis melibatkan banyak langkah dan banyak produk serta katalis perantara, termasuk flavoprotein dan sitokrom (cyt)

Rangkuman jalur elektron di Fotosistem I dan Fotosistem II sebagai berikut:

Air menyerahkan 2e ke Fotosistem I menuju X menuju rantai transpor menuju Fotosistem II menuju Q menuju rantai transpor menuju NADPre menuju siklus Calvin.

Gambar 2 menunjukkan jalur fotosintesis.

Reaksi Gelap 

Reaksi gelap adalah reaksi pembentukan gula dari CO2 yang terjadi di stroma. Berbeda dengan reaksi terang, reaksi gelap atau reaksi tidak bergantung cahaya bisa terjadi pada saat siang dan malam, namun pada siang hari laju reaksi gelap tentu lebih rendah dari laju reaksi terang.
Reaksi gelap dimulai dengan pengikatan atau fiksasi 6 molekul CO2 ke 6 molekuk gula 5 karbon yaitu ribulosa 1,5 bifosfat, dikatalisis oleh enzim ribulosa bifosfat karboksilase/oksigenase(rubisco) yang kemudian membentuk 6 molekul gula 6 karbon. Molekul 6 karbon ini tidak stabil maka pecah menjadi 12 molekul 3 karbon yaitu 3 fosfogliserat. 3 fosfogliserat kemudian difosforilasi oleh 12 ATP membentuk 1,3 bifosfogliserat. 1,3 bifosfogliserat difosforilasi lagi oleh 12 NADPH membentuk 12 molekul gliseradehida 3 fosfat/PGAL. 2 PGAL digunakan untuk membentuk 1 molekul glukosa atau jenis gula lainnya, sedangkan 10 molekul lainnya difosforilasi oleh 6 ATP untuk kembali membentuk 6 molekul Ribulosa 1,5 bifosfat. Proses pengikatan CO2 ke RuBP disebut fiksasi, proses pemecahan molekul 6 karbon menjadi molekul 3 karbon disebut reduksi dan proses pembentukan kembali RuBP dari PGAL disebut regenerasi.
Fotosintesis ini disebut mekanisme C3, karena molekul yang pertama kali terbentuk setelah fiksasi karbon adalah molekul berkarbon 3. Kebanyakan tumbuhan menggunakan fotosintesis C3 disebut tumbuhan C3.
Untuk beberapa tumbuhan, mereka terpaksa melakukan fotosintesis dengan cara yang sedikit berbeda karena kondisi lingkungan. RuBP, alih-alih mengikat CO2, justru mengikat O2 sehingga berubah menjadi glikolat dan terurai. Proses ini disebut fotorespirasi. Saat fiksasi karbon, CO2 dan O2 berkompetisi untuk berikatan dengan RuBP. Pada kondisi normal bersuhu 25 C, 20% fiksasi karbon untuk fotosintesis hilang karena fotorespirasi. Kemungkinan makin meningkat saat kondisi panas, kering dan stomata menutup di siang hari untuk menyimpan air. Kondisi ini menyebabkan CO2 tidak bisa masuk dan O2 tidak bisa keluar sehingga terjadi fotorespirasi. Untuk menanggulangi hal tersebut, maka tanaman mengikatkan CO2 ke fosfoenolpiruvat(PEP), dikatalisis oleh PEP karboksilase dan membentuk senyawa 4 karbon, biasanya oksaloasetat. Mekanisme ini disebut mekanisme C4. Pengikatan ini terjadi disel mesofil. Oksaloasetat kemudian berubah menhadi malat yang memasuki sel seludang dan disanalah malat melepaskan CO2 untuk memulai siklus Calvin. Mala berubah menjadi piruvat yang keluar menuju sel mesofil, berubah menjadi PEP untuk berikatan lagi dengan CO2

 

Siklus Calvin

.Secara sederhana, konsep fotosintesis dapat digambarkan dalam diagram berikut : 

Oce... Semoga dapat membantu.. ^_^,,

Sintesis Protein

SINTESIS PROTEIN

The first article in my blog.. ^_^ Bismillah....

Uraian sederhana bagi anda yang mencari informasi tentang sintesis protein

        Sintesis protein terjadi didalam sel tepatnya terjadi di organel sel yang dinamakan dengan ribosom. Sintesis protein ini terjadi melalui dua tahap yakni proses transkripsi dan proses translasi. Proses transkripsi merupakan proses pencatakan kode - kode genetik dari DNA Templete ke dalam ARN-d. Sedangkan proses translasi merupakan proses penerjemahan kode - kode genetik pada RNA_d oleh RNA_t hingga menghasilkan asam - asam amino. Sebelum kedua proses tersebut, sisntesis protein diawali dengan proses replikasi DNA yang akan mencetak RNA-d..

REPLIKASI

Proses Replikasi merupakan proses penggandaan DNA. Pada proses ini, Untaian DNA double helix yang terdapat di dalam kromosom akan membuka dan setiap untaian akan mereplikasi dirinya membentuk DNA baru yang nantinya akan digunakan sebagai cetakan dalam pembentukan RNA_d. Untaian DNA yang telah membuka "diganjal" oleh suatu enzim yang dinamakan dengan enzim Helicase hingga masing - masing DNA dapat menggandakan dirinya sendiri. DNA awal dinamakan dengan DNA_sense sedangkan DNA hasil cetakan dinamakan dengan DNA_anti sense yang memiliki pasangan kode - kode genetik dari DNA sense. Selanjutnya, setelah proses replikasi terjadi, dilanjutkan dengan proses sintesis protein yang sebenarnya yang terdiri atas proses transkripsi dan translasi. Let's go... ^_^

TRANSKRIPSI

Transkripsi merupakan proses pencetakan kode - kode genetik dari DNA templete ke dalam RNA_d. Proses pencetakan kode - kode genetik ini terjadi didalam inti sel dengan untaian DNA 3'_5' sebagai cetakannya ( DNA_anti sense ). Mengapa DNA_ anti sense ? Hal tersebut dikarenakan agar kode - kode genetik yang tersampaikan ke RNA_d sama dengan kode - kode genetik pada DNA_sense. Sehingga proses sintesis protein yang dilakukan sesuai dengan kode - kode genetik pada DNA "asli" atau DNA_sense. Satu prinsip yang juga perlu dipahami dari proses transkripsi adalah bahwa hanya ada satu untai DNA yang akan mencetak RNA_d yakni untaian 3'-5' atau DNA_sense. Mengapa demikian ? secara umum, hal tersebut dikarenakan RNA merupakan untaian kode genetik yang hanya terdiri satu untai. Sehingga cetakan awalpun juga hanya satu untai DNA yakni DNA_antisense. Setelah proses transkripsssi terjadi, RNA akan mengalami modifikasi terlebih dahulu yakni dengan membuang intron ( bagian RNA yang tidak memiliki kode ) dengan bantuan enzim endonuklease. Kemudian antar exon ( bagian RNA yang mempunyai kode ) disambung dengan bantuan enzim ligase.

Saat proses modifikasi telah selesai, RNA_d bersiap meninggalkan inti melalui pori - pori membran inti menuju ke ribosom untuk melakukan proses translasi.
 

TRANSLASI

Proses translasi merupakan proses menerjemahan kode - kode genetik pada RNA_d oleh RNA_t dengan menghasilkan asam - asam amino. Proses translasi ini terjadi di Robosom. Kronologis nya sebagai berikut.. ^_^.. hehe..

Saat RNA_d tsampai di ribosom, Ribosom menempel pada RNA_d seolah mengapit RNA_d dengan sub unit kecil dan sub uit besar yang dimilikinya. Sub unit kecil bertugas melekat pada urutan basa nukleotida yang jumlahnya tiga yang dinamakan dengan kodon. Sedangkan sub unit besar bertugas untuk merangkai asam amino yang dibawa oleh anti kodon pada RNA_t menjadi polinukleotida. Saat RNA_d telah sampai di Ribosom, Ribosom mulai melekatkan diri pada salah satu ujung RNA_d yakni kodon start AUG . Saat itu pula RNA_t datang membawa anti kodon yang sesuai dengan kodon yang terdapat pada RNA_d . Apabila rangakai triplet basa nitrogen yang dibawa oleh RNA_t sesuai dengan rangkaian triplet basa nitrogen pada RNA_d, maka akan dihasilkan asam amino yang sesuai dengan kode genetik pada RNA_d. Dengan kata lain, RNA_t menerjemahkan "bahasa" yang dibawa oleh RNA_d menjadi asam - asam amino. Proses penerjemahan ini akan dihentikan apabila ribosom menemukan kodon stop pada RNA_d/m. Asam - asam amino yang terbentuk akan dirangkai menjadi polipeptida oleh ribosom sub unit besar sehingga terbentuklah protein yang diharapkan. ^_^..

alhamdulillah.. satu sintesis protein terjadi ditubuh kita.. 

Proses rumit tersebut terjadi sangatlah beragam dalam sehari untuk menghasilkan protein - protein yang dibutuhkan oleh tubuh.. Subhanallah...^_^,

Untuk lebih jelas dan terperinci, dapat juga dibuka dalam rujukan web ini..
www.e-dukasi.net