Zat-zat
yang masuk dalam tubuh makhluk hidup dapat dalam bentuk organik maupun
anorganik. Pertukaran zat meliputi anabolisme (penyusunan
senyawa-senyawa organik dari senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks
dengan menggunakan energi) dan katabolisme (penguraian senyawa-senyawa
organik yang kompleks menjadi sederhana dengan menghasilkan energi yang
digunakan oleh makhluk hidup untuk berbagai kegiatan).
Makhluk
hidup memerlukan materi dan energi untuk pertumbuhannya. Berdasarkan
cara mendapatkan materi dan energi, setiap makhluk hidup dibedakan
menjadi 4 kelompok, yaitu: fotoautotrof, kemoautotrof, fotoheterotrof,
dan kemoheterotrof. Makhluk hidup autotrof dapat mensintesis makanannya
sendiri. Berdasarkan cara hidupnya, makhluk hidup heterotrof dapat
dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu: saprofit dan simbion (helotisme =
parasitisme, mutualisme, dan komensalisme).
Zat-zat penyusun
tubuh tumbuhan diperoleh dengan analisis kimia, kultur air, kultur pasir
dan analisis abu yang menghasilkan unsur hara makro, unsur hara mikro
dan unsur tambahan. Kekurangan unsur-unsur hara tersebut akan
menyebabkan gejala-gejala klinis tanaman seperti tanaman menjadi kuning,
kekeringan, layu sampai mengalami kematian.
Tumbuhan juga
melakukan katabolisme (respirasi) dan anabolisme (fotosintesis dan
kemosintesis). Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa kompleks
menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Berdasarkan
kebutuhan akan oksigen, respirasi internal dibagi menjadi respirasi
aerobik (memerlukan oksigen) dengan tiga tahap yaitu glikolisis, siklus
Krebs, dan transpor elektron serta respirasi anaerobik (tidak
membutuhkan oksigen) yang menghasilkan fermentasi alkohol, asam laktat,
atau asam sitrat.
Fotosintesis adalah peristiwa penyusunan zat
organik (gula) dari zat anorganik (air, karbon dioksida) dengan
pertolongan energi cahaya. Beberapa ilmuwan yang melakukan penelitian
tetang fotosintesis adalah Ingenhousz, T W Engelmann, Sachs, Hill dan
Blackman dengan reaksi terang dan reaksi gelap.
Proses penyusunan
bahan organik menggunakan energi pemecahan senyawa kimia, disebut
kemosintesis. Kemosintesis dilakukan oleh mikroorganisme seperti bakteri
belerang (Begiota, Thiotrix), bakteri nitrit (Nitrosomonas), bakteri
nitrat (Nitrosobacter), dan bakteri besi (Cladotrix).
Pada
peristiwa anabolisme terjadi suatu siklus yang memperlihatkan hubungan
antara lingkungan abiotik dengan dunia kehidupan, seperti: daur
nitrogen, daur karbon dan oksigen, daur air, daur belerang dan daur
fosfor.
Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi
tetapi zat tersebut tidak ikut bereaksi. Enzim merupakan biokatalisator
yang mempercepat proses metabolisme pada tumbuhan dan hewan. Secara
kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu
bagian protein dan bagian yang bukan protein.
Ciri-ciri enzim
merupakan protein, bekerja secara khusus, dapat digunakan berulang kali,
rusak oleh panas, diperlukan dalam jumlah sedikit, dapat bekerja
bolak-balik, kerja enzim dipengaruhi lingkungan (suhu, pH, hasil akhir,
dan zat penghambat).Penamaan enzim sesuai dengan substratnya, misalnya
enzim selulose adalah enzim yang dapat menguraikan selulosa. George
Beadle dan Edward Tatum menemukan gen pengendali sintesis protein dan
enzim yang dengan teori “one gene, one enzyme”.
Cara kerja enzim
seperti teori gembok dan anak kunci (key-lock) dan teori cocok
terinduksi (induced fit). Zat yang dapat menghambat kerja enzim disebut
inhibitor, dibedakan dalam dua kelompok, yaitu: inhibitor kompetitif,
inhibitor non kompetitif, dan inhibitor irreversibel.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar