Postingan ini membahas tentang pengertian metabolisme dan pembahasan contoh soal metabolisme.
Pengertian metabolisme
Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup, baik makhluk hidup bersel tunggal hingga makhluk hidup dengan susunan tubuh yang kompleks. Metabolisme terdiri dari 2 proses yaitu katabolisme dan anabolisme. Contoh katabolisme adalah respirasi dan fermentasi sedangkan contoh anabolisme adalah fotosintesis dan kemosintesis.
Respirasi adalah proses reaksi kimia yang terjadi apabila sel menyerap O2 menghasilkan CO2 dan H2O. Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen, respirasi dibedakan menjadi 2 macam yaitu:
- Respirasi aerob
- Respirasi anaerob
Reaksi aerob adalah reaksi yang membutuhkan oksigen. Reaksi aerob berlangsung melalui 4 tahapan yaitu glikolisis – dekarboksilasi oksidatif asam piruvat – siklus Krebs – rantai pengangkutan elektron.
Reaksi anaerob adalah reaksi yang tidak membutuhkan oksigen. Reaksi anaerob mencakup 2 cara yaitu glikolisis dan fermentasi. Glikolisis adalah proses penguraian karbohidrat menjadi piruvat. Fermentasi adalah proses penguraian senyawa kimia yang menghasilkan gas.
Fotosintesis adalah proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan cahaya dan kloroplas. Fotosintesis terdiri dari 2 reaksi yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.
Pada reaksi terang:
- Terjadi pada grana kloroplas
- Terjadi proses fotolisis air
- Reaksi bergantung pada cahaya untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia berupa ATP dan NADPH.
Pada reaksi gelap:
- Terjadi pada stroma kloroplas
- Tidak memerlukan cahaya tetapi membutuhkan ATP dan NADPH yang dihasilkan oleh reaksi terang.
- Menggunakan Siklus Calvin.
Kemosintesis adalah proses asimilasi karbon yang energinya berasal dari reaksi-reaksi kimia dan tidak diperlukan klorofil. Kemosintesis biasanya dilakukan oleh mikroorganisme seperti bakteri.
Untuk lebih jelasnya, dibawah ini diberikan beberapa contoh soal metabolisme yang disertai pembahasannya.
Pembahasan contoh soal metabolisme
Contoh soal 1 (UN 2014)
Berikut ini adalah pernyataan tentang metabolisme.
- membutuhkan energi cahaya
- melalui tahap reaksi terang dan reaksi gelap
- perombakan molekul kompleks menjadi sederhana
- melalui tahap siklus Calvin
- melalui tahap glikolisis
Pernyataan yang terkait dengan proses metabolisme adalah…
A. 1 dan 2
B. 2 dan 4
C. 3 dan 4
D. 3 dan 5
E. 4 dan 5
Pembahasan
Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan energi dari senyawa-senyawa organik melalui proses respirasi. Respirasi terdiri atas respirasi aerob dan anaerob.
Tahapan respirasi aerob yaitu glikolisis, dekarboksilasi, daur Krebs dan rantai pengangkutan elektron. Tahapan respirasi anaerob yaitu glikolisis dan pembentukan alkohol. Jadi pernyataan yang berkaitan dengan katabolisme adalah 3 dan 5. Pernyataan nomor 1, 2 dan 4 berkaitan dengan fotosintesis. Jadi soal ini jawabannya D.
Contoh soal 2 (UN 2014)
Berikut adalah proses-proses pada anabolisme.
- fiksasi CO2
- fotolisis H2O
- sintesis asam laktat
- pemakaian H+ untuk reduksi
- melibatkan fotosistem
Proses-proses yang terjadi pada reaksi terang ditunjukkan oleh…
A. 1 dan 3
B. 2 dan 3
C. 2 dan 5
D. 3 dan 4
E. 4 dan 5
Pembahasan
Anabolisme adalah proses-proses penyusunan energi kimia melalui sintesis senyawa-senyawa organik. Ciri reaksi terang sebagai berikut:
- terjadi pada tilakoid kloroplas
- fotolisis air
- reaksi tergantung cahaya yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia berupa ATP dan NADPH.
Jadi proses yang terjadi pada reaksi terang adalah 2 dan 5. Sedangkan pernyataan 1 dan 4 adalah proses yang terjadi pada reaksi gelap. Jadi soal ini jawabannya C.
Contoh soal 3 (UN 2019)
Pernyataan dibawah ini tentang anabolisme.
- fotosistem 1 menangkap energi cahaya dengan panjang gelombang 680 nm.
- fotosistem 2 menangkap energi cahaya matahari dengan panjang gelombang 700 nm.
- energi cahaya diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH.
- dihasilkan oksigen dari peristiwa fotolisis air.
- proses fotofosforilasi berlangsung di membran tilakoid.
Manakah yang berkaitan dengan fosforilasi nonsiklik reaksi terang fotosintesis?
A. 1 dan 2
B. 2 dan 3
C. 3 dan 4
D. 3 dan 5
E. 4 dan 5
Pembahasan
Pernyataan yang berkaitan dengan reaksi terang adalah berlangsung di membran tilakoid dan menghasilkan energi ATP dan NADPH. Soal ini jawabannya D.
Contoh soal 4 (UN 2019)
Perhatikan diagram tahapan proses katabolisme glukosa dibawah ini.
Hasil akhir dari proses yang berlangsung di X adalah…
A. ATP, FADH2, dan 3 NADH
B. 2ATP, FADH2, dan 2 NADH
C. 2 ATP, 2 FADH2 dan 6 NADH
D. 2 ATP, FADH2 dan 6 NADH
E. ATP, 2 FADH2 dan 3 NADH
Pembahasan
X pada diagram diatas menunjukkan daur Krebs. Pada daur Krebs menghasilkan 1 ATP, 1 FADH2, dan 3 NADH. Jadi soal ini jawabannya A.
Contoh soal 5 (UN 2014)
Senyawa kimia yang dihasilkan oleh katabolisme karbohidrat, lemak dan protein yang selanjutnya memasuki rangkaian reaksi dalam siklus Krebs adalah…
A. Asam Piruvat
B. Asetil KoA
C. Gliseraldehid – 3P
D. Oksaloasetat
E. Asam sitrat
Pembahasan
Senyawa kimia yang memasuki rangkaian reaksi pada siklus Krebs adalah asetil KoA (senyawa berkarbon 2) yang kemudian diubah menjadi CO2 (senyawa berkarbon 1). Jadi soal ini jawabannya C.
Contoh soal 6 (UN 2017)
Perhatikan bagan siklus Calvin berikut.
Berdasarkan bagan, bagian yang ditunjukkan x dan y adalah…
A. RuBp dan PGAL
B. RuBp dan PGA
C. RuBp dan glukosa
D. PGA dan glukosa
E. PGAL dan glukosa
Pembahasan
Siklus Calvin terdiri dari tiga tahapan yaitu:
- karboksilasi yaitu penambahan CO2 ke RuBp membentuk molekul APG.
- reduksi yaitu perubahan gugus karboksil dalam APG menjadi gugus Aldehid dalam PGAL.
- regenerasi yaitu pembentukan kembali RuBp yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO2 kembali.
Jadi x dan y adalah RuBp dan PGAL. Soal ini jawabannya A.
Contoh soal 7 (UN 2017)
Fermentasi alkohol adalah salah satu respirasi anaerob yang memiliki perbedaan dengan respirasi lain karena diakhiri dengan pembentukan…
A. energi panas dari penguraian alkohol
B. Asam piruvat sebagai produk utama
C. ATP dalam jumlah banyak
D. asetaldehid hasil penguraian asam piruvat
E. etanol dari asam piruvat secara tidak langsung
Pembahasan
Perbedaan respirasi anaerob secara fermentasi alkohol dan fermentasi lainya adalah terbentuknya etanol. Jadi soal ini jawabannya E.
Contoh soal 8 (UN 2016)
- Menghasilkan ATP, NADPH, dan O2
- Terjadi fotolisis air
- Terjadi pengikatan CO2 oleh RuBp
- Terjadi di grana
- Terbentuk amilium
- Terjadi pada bagian stroma
Proses yang terjadi pada reaksi gelap ditunjukkan nomor…
A. 1 – 2 – 4
B. 1 – 3 – 5
C. 2 – 3 – 6
D. 3 – 4 – 5
E. 3 – 5 – 6
Pembahasan
Ciri reaksi gelap sebagai berikut:
- terjadi di kroma stroma kloroplas
- tidak memerlukan cahaya tetapi membutuhkan ATP dan NADPH
- Menggunakan siklus Calvin
Jadi proses yang terjadi pada reaksi gelap adalah 3 – 5 – 6. Soal ini jawabannya E.
Contoh soal 9 (UN 2016)
Perhatikan pernyataan berikut:
- respirasi pada mitokondria menghasilkan ATP, CO2 dan H2O
- lemak dapat terurai dengan bantuan enzim lipase
- deaminasi asam amino menghasilkan glukosa dan urea
- protein tertentu dapat dibentuk didalam tubuh
- lemak dapat dipecah menjadi asam lemak dan gliserol
Pernyataan yang benar mengenai katabolisme lemak ditunjukkan oleh nomor…
A. 1 dan 4
B. 1 dan 5
C. 2 dan 5
D. 3 dan 4
E. 4 dan 5
Pembahasan
Pernyataan yang benar mengenai katabolisme lemak ditunjukkan nomor 2 dan 5. Soal ini jawabannya C.
Contoh soal 10 (UN 2016)
Berikut pernyataan antara metabolisme karbohidrat, lemak dan protein.
- Glukosa dapat disimpan dalam bentuk oksigen
- Gliserol memasuki jalur metabolisme karbohidrat diantara glukosa dan piruvat
- asam amino juga dapat menghasilkan energi dalam bentuk ATP, CO2 dan H2O.
- Gliserol dapat berubah menjadi glukosa dan piruvat.
Pernyataan yang tepat tentang hubungan antara karbohidrat dan lemak ditunjukkan nomor…
A. 1 dan 3
B. 1 dan 4
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
Pembahasan
Soal ini jawabannya D.