DOWNLOAD DISINI UNTUK TAMPILAN YANG LEBIH RAPIH
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD
)
PERTEMUAN I
Mata Pelajaran : Biologi Nama :
Kelas/Semester : XII/ Ganjil Kelas :
Topik :
Enzim dan Metabolisme
Sub Topik :
Enzim
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Tujuan Pembelajaran
1. Menjelaskan
struktur, sifat, cara kerja dan peran enzim dalam metabolisme melalui studi literature
dengan teliti, jujur terhadap data dan fakta.
B. Dasar Teori
Enzim adalah biokatalisator
organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri
atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim
mempunyai dua fungsi pokok sebagai berikut :
1.
Mempercepat atau
memperlambat reaksi kimia. Suatu reaksi kimia
yang berlangsung dengan bantuan enzim memerlukan energi yang lebih rendah. Jadi
enzim juga berfungsi menurunkan energi
aktivasi.
2.
Mengatur sejumlah
reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama.
Enzim disintesis dalam bentuk
calon enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada
kondisi yang tepat. Misalnya, tripsinogen yang disintesis dalam pankreas,
diaktifkan dengan memecah salah satu peptidanya untuk membentuk
enzim tripsin yang aktif. Bentuk enzim yang tidak aktif ini
disebut zimogen.
Struktur Enzim
Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif
mengkatalisis, bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut holoenzim.
D. Alat dan Bahan
1.
Alat tulis menulis
2.
Karton, artikel tentang anabolisme pada makhluk hidup
3.
Literatur (buku-buku yang relevan dengan materi pembelajaran)
E. Langkah kerja
1.
Peserta
didik duduk dalam kelompok yang terdiri dari 3-4 orang.
3. Bacalah
LKPD yang telah diberikan
4. Kerjakan
soal diskusi yang ada pada LKPD
5. Diskusikan
dan analisalah bersama teman kelompok masing-masing materi yang ada pada soal
LKPD dengan membaca sumber/literatur yang anda miliki
6. Presentasikanlah hasil diskusi
masing-masing kelompok
7. Buatlah kesimpulan dari hasil diskusi
F. Bahan Diskusi
1.
Kajilah literatur tentang struktur enzim!
-
Uraikan struktur enzim!
-
Lengkapi bagan berikut ini :
|
Enzim (Holoenzim)
|
|
..................
|
|
Ko-Faktor
|
|
..................
|
|
..................
|
|
Contoh :
|
|
Contoh :
|
2.
Kajilah literatur tentang sifat enzim!
-
Lengkapi tabel berikut ini :
|
No
|
Sifat Enzim
|
Penjelasan
|
|
1.
|
|
|
|
2.
|
|
|
|
3.
|
|
|
|
4.
|
|
|
3.
Kajilah literatur tentang mekanisme kerja dan peranan
enzim!
-
Jelaskan perbedaan dari mekanisme kerja enzim Lock n
Key Theory (teori gembok dan kunci) dengan Induced Fit Theory (teori ketepatan
induksi)!
-
Lengkapi tabel berikut!
Enzim yang berperan dalam proses metabolisme
|
No
|
Nama Enzim
|
fungsi
|
|
1.
|
|
|
|
2.
|
|
|
|
3.
|
Dst…..
|
|
Kesimpulan
:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
LEMBAR
KERJA PESERTA DIDIK (LKPD )
PERTEMUAN II
Mata Pelajaran : Biologi Nama :
Kelas/Semester : XII/ Ganjil Kelas :
Topik : Enzim dan Metabolisme
Sub Topik : Katabolisme (Respirasi aerob)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. TUJUAN PEMBELAJARAN
1.
Menguraikan proses
metabolisme melalui kajian literatur berdasarkan pola pikir ilmiah dengan teliti.
B. DASAR TEORI
Katabolisme
Katabolisme
adalah reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana
dengan bantuan enzim.
Proses
utama katabolisme adalah respirasi seluler, dimana gula glukosa dan bahan
organik lainnya dirombak menjadi karbondioksida dan air. Setelah perombakan
tersebut, energi yang tersimpan dalam molekul organik dapat digunakan untuk
melaksanakan kerja sel (Campbell, dkk: 2000).
RESPIRASI
Kegiatan
respirasi dilakukan setiap saat oleh setiap sel hidup, baik sel tumbuhan maupun
sel hewan. Respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang
menghasilkan energi. Respirasi
dilakukan baik siang maupun malam. Ditinjau dari bentuknya respirasi terbagi
dua macam, yaitu respirasi eksternal (luar) dan internal (dalam). Respirasi
eksternal meliputi proses pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida
dan uap air antara makhluk hidup dengan lingkungannya, misalnya pada tumbuhan,
hewan, dan manusia. Respirasi internal disebut juga pernafasan seluler karena
pernafasan ini terjadi di dalam sel, yaitu di dalam sitoplasma dan mitokondria.
Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, respirasi
internal dibagi menjadi respirasi aerobik (memerlukan oksigen) dan respirasi
anaerobik (tidak membutuhkan oksigen).
Respirasi aerob
Respirasi aerob merupakan
serangkaian reaksi enzimatis yang mengubah glukosa secara sempurna menjadi CO2,
H2O, dan menghasilkan energi sebesar 38 ATP. Pada pernapasan ini,
pembebasan energi menggunakan oksigen bebas dari udara. Pada tumbuhan, oksigen
yang dibutuhkan diperoleh dari udara melalui mulut daun dan lentisel. Zat
organik terutama karbohidrat dipecahkan.
Pengubahan glukosa menjadi CO2 da H2O dapat dibagi
menjadi 4 tahap, yaitu glikolisis, reaksi antara (dekarbosilasi
oksidatif/oksidasi piruvat), siklus Krebs, dan transfer elektron.
a. Glikolisis
Glikolisis adalah serangkaian reaksi enzimatis yang
memecah glukosa (terdiri dari 6 atom C) menjadi asam piruvat (terdiri dari 3
atom C).
b. Reaksi antara/oksidasi piruvat
Dalam
reaksi ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi Asetil-KoA,
yang terjadi di dalam matriks mitokondria.
c.
Siklus
Krebs
Siklus
Krebs adalah reaksi antara asetil KoA dengan asam oksaloasetat, yang
kemudian membentuk asam sitrat. Ada delapan tahapan utama yang terjadi selama siklus Krebs.
d. Transfer Elektron
Transpor elektron terjadi
di membran dalam mitokondria, dan berakhir setelah elektron dan H+
bereaksi dengan oksigen yang berfungsi sebagai akseptor terakhir, membentuk
H2O. ATP yang dihasilkan pada tahap ini adalah 32 ATP.
C. ALAT DAN BAHAN
1.
Alat tulis menulis
2.
Karton, artikel tentang katabolisme (respirasi aerob)
pada makhluk hidup
3.
Literatur (buku-buku yang relevan dengan materi
pembelajaran)
D. LANGKAH KERJA
1.
Peserta didik membagi dalam beberapa kelompok sebagai
tim asal (masing-masing kelompok asal terdiri dari 5 orang)
2.
Peserta didik dalam kelompok asal diberi nomor 1-5
sebagai tim ahli
3.
Bacalah LKPD yang telah dibagikan kepada anda
4.
Kerjakan soal LKPD sesuai dengan nomor yang didapat
dari kelompok asal
§
Anggota nomor 1: membahas materi tentang katabolisme
(respirasi aerob) pada manusia
§
Anggota nomor 2: membahas materi tentang
katabolisme (respirasi aerob) pada tumbuhan
§
Anggota nomor 3: membahas materi tentang
katabolisme (respirasi aerob) pada mikroba
5.
Diskusikan dan analisalah bersama teman kelompok ahli
masing-masing dengan membahas materi katabolisme (respirasi aerob) pada makhluk
hidup yang ada pada soal LKPD dengan membaca artikel yang dibagikan dan sumber/literature
yang anda miliki
6.
Setelah selesai diskusi dalam tim ahli, tiap anggota
kembali ke kelompok asal dan bergantian mengajar teman satu tim tentang sub bab
yang mereka kuasai
7.
Presentasikanlah hasil diskusi kelompokmu
8.
Buatlah kesimpulan dari hasil diskusi anda
E. SOAL
1.
Kajilah literatur/artikel tentang katabolisme
(respirasi aerob) pada manusia
Analisis:
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan
Respirasi aerob
|
Tempat
reaksi
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ Berapa
jumlah energi yang dihasilkan dari oksidasi NADH2 dan FADH2 dalam transpor
electron?
§ Berapa
jumlah ATP yang dihasilkan oleh 1
molekul glukosa melalui respirasi aerob pada manusia?
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.
Kajilah literatur/artikel tentang katabolisme (respirasi
aerob) pada tumbuhan
Analisis:
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan
Respirasi aerob
|
Tempat
reaksi
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ Berapa
jumlah energi yang dihasilkan dari oksidasi NADH2 dan FADH2 dalam transpor
electron?
§ Berapa
jumlah ATP yang dihasilkan oleh 1
molekul glukosa melalui respirasi aerob pada tumbuhan?
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.
Kajilah literatur/artikel tentang katabolisme
(respirasi aerob) pada mikroba
Analisis:
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan
Respirasi aerob
|
Tempat
reaksi
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ Berapa
jumlah energi yang dihasilkan dari oksidasi NADH2 dan FADH2 dalam transpor
electron?
§ Berapa
jumlah ATP yang dihasilkan oleh 1
molekul glukosa melalui respirasi aerob pada mikroba?
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
LEMBAR KERJA PESERTA
DIDIK (LKPD )
PERTEMUAN III
Mata Pelajaran : Biologi Nama :
Kelas/Semester : XII/ Ganjil Kelas :
Topik :
Enzim dan Metabolisme
Sub Topik :
Katabolisme (Respirasi anaerob) dan Fermentasi
Alokasi Waktu : 2 x 45
menit
A.
TUJUAN PEMBELAJARAN
1.
Menguraikan proses metabolisme melalui kajian literatur
berdasarkan pola pikir ilmiah dengan teliti.
2.
Membedakan proses pembentukan energi pada mahluk hidup
melalui studi literatur jujur terhadap data dan fakta.
B.
DASAR TEORI
Respirasi anaerob
Respirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak
menggunakan oksigen sebagai penerima elektron akhir pada saat pembentukan ATP.
Respirasi anaerob juga menggunakan glukosa sebagai substrat. Meskipun energi
yang dihasilkannya jauh lebih kecil daripada respirasi aerob, jumlah ini cukup
bagi mikroorganisme dan energi awal bagi hewan. Selain menghasilkan ATP,
glikolisis juga menghasilkan NADH dan NAD+. Tanpa suplai NAD+
yang memadai, proses glikolisis pada respirasi anaerob dapat terhenti. Oleh
karena itu, organisme yang melakukan respirasi anaerob harus mampu mengoksidasi
NADH menjadi NAD+ kembali.
Setelah berolahraga atau mengerjakan pekerjaan berat,
napas kita menjadi terengah-engah karena suplai oksigen yang masuk tubuh
menjadi berkurang. Tubuh mengatasi keadaan ini dengan memperpendek jalur
pembentukan energi melalui proses respirasi anaerob. Respirasi anaerob terjadi
bila tidak tersedia oksigen. Dalam respirasi aerob oksigen berperan sebagai
penerima electron terakhir. Bila peran oksigen digantikan oleh zat lain,
terjadilah respirasi anaerob. Organela-organela dan reaksi-reaksi yang terlibat
dalam proses respirasi aerob sama dengan respirasi anaerob. Adapun zat lain
yang dapat menggantikan peran oksigen diantaranya NO3 dan SO4.
Sejauh ini baru diketahui yang dapat menggunakan zat pengganti oksigen
merupakan golongan mikroorganisme. Hampir sama dengan respirasi aerob, selama
respirasi anaerob berlangsung, pada mikroorganisme substrat dioksidasi menjadi
CO2 melalui pemindahan H+ secara berantai. Hasil akhir
yang diperoleh merupakan campuran dari produk yang lebih teroksidasi ataupun
yang lebih tereduksi dibandingkan substrat awalnya. Tergantung pada jenis
mikroorganismenya, produk akhir tersebut berupa asam, alkohol, keton, dan
gas-gas (Fahruddin, 2010). Dengan demikian organisme tingkat tinggi tidak dapat
melakukan respirasi anaerob. Apabila tidak tersedia oksigen, organisme tingkat
tinggi akan mengubah energi potensial kimia menjadi energi kinetik melalui
proses fermentasi.
Respirasi pada tumbuhan, tidak bisa diamati seperti pada manusia.
Tumbuhan melakukan respirasi pada bagian daunnya yang dikenal dengan stomata
atau mulut daun. Melalui stomata, tumbuhan menyerap oksigen. Tumbuhan bisa
melakukan respirasi aerob dan anaerob. Pada respirasi aerob, terjadi proses
pembakaran atau oksidasi glukosa secara sempurna dan akan menghasilkan energi
dalam jumlah yang besar yakni 36 ATP. Respirasi anaerob terdapat pada tumbuhan
tingkat tinggi, hanya terjadi jika persediaan oksigen bebas di bawah minimum.
Contoh: kecambah jagung yang tidak dapat mempertahankan hidupnya di dalam suatu
tempat yang tidak ada oksigen sama sekali. Misalnya tergenang air agak lama,
sehingga akan mengancam kehidupannya. Hal ini karena respirasi aerob terhenti
sama sekali, sedangkan respirasi anaerob tak mungkin mencukupi energi yang
dibutuhkan.
Pada biji-bijian yang
tampak kering (jagung, padi, biji bunga matahari), buah-buahan yang berdaging
seperti buah apel dan peer dapat bertahan berbulan-bulan dalam penyimpanan,
dimana hanya terdapat H dan N saja, buah terus menghasilkan CO2 sebagai
tanda bahwa masih terjadi respirasi terus. Hasil dari respirasi tersebut adalah
asam sitrat, asam malat, asam oksalat, dan asam laktat.
Fermentasi
Fermentasi adalah produksi energi di dalam sel berupa respirasi yang terjadi
dalam kondisi anaerob (tanpa melibatkan oksigen). Fermentasi menggunakan agen pengoksidasi yang berasal
dalam sel dan jaringan dari organisme tersebut, dengan mentransfer elektron dari NADH ke piruvat
atau turunan dari piruvat. Piruvat, produk akhir dari glikolisis, berfungsi sebagai akseptor elektron untuk
mengoksidasi NADH kembali ke NAD+, yang kemudian dapat digunakan kembali dalam glikolisis (Campbell, dkk: 2011).
Ada banyak jenis fermentasi, berbeda dalam produk akhir
yang terbentuk
dari piruvat. Dua jenis umum adalah fermentasi alkohol
dan fermentasi asam laktat.
a. Fermentasi
alkohol
Dalam beberapa mikroorganisme seperti ragi, glukosa dioksidasi
menghasilkan etanol dan CO
dalam proses yang
disebut fermentasi alkohol.
b.
Fermentasi Asam Laktat
Sama halnya dengan fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat dimulai
dengan tahap glikolisis. Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan
beberapa sel lainnya, serta beberapa bakteri asam laktat.
C.
ALAT DAN BAHAN
1. Alat tulis menulis
2. Karton, artikel tentang katabolisme
(respirasi anaerob) dan fermentasi pada makhluk hidup
3. Literatur (buku-buku yang relevan
dengan materi pembelajaran)
D.
LANGKAH KERJA
1.
Peserta
didik membagi dalam beberapa kelompok sebagai tim asal (masing-masing kelompok
asal terdiri dari 5 orang)
2.
Peserta
didik dalam kelompok asal diberi nomor 1-5 sebagai tim ahli
3.
Bacalah
LKPD yang telah dibagikan kepada anda
4.
Kerjakan
soal LKPD sesuai dengan nomor yang didapat dari kelompok asal
§ Anggota nomor 1: membahas materi
tentang katabolisme (respirasi anaerob) pada manusia
§ Anggota nomor 2: membahas materi
tentang katabolisme (respirasi anaerob) pada tumbuhan
§ Anggota nomor 3: membahas materi
tentang katabolisme (respirasi anaerob) pada mikroba
§ Anggota nomor 4 : membahas materi
tentang fermentasi alkohol
§ Anggota nomor 5 : membahas materi
tentang fermentasi laktat
5.
Diskusikan
dan analisalah bersama teman kelompok ahli masing-masing dengan membahas materi
katabolisme (respirasi anaerob) dan fermentasi pada makhluk hidup yang ada pada
soal LKPD dengan membaca artikel yang dibagikan dan sumber/literature yang anda
miliki
6.
Setelah
selesai diskusi dalam tim ahli, tiap anggota kembali ke kelompok asal dan
bergantian mengajar teman satu tim tentang sub bab yang mereka kuasai
7.
Presentasikanlah
hasil diskusi kelompokmu
8.
Buatlah
kesimpulan dari hasil diskusi anda
E.
SOAL
1.
Kajilah
literatur/artikel tentang katabolisme (respirasi anaerob) pada manusia
Analisis:
§ Isilah tabel di bawah ini berdasarkan
hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan Respirasi anaerob
|
Tempat reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ Berapa
jumlah ATP yang dihasilkan oleh 1
molekul glukosa melalui respirasi anaerob pada manusia?
§ Jelaskan
perbedaan respirasi aerob dengan anaerob!
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.
Kajilah literatur/artikel tentang katabolisme
(respirasi anaerob) pada tumbuhan
Analisis:
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan
Respirasi anaerob
|
Tempat
reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ Berapa
jumlah ATP yang dihasilkan oleh 1
molekul glukosa melalui respirasi anaerob pada tumbuhan?
§ Jelaskan
perbedaan respirasi aerob dengan anaerob
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.
Kajilah literatur/artikel tentang katabolisme
(respirasi anaerob) pada mikroba
Analisis:
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan
Respirasi anaerob
|
Tempat
reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ Berapa
jumlah ATP yang dihasilkan oleh 1
molekul glukosa melalui respirasi anaerob pada mikroba?
§ Jelaskan
perbedaan respirasi aerob dengan anaerob
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Kajilah artikel/ literature tentang
fermentasi alkohol!
Isilah
tabel di bawah ini sesuai hasil kajian anda!
|
No
|
Tahapan
fermentasi alkohol
|
Tempat
reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Analisis:
§
Apakah semua makhluk hidup mampu melakukan
fermentasi alkohol?
§
Berapakah ATP yang dihasilkan melalui fermentasi
alcohol?
§
Apa persamaan dan perbedaan antara respirasi
anaerob dengan fermentasi?
Kesimpulan:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
5. Kajilah artikel/ literature tentang
fermentasi laktat!
Isilah
tabel di bawah ini sesuai hasil kajian anda!
|
No
|
Tahapan
fermentasi laktat
|
Tempat
reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Analisis:
§
Mengapa seseorang yang tidak biasa melakukan olahraga,
apabila melakukannya pertama kali maka tubuh akan terasa sangat pegal dan
kelelahan?
§
Apa persamaan dan perbedaan antara respirasi
anaerob dengan fermentasi?
Kesimpulan:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD
)
PERTEMUAN KE IV
Mata Pelajaran : Biologi Nama :
Kelas/Semester : XII/ Ganjil Kelas :
Topik : Enzim dan Metabolisme
Sub Topik : Anabolisme
(Proses Fotosintesis)
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. TUJUAN PEMBELAJARAN
1.
Menguraikan proses metabolisme melalui kajian literatur
berdasarkan pola pikir ilmiah dengan teliti.
B. DASAR TEORI
Fotosintesis
Proses sintesis karbohidrat dari
bahan-bahan anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan
berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari disebut fotosintesis. Energi
cahaya diubah menjadi energi kimia oleh pigmen fotosintesis yang terdapat pada
membran interna atau tilakoid. Pigmen fotosintesis yang utama ialah klorofil
dan karotenoid. Klorofil a dan b menunjukkan absorpsi yang sangat kuat untuk
panjang gelombang biru dan ungu, jingga dan merah (lembayung) dan menunjukkan
absorpsi yang sangat kurang untuk panjang gelombang hijau dan kuning hijau
(500-600 nm) (Sasmitamihardja dan Siregar, 1996).
1.
Reaksi Terang
Berdasarkan hasil percobaan Robert
Eerson dan rekan-rekannya pada tahun 1956 (cambal edisi ke-5 1987), mereka
menyimpulkan bahwa reaksi-reaksi terang harus mencakup dua proses yang
berlaianan: satu yang diberi energi oleh cahaya dengan panjang gelemobang lebih
besar, dinamai fotosistem I, dan yang satu lagi dinamai fotosistem II yang
mendapat energi dari cahaya berpanjang gelombang lebih pendek.
Reaksi terang melibatkan
dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem
I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal
menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II)
berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680
nm
2.
Reaksi gelap
Reaksi gelap pada tumbuhan
dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus
Calvin-Benson. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa
ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu
senyawa 3-phosphogliserat. Mekanisme siklus Calvin-Benson dimulai dengan
fiksasi CO2 oleh ribulosa difosfat karboksilase (RuBP) membentuk
3-fosfogliserat. RuBP merupakan enzimalosetrik yang distimulasi oleh tiga jenis
perubahan yang dihasilkan dari pencahayaan kloroplas.
C. ALAT DAN BAHAN
1.
Alat tulis menulis
2.
Karton, artikel tentang anabolisme pada makhluk hidup
3.
Literatur (buku-buku yang relevan dengan materi
pembelajaran)
D. LANGKAH KERJA
1.
Peserta didik membagi dalam beberapa kelompok sebagai
tim asal (masing-masing kelompok asal terdiri dari 5 orang)
2.
Peserta didik dalam kelompok asal diberi nomor 1-5
sebagai tim ahli
3.
Bacalah LKPD yang telah dibagikan kepada anda
4.
Kerjakan soal LKPD sesuai dengan nomor yang didapat
dari kelompok asal
§
Anggota nomor 1: membahas materi tentang anabolisme reaksi terang
§
Anggota nomor 2: membahas materi tentang anabolisme reaksi gelap
§
Anggota nomor 3: membahas materi tentang merancang praktikum fotosintesis
5.
Diskusikan dan analisalah bersama teman kelompok ahli
masing-masing dengan membahas materi anabolisme (reaksi terang dan reaksi gelap) yang ada pada soal LKPD dengan
membaca artikel yang dibagikan dan sumber/literature yang anda miliki
6.
Setelah selesai diskusi dalam tim ahli, tiap anggota
kembali ke kelompok asal dan bergantian mengajar teman satu tim tentang sub bab
yang mereka kuasai
7.
Presentasikanlah hasil diskusi kelompokmu
8.
Buatlah kesimpulan dari hasil diskusi anda
E. SOAL
1.
Kajilah literatur/artikel tentang anabolisme (reaksi terang) pada proses fotosintesis
Analisis:
§ Buatlah
tahap-tahap reaksi terang pada proses
fotosintesis!
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan Reaksi
Terang
|
Tempat reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.
Kajilah literatur/artikel tentang anabolisme (reaksi gelap) pada proses
fotosintesis
Analisis:
§ Buatlah
tahap-tahap reaksi gelap pada proses fotosintesis!
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan Respirasi aerob
|
Tempat reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD )
PERTEMUAN V
Mata Pelajaran :
Biologi Nama :
Kelas/Semester :
XII/ Ganjil Kelas :
Topik : Enzim dan Metabolisme
Sub
Topik : Anabolisme
Alokasi Waktu :
2 x 45 menit
A.
TUJUAN PEMBELAJARAN
1.
Menguraikan proses metabolisme melalui kajian literatur
berdasarkan pola pikir ilmiah dengan teliti.
B.
DASAR TEORI
Kemosintesis
Cahaya digunakan sebagai sumber energi
untuk memecah molekul air. Elektron yang dihasilkan digunakan dalam proses
transport elektron yang menghasilkan NADPH dan ATP. Senyawa NADH dan ATP ini
digunakan untuk sintesis gula (selanjutnya diubah menjadi amilum) yang akan
digunakan sebagai cadangan makanan oleh tumbuhan. Jadi, energi cahaya diubah
menjadi energi yang tersimpan dalam bentuk ikatan kimia.
Sumber energi tidak hanya
cahaya.Beberapa mikroorganisme ada yang dapat memperoleh energi dengan jalan
mengoksidasi senyawa kimia.Misalnya bakteri belerang (Begiota, Thiotrix),
bakteri nitrit (Nitrosomonas), bakteri nitrat (Nitrosobacter), dan bakteri besi
(Cladotrix).
BIOSINTESIS
a. Glukoneogenesis
Proses pembentukan glukosa (glukosa) dari zat lain selain gula di dalam
sel, mungkin saja bahan pembentuk itu masih dalam kelompok karbohidrat seperti
glikogen atau bahan-bahan lain seperti protein, lemak, laktat dan asetil
koenzim A.Hal tersebut dapat terjadi disebabkan tubuh memiliki mekanisme untuk
mengubah berbagai senyawai. Di lain pihak terdapat kesamaan jalur dari
anabolisme maupun katabolisme zat-zat makanan terutama karbohidrat, lipid,
protein dan asam nukleat.
Glukoneogenesis terjadi pada sitosol, walaupun masih terdapat beberapa
reaksi yang berjalan di dalam mitokondria dan harus di transfer ke sitosol.
Organ utama yang menjadi tempat terjadinya glukoneogenesis pada hewan yaitu
hati. Sepintas
glukoneogenesis seperti reaksi kebalikan glikolisis. Namun demikian terdapat
beberapa reaksi yang bukan merupakan reaksi kebalikan glikolisis dan beberapa
reaksi yang sulit untuk membalian reaksi glikolisis.
Sintesis Lemak
Lemak dapat disintesis dari
karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu
di dalarn daur Krebs.Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu
gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A.
Sintesis Protein
Sintesis
protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom.
Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk
molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida. Setiap sel
dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai
dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti
sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur
sintesis protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.
C.
ALAT DAN BAHAN
1.
Alat tulis menulis
2.
Karton, artikel
tentang anabolisme
pada makhluk hidup
3.
Literatur (buku-buku
yang relevan dengan materi pembelajaran)
D.
LANGKAH KERJA
1.
Peserta didik membagi dalam beberapa kelompok sebagai
tim asal (masing-masing kelompok asal terdiri dari 5 orang)
2.
Peserta didik dalam kelompok asal diberi nomor 1-5
sebagai tim ahli
3.
Bacalah LKPD yang telah dibagikan kepada anda
4.
Kerjakan soal LKPD sesuai dengan nomor yang didapat
dari kelompok asal
§
Anggota nomor 1: membahas materi anabolisme terkait proses kemosintesis
§
Anggota nomor 2: membahas materi anabolisme terkait proses biosintesis
§
Anggota nomor 3: membahas materi anabolisme terkait proses glukoneogenesis
9.
Diskusikan dan analisalah bersama teman kelompok ahli
masing-masing dengan membahas materi anabolisme pada mahluk hidup yang ada pada soal LKPD dengan membaca artikel
yang dibagikan dan sumber/literature yang anda miliki
10.
Setelah selesai diskusi dalam tim ahli, tiap anggota
kembali ke kelompok asal dan bergantian mengajar teman satu tim tentang sub bab
yang mereka kuasai
11.
Presentasikanlah hasil diskusi kelompokmu
12.
Buatlah kesimpulan dari hasil diskusi anda
E. SOAL
1.
Kajilah literatur/artikel tentang anabolisme terkait proses kemosintesis
Analisis:
§ Buatlah
tahap-tahap reaksi kemosintesis!
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan Reaksi
Kemosintesis
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2. Kajilah
literatur/artikel tentang anabolisme terkait proses biosintesis
Analisis:
§ Buatlah
tahap-tahap proses biosintesis!
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Bentuk-Bentuk
biosintesis
|
Tahapan Reaksi
Biosintesis
|
Tempat
reaksi
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Kajilah
literatur/artikel tentang anabolisme terkait proses glukoneogenesis
Analisis:
§ Buatlah
tahap-tahap proses glukoneogenesis!
§ Isilah
tabel di bawah ini berdasarkan hasil diskusi anda!
|
No
|
Tahapan Reaksi
Glukoneogenesis
|
Bahan
|
Proses
|
Hasil
|
Ket
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kesimpulan: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
LEMBAR KERJA PESERTA
DIDIK (LKPD )
PERTEMUAN VI
Mata Pelajaran :
Biologi Nama :
Kelas/Semester :
XII/ Ganjil Kelas :
Topik : Enzim dan
Metabolisme
Sub Topik :
Praktikum
Alokasi Waktu :
2 x 45 menit
A.
Tujuan Pembelajaran
1.
Peserta didik melaksanakan
percobaan secara berkelompok mengenai cara kerja enzim, fotosintesis dan
respirasi anaerob dengan tekun, teliti,
disiplin dan tanggung jawab.
2.
Peserta didik menganalisis peran enzim dalam proses
metabolisme (proses fotosintesis dan respirasi anaerob) berdasarkan hasil
percobaan dan sesuai dengan pola pikir ilmiah secara tekun, teliti dan penuh
tanggung jawab sehingga dapat mengagumi bioproses yang terjadi pada makhluk
hidup
B.
Dasar Teori
Enzim katalase bertindak sebagai katalisator dalam
menguraikan hydrogen peroksida (H2O2) yang bersifat
racun. Enzim ini dihasilkan di organela sel badan mikro. Organela ini berfungsi
untuk metabolisme lemak. Terdapatnya hidrogen peroksida (H2O2)
dalam sel akan diurai oleh enzim katalase menjadi oksigen (O2) dan
air (H2O). Hal ini menghindari resiko kerusakan jaringan akibat
hidrogen peroksida (H2O2) yang bersifat racun. Berikut
persamaan reksinya :
|
Enzim Katalase
|
Fermentasi
Fermentasi adalah produksi energi di dalam sel berupa respirasi yang
terjadi dalam kondisi anaerob (tanpa melibatkan oksigen). Fermentasi menggunakan agen
pengoksidasi yang berasal dalam sel dan jaringan dari organisme tersebut,
dengan mentransfer elektron dari NADH ke piruvat atau turunan
dari piruvat. Piruvat, produk akhir dari glikolisis, berfungsi sebagai akseptor elektron untuk mengoksidasi NADH kembali ke NAD+, yang kemudian dapat digunakan kembali dalam glikolisis (Campbell, dkk: 2011).
Ada banyak jenis fermentasi, berbeda dalam produk akhir
yang terbentuk
dari piruvat. Dua jenis umum adalah fermentasi alkohol
dan fermentasi asam laktat.
Fermentasi alkohol
Dalam beberapa mikroorganisme seperti ragi, glukosa dioksidasi
menghasilkan etanol dan CO
dalam proses yang
disebut fermentasi alkohol.
Jalur metabolisme proses ini
sama dengan glikolisis, yang diawali dengan pemecahan molekul glukosa sampai dengan terbentuknya piruvat. Dua
tahap reaksi enzim berikutnya adalah reaksi perubahan asam piruvat menjadi
asetaldehida, dan reaksi reduksi asetaldehida menjadi alkohol. Dalam reaksi
yang pertama piruvat didekarboksilasi
diubah menjadi asetaldehida dan CO
oleh piruvat
dekarboksilase, suatu enzim yang tidak terdapat pada hewan. Asetildehid diubah menjadi etanol dan NADH diubah menjadi NAD+
untuk selanjutnya digunakan dalam glikolisis kembali. Dengan demikian etanol dan CO
merupakan hasil akhir fermentasi alkohol dan
jumlah energi yang dihasilkannya sama dengan respirasi anaerob, yaitu 2 ATP.
Fermentasi alkohol merupakan jenis fermentasi yang banyak
digunakan manusia selama ribuan tahun dalam pengolahan bahan makanan. Khamir
banyak digunakan dalam pembuatan roti dan minuman beralkohol.
FOTOSINTESIS
Masa depan manusia sedikit banyak
ditentukan oleh produksi bahan makanan,
bahan bakar dan serat melalui proses fotosintesis. Proses sintesis karbohidrat
dari bahan-bahan anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan berpigmen dengan bantuan
energi cahaya matahari disebut fotosintesis dengan persamaan reaksi kimia
berikut ini.
Cahaya matahari
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Pigmen fotosintesis
Berdasarkan reaksi fotosintesis di
atas, CO2 dan H2O merupakan substrat dalam reaksi
fotosintesis dan dengan bantuan cahaya matahari dan pigmen fotosintesis (berupa
klorofil dan pigemen-pigmen lainnya) akan menghasilkan karbohidrat dan
melepaskan oksigen. Cahaya matahari meliputi semua warna dari spektrum tampak
dari merah hingga ungu, tetapi tidak semua panjang gelombang dari spektrum
tampak diserap (diabsorpsi) oleh pigmen fotosintesis.Atom O pada karbohidrat
berasal dari CO2 dan atom H pada karbohidrat berasal dari H2O
(Sasmitamihardja dan Siregar, 1996).
Energi cahaya diubah menjadi energi
kimia oleh pigmen fotosintesis yang terdapat pada membran interna atau
tilakoid.Pigmen fotosintesis yang utama ialah klorofil dan karotenoid.Klorofil
a dan b menunjukkan absorpsi yang sangat kuat untuk panjang gelombang biru dan
ungu, jingga dan merah (lembayung) dan menunjukkan absorpsi yang sangat kurang
untuk panjang gelombang hijau dan kuning hijau (500-600 nm) (Sasmitamihardja
dan Siregar, 1996).
Klorofil merupakan komponen kloroplas
yang utama dan kandungan klorofil relatif berkorelasi positif dengan laju fotosintesis
(Li et al., 2006).Klorofil disintesis di daun dan berperan untuk menangkap
cahaya matahari yang jumlahnya berbeda untuk tiap spesies. Sintesis klorofil
dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti cahaya, gula atau karbohidrat, air,
temperatur, faktor genetik, unsur-unsur hara seperti N, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, S
dan O (Hendriyani dan Setiari, 2009). Karotenoid menunjukkan absorpsi kuat
untuk panjang gelombang biru dan ungu; memantulkan dan mentransmisikan panjang
gelombang hijau, kuning, lembayung, merah (kombinasi warna-warna tersebut
tampak kuning) (Sasmitamihardja dan Siregar, 1996).
C.
Alat dan Bahan
Kegiatan I
1.
Rak
dan tabung reaksi ( 10 )
2.
Pipet
tetes
3.
Pembakar
spirtus dan kasa
4.
Gelas
ukur
5.
Lidi
dan korek api
6.
Es
batu
7.
Ekstrak
hati ayam
8.
Hidrogen
perioksida ( H2O2 )
9.
NaOH
5%
10.
HCl
5%
11.
Kapas
12.
Air
suling
Kegiatan II
1.
Gelas kimia
2.
Erlemeyer 2 buah
3.
Pipa kaca L dan U
4.
Termometer
5.
Sumbat gabus berlubang 2
6.
Timbangan
7.
Glukosa
8.
Air Suling
9.
Ragi roti
10. Vaselin
11. Air
kapur
12. Fenoftalen / pp
Kegiatan III
1.
Gelas
beker
2.
Corong
gelas
3.
Tabung
reaksi
4.
Akuades
5.
Larutan
NaHCO3 (Natrium bikarbonat) 0,5%
6.
Tanaman
Hydrilla verticillata
D.
Cara Kerja
Kegiatan I
1. Bacalah literatur sesuai dengan materi
yang di dapat tentang enzim
2. Buatlah ekstrak hati ayam 10 ml
3. Sediakan 4 tabung reaksi dan berikan
label 1, 2, 3, 4.
4. Isilah tabung reaksi seperti pada
tabel di bawah ini :
|
Tabung
|
Isi
|
Keterangan
|
|
1.
|
2cc ekstrak
hati
|
-
|
|
2.
|
2cc ekstrak
hati + 5 tetes HCl 5%
|
Dikocok
|
|
3.
|
2cc ekstrak
hati + 5 tetes NaOH 5%
|
Dikocok
|
|
4.
|
2cc ekstrak
hati pada air mendidih
|
-
|
5. Masukkan 1 ml Hidrogen perioksida ( H2O2
) ke dalam 4 tabung tersebut.
6. Pada saat mereaksikan tutuplah mulut
tabung reaksi dengan kapas dan amati gelembung gas yang terbentuk
7. Uji gelembung tersebut dengan bara api
pada lidi, amati nyala apinya
8. Isilah tabel pengamatan berikut
|
Larutan
|
Ekstrak hati + H2O2
|
|
|
Gelembung
|
Nyala api
|
|
|
Netral
|
|
|
|
Asam
|
|
|
|
Basa
|
|
|
|
Dipanaskan
|
|
|
Kegiatan II
1.
Masukkan larutan 50 ml larutan gula 20% dalam erlemeyer
A
2.
Masukkan 50 ml larutan air kapur / Ca(OH)2 dalam
erlemeyer B kemudian ditetesi Fenoftalen sebanyak 3 tetes hingga larutan
berwarna merah jambu.
3.
Timbang ragi roti sebanyak 3 gram menggunakan timbangan
kemudian masukkan kedalam erlemeyer A
4.
Ukurlah suhu awal masing-masing larutan dan cium bau
masing-masing larutan.
5.
Tutuplah erlemeyer
A dan B menggunakan sumbat gabus yang telah dipasangi pipa L dan U, kemudian
olesi vaselin pada pinggiran erlemeyer untuk mencegah keluarnya udara.
6.
Amati perangkat selama 25 menit dan catat hasilnya pada
tabel berikut.
|
Indikator
|
Keadaan
sebelum percobaan
|
Keadaan
sesudah percobaan
|
Ket
|
||
|
Warna cairan
|
|
|
|
|
|
|
Suhu
|
|
|
|
|
|
|
Bau
|
|
|
|
|
|
|
Gelembung
|
|
|
|
|
|
Kegiatan III
1.
Siapkan 2 buah gelas beker yang berisi akuades.
Selanjutnya, tambahkan beberapa tetes 0,5 % NaHCO3.
2.
Potonglah dua cabang tanaman hydrilla sepanjang 10 cm
3.
Masukkan tanaman hydrilla ke dalam corong gelas.
Posisikan agar pangkal tanaman menghadap kea rah pipa corong
4.
Masukkan corong gelas ke dalam gelas beker dengan
posisi terbalik
5.
Tutuplah pipa corong gelas dengan tabung reaksi yang berisi
air penuh
6.
Letakkan salah satu perangkat percobaan di tempat
terang yang langsung terkena cahaya matahari. Sementara itu, letakkan perangkat
yang lain di tempat yang gelap
7.
Amatilah gelembung udara yang terbentuk. Hitunglah
banyak gelembung udara yang dihasilkan setiap 5 menit selama 15 menit.
E.
SOAL
Kegiatan I
1. Kajilah artikel/ literature tentang cara
kerja enzim katalase!
Analisis:
§ Apakah terbentuk gelembung gas?
Jelaskan reaksinya sehingga terentuk gelembung gas tersebut!
§ Jelaskan faktor yang mempengaruhi
kerja enzim berdasarkan hasil percobaan!
§ Dalam tubuh manusia, proses apakah
yang menghasilkan H2O2?
§ Bagaimana jika dalam tubuh manusia
terjadi penumpukan H2O2?
Kesimpulan:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Kegiatan II
2. Kajilah artikel/ literature tentang
fermentasi alkohol
Analisis:
§ Apakah peranan ragi dalam percobaan?
§ Jelaskan
apakah fungsi PP dan air kapur dalam percobaan yang anda lakukan!
§
Berdasarkan data apa sajakah hasil-hasil yang
diperoleh dari aktivitas fermentasi? Jelaskan masing-masing dengan petunjuk
yang bisa anda amati pada hasil percobaan
§ Tuliskan reaksi pada proses yang
terjadi dalam percobaaan yang anda buat!
Kesimpulan:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Kegiatan III
1. Kajilah artikel/ literature tentang
proses fotosintesis
Analisis:
§ Perlakuan manakah yang menghasilkan
gelembung udara yang lebih banyak ?
§ Jelaskan penyebab terjadinya perbedaan
banyaknya gelembung pada percobaan tersebut !
§ Gas apakah yang ada pada gelembung
udara tersebut?
§ Apakah fungsi penambahan NaHCO3 ?
Kesimpulan:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
No comments:
Write komentar