Latihan Soal: Metabolisme

Standar Kompetensi : 2. Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme.

Kompetensi Dasar: 2.1 Mendeskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme.
Soal:
I. Pilihan Ganda
1. Respirasi aerob terjadi melalui beberapa tahap. Sebelum memasuki siklus Krebs, asam piruvat terlebih dahulu membentuk ... .
a. asetil ko-A d. asam oksaloasetat
b. suksinil ko-A e. asam suksinat
c. koenzim A
2. Reaksi yang memanfaatkan energi untuk membangun molekul kompleks dari molekul yang lebih sederhana disebut….
a. katabolisme d. oksidasi
b. anabolisme e. reaksi kimia
c. air
3. Suatu enzim yang terdapat dalam hati dengan konsentrasi yang tinggi, bekerja pada peroksida air dengan menghasilkan air dan oksigen adalah enzim ... .
a. katalase d. dehidrogenase
b. peroksidase e. dehidrase
c. oksigenase
4. Proses pengikatan oksigen pada respirasi dipengaruhi oleh enzim ... .
a. heksokinase d. sitokrom
b. piruvat kinase e. oksidase
c. asetil koA
5. Bagian enzim yang berupa protein, yaitu ….
a. gugus prostetik d. apoenzim
b. holoenzim e. enzim
c. kofaktor

II. Isian
1. Molekul koenzim yang tersusun dari ikatan adenin purin yang terikat pada gula adalah ... .
2. Gugus protestik yang berasal dari senyawa organik kompleks, yaitu ... .
3. Bagian enzim yang merupakan protein adalah ... .
4. Tempat terikatnya substrat dengan molekul enzim disebut ... .
5. Molekul yang mempercepat reaksi namun tidak ikut dalam reaksi dinamakan ... .

KUNCI JAWABAN

1. A
Molekul inisiator untuk siklus Krebs berasal dari perubahan 2 mol asam piruvat hasil glikolisis menjadi 2 mol asetil koA hasil dari dekarboksilasi oksidatif asam piruvat di matriks mitokondria.
2. B
Anabolisme dapat dicontohkan pada reaksi fotosintesis. Fotosintesis merupakan reaksi pembentukan senyawa kompleks glukosa dari molekul sederhana berupa air dan karbondioksida dengan membutuhkan energi cahaya yang berlangsung di klorofil.
3. A
Enzim yang dihasilkan oleh hati adalah enzim katalase. Enzim ini berperan memecah senyawa peroksida air (H2O2) yang bersifat racun menjadi H2O dan O2 dengan reaksi sebagai berikut:
__________Katalase
2H2O2 -------------------> 2H2O + O2
4. D
Pengikatan oksigen terjadi pada saat oksigen sebagai akseptor akhir ion hidrogen akan membentuk 6 mol H2O dari 1 mol glukosa pada saat rantai transfer elektron. Dalam proses ini melibatkan enzim sitokrom a, b, dan c.
5. D
Apoenzim bersifat tidak tahan panas (termolabil). Oleh karena itu, apoenzim merupakan zat berbahan protein. Karena protein memiliki sifat tidak tahan panas.
6. ATP
7. Koenzim
8. Apoenzim
9. tapak aktif (active site)
10. Enzim


Kompetensi Dasar: 2.2 Mendeskripsikan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat.
Soal:
I. Pilihan Ganda
1. Reaksi respirasi yang berlangsung pada tahap pertama adalah ….
a. glikolisis d. transpor elektron
b. dekarboksilasi oksidatif e. fotosintesis
c. siklus Krebs
2. Respirasi menghasilkan produk berupa ….
a. sukrosa d. glukosa
b. CO e. oksigen
c. CO2 dan air
3. Glikolisis menghasilkan energi sebanyak ….
a. 1 ATP d. 4 ATP
b. 2 ATP e. 5 ATP
c. 3 ATP
4. Pigmen yang berfungsi menyerap energi cahaya, yakni ….
a. kloroplas d. karoten
b. klorofil e. fukoxantin
c. xantofil
5. Pada fermentasi alkohol didahului dengan ….
a. pengubahan asam piruvat menjadi asam asetat dan CO2
b. pengubahan asam piruvat menjadi asam laktat dan O2
c. pengubahan asam piruvat menjadi asam asetat dan H2O
d. pengubahan asam asetat menjadi asam piruvat
e. pengubahan asam asetat menjadi asam piruvat dan CO2

II. Uraian
1. Sebut dan jelaskan empat tahap reaksi respirasi.
2. Jelaskan berapa jumlah bersih ATP yang dihasilkan melalui respirasi aerobik setelah terjadi transpor elektron!
3. Jelaskan apa yang dimaksud unit fotosintetik dan pusat reaksi!
4. Bagaimana terjadinya fotolisis?
5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kemosintesis. Berilah contoh reaksinya.

KUNCI JAWABAN
1. A
Pada respirasi terjadi tahapan reaksi berikut:
Tahap 1 : glikolisis
Tahap antara : dekarboksilasi oksidatif
Tahap 2 : siklus Krebs
Tahap 3 : transpor elektron
2. C
Reaksi respirasi adalah sebagai berikut:
C6H12O6 + O2 --> CO2 + H2O + 36 ATP
Produk akhir dari respirasi adalah CO2, H2O (air), dan energi berupa 36 ATP.
3. B
Dalam rekasi glikolisis dihasilkan 2 ATP (dari 4 berkurang 2 ATP), 2 NADH, dan 2 mol asam piruvat.
4. B
Dalam fotosintesis terdapat komponen utama, yakni klorofil a. Klorofila terdapat di dalam tilakoid dan grana kloroplas. Tanpa adanya klorofil a maka reaksi fotosintesis tidak dapat terjadi, karena energi cahaya hanya dapat diserap oleh klorofil a.
5. A
Proses fermentasi alkohol secara ringkas adalah:
Glukosa --> asam piruvat --> etanol (C2H5OH) + CO2 + energi
Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah pelarut yang serbaguna, larut dalam air dan pelarut organik lainnya, meliputi asam asetat, aseton, benzena, karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, etilena glikol, gliserol, nitrometana, piridina, dan toluena.
6. Reaksi respirasi glukosa berlangsung dalam empat tahap, yaitu sebagai berikut:
a. Glikolisis
Pada tahap ini terjadi serangkaian reaksi penguraian satu molekul glukosa (6 atom C) menjadi due molekul asam piruvat (3 atom C), 2 NADH, dan 2 ATP
b. Dekarboksilasi oksidatif piruvat
Asam piruvat hasil glikolisis diubah menjadi menjadi asetil Co-A (2C) dangan melepaskan CO2 dan NADH.
c. Siklus Krebs atau daur asam sitrat
Senyawa asetil Co-A hasil dari dekarboksilasi oksidatif piruvat diuraikan menjadi CO2. Daur ini dinamakan daur asam sitrat karena senyawa 6C yang pertama kali dibentuk adalah asam sitrat. Daur asam sitrat disebut juga sebagai daur Krebs, yang diambil dari nama penemunya, yaitu Sir Hans Krebs. Siklus Krebs menghasilkan 1 FADH, 3 NADH, dan 1 ATP dari satu molekul Co-A.
d. Rantai transpor elektron
Rantai transpor elektron merupakan oksidasi terminal (ujung) dalam rantai respiratoris. Hidrogen yang dihasilkan pada tiga tahap pertama hingga tahap ketiga akhirnya berkombinasi dangan oksigen membentuk air. Agar hal ini dapat berlangsung, terjadi pengangkutan hidrogen sepanjang rantai sistem redoks, melalui transpor elektron. Energi yang dibebaskan oleh angkutan ini digunakan untuk membentuk ATP
7. Satu molekul NADH2 yang masuk pada transfer elektron dihasilkan 3 molekul ATP dan dari 1 molekul FADH2 dihasilkan 2 molekul ATP. Selama oksidasi 1 molekul glukosa terjadi 10 NADH2 (2 dari glikolisis, 2 dari dekarboksilasi oksidatif dan 6 dari siklus Krebs) dan 2 FADH2 (dari siklus Krebs). Jadi, secara keseluruhan ATP yang dihasilkan dari rantai transpor elektron adalah 10 x 3 = 30 dan 2 x 2 = 4 sehingga jumlahnya adalah 34 ATP. Hasil bersih ATP selama respirasi aerob adalah 34 + 2 ATP (glikolisis) + 2 ATP (siklus Krebs) = 38 ATP.
8. Unit-unit fotosintetik terdapat dalam membran tilakoid pada grana dari sebuah kloroplas. Unit fotosintetik terdiri atas sejumlah klorofil a, klorofil b, dan karotenoid yang masing-masing mempunyai klorofil a khusus sebagai pusat reaksi. Dalam membran tilakoid terdapat dua tipe unit fotosintetik, yaitu fotosistem (Photo-System) I dan II (PSI dan PSII). PS I disebut juga P700 dan PS II disebut P680 (sesuai puncak absorpsi panjang gelombang yang diserapnya). Fotosistem mengandung kumpulan pigmen tambahan yang akan memberikan energi foton yang ditangkapnya menuju molekul pigmen utama (pusat reaksi). Di pusat reaksi energi cahaya diubah menjadi energi kimia.
9. Pada saat sinar foton (energi cahaya dangan panjang gelombang yang sesuai) mengenai fotosistem, salah satu elektronnya akan terlepas (tereksitasi). Ketika elektron tersebut kembali lagi pada kedudukan awal, elektron itu akan mengeluarkan energi. Energi ini digunakan untuk memecah molekul air (H2O) menjadi 2H+, O2, dan elektron (2e-). Peristiwa pecahnya molekul air dinamakan fotolisis.
10. Kemosintesis merupakan reaksi penyusunan bahan organik dangan menggunakan energi yang diperoleh dari pemecahan senyawa kimia. Energi kimia ini digunakan untuk fiksasi CO2 menjadi karbohidrat. Salah satu organisme yang melakukan kemosintesis untuk membuat bahan organik adalah bakteri belerang. Organisme ini mengoksidasi H2S untuk memperoleh energi. Energi yang diperolehnya tersebut digunakan untuk mengasimilasi C. Reaksinya adalah sebagai berikut.
____________energi kimia
CO2 + 2H2S ------------------> CH2O + H2O
Energi yang diperoleh melalui kemosintesis ini biasanya berjumlah lebih sedikit jika dibandingkan dangan energi yang diperoleh dari fotosintesis.


Kompetensi Dasar: 2.3 Menjelaskan keterkaitan antara proses metabolisme karbohidrat dengan metabolisme lemak dan protein
Soal:
I. Pilihan Ganda
1. Dalam katabolisme karbohidrat, substrat utamanya adalah ... .
a. glukosa d. asam lemak
b. asam amino e. maltosa
c. gliserol
2. Apabila glukosa/heksosa habis, maka dalam tubuh akan mengambil ... sebagai bahan pengganti substrat dalam katabolisme.
a. protein d. vitamin
b. lemak e. karbohidrat
c. mineral
3. Molekul yang dapat menggantikan karbohidrat dan lemak dalam reaksi katabolisme adalah ... .
a. enzim d. protein
b. mineral e. sayur
c. vitamin
4. Jumlah energi yang dihasilkan karbohidrat setiap satu gram adalah ... .
a. 4,5 kkal d. 9,3 kkal
b. 2,4 kkal e. 7,1 kkal
c. 4,1 kkal
5. Lemak dapat disintesis dari karbohidrat melalui asetil KoA dan gliserol yang berasal dari ... .
a. asam piruvat d. ATP
b. PGAL e. FADH2
c. NADH

II. Isian
6. Pemecahan lemak dimulai dengan peristiwa ...dari trigliserid menjadi gliserol dan asam lemak.
7. Reaksi yang membutuhkan energi disebut reaksi ... .
8. Asam amino dapat diubah menjadi ... dan ... .
9. Asam amino yang dapat diubah menjadi asam lemak disebut... .
10. Asam amino yang mengalami pengurangan gugus amino akan langsung menuju ... .

KUNCI JAWABAN
1. A
Dalam katabolisme karbohidrat terjadi penguraian senyawa glukosa menjadi CO2 dan H2O serta pembebasan energi dalam bentuk ATP. Dengan demikian, substrat utamanya adalah glukosa.
2. B
Lemak dapat terurai menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak dapat berubah menjadi gliserol, sedangkan gliserol dapat berubah menjadi glukosa atau asam piruvat. Glukosa dan asam piruvat ini dapat direaksikan dalam rantai katabolisme.
3. D
Asam amino secara kimiawi dapat berubah menjadi glukosa dan asam lemak. Dalam tubuh akan terjadi pembongkaran protein jika tidak ditemukan karbohidrat atau lemak untuk kegiatan metabolisme dalam sel.
4. C
Jumlah energi yang dapat dihasilkan dari 1 gram protein sama dengan energi yang dihasilkan dari 1 gram karbohidrat, yaitu 4,1 kalori. Dengan demikian, jumlah ATP yang dihasilkannya akan sama pula. Adapun energi yang dihasilkan 1 gram lemak adalah sebesar 9,3 kalori atau hampir 2.5 kali lebih banyak dibanding dengan gula atau protein.
5. B
Pemecahan lemak dimulai dengan hidrolisis dari trigliserid menjadi gliserol dan asam lemak. Selanjutnya gliserol akan dimodifikasi menjadi gliseraldehid-3-fosfat (PGAL) dan masuk tahap ke-4 dari glikolisis menjadi asam piruvat, Asetil Ko A dan masuk daur Krebs.
6. hidrolisis
7. endergonik
8. asam lemak dan glukosa
9. asam amino ketogenik
10. siklus Krebs