【PEP】Biologi SMA Wajib Buku 1: Pusat Katalisis Aktivitas Kehidupan

Bayangkanlah, setiap sel Anda adalah pabrik mini yang terus beroperasi. Reaksi kimia yang terjadi setiap detik di dalam pabrik ini secara kolektif disebutmetabolisme sel (cellular metabolism). Tanpa adanya intervensi apa pun, reaksi-reaksi ini berjalan sangat lambat pada suhu dan tekanan normal, hampir berhenti. Namun, kehidupan dapat berdenyut dengan semarak karena adanya "biokatalis" yang ajaib —enzim (enzyme), yang mempercepat laju reaksi jutaan kali lipat.

Batas Metabolisme dan Lintas Transportasi

Sebelum metabolisme dimulai, zat harus masuk dan keluar melewati membran sel. Molekul kecil bergantung padaprotein transpor(protein pembawa dan protein saluran) untuk difusi terfasilitasi atau transpor aktif; sementara makromolekul seperti protein masuk dan keluar melaluiendositosis (endocytosis)daneksositosis (exocytosis), memanfaatkan fluiditas membran untuk membungkusnya ke dalam vesikel sebagai "paket lintas membran".

Hakikat Enzim: Akselerator Kehidupan

Hakikat: Enzim adalah senyawa organik katalitik yang diproduksi oleh sel hidup; sebagian besar adalah protein, dan sebagian kecil adalah RNA.
Prinsip: Enzim secara signifikan menurunkan "energi aktivasi" yang diperlukan untuk reaksi kimia, memungkinkan metabolisme kompleks berlangsung secara efisien dan stabil bahkan pada konsentrasi $H^+$ seperti $150\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}$.

💡 Pemikiran Ilmiah

Perdebatan antara Pasteur dan Liebig mengajarkan kita: Kebenaran fakta ilmiah sering kali tersembunyi di persimpangan pandangan yang berlawanan. Buchner, melalui metode penghancuran sel, berhasil mempertahankan "zat" yang diusulkan Liebig sekaligus mengakui "sumber sel" dari penelitian Pasteur.

SOAL 1

Pada tahun 1773, Spallanzani memasukkan potongan daging ke dalam sangkar logam kecil dan memberikannya kepada elang untuk ditelan. 1. Mengapa daging harus dimasukkan ke dalam sangkar logam? 2. Zat apa yang menyebabkan daging tersebut hilang? 3. Bagaimana cara membuktikan dugaanmu?

1. Mencegah penggilingan mekanis oleh lambung; 2. Zat kimia dalam getah lambung; 3. Mengumpulkan getah lambung dan melakukan percobaan di luar tubuh.

1. Melindungi saluran pencernaan elang; 2. Penguraian oleh bakteri; 3. Menambah aktivitas fisik elang.

SOAL 2

Yogurt di sebuah supermarket mengalami penggembungan kemasan. Yogurt mengandung bakteri asam laktat dan khamir (ragi). Berdasarkan hal ini, analisislah penyebab penggembungan dan nilailah apakah penjelasan berikut masuk akal: Bakteri asam laktat menghasilkan karbon dioksida dalam kondisi anaerobik yang menyebabkan penggembungan.

Tidak masuk akal. Hasil fermentasi bakteri asam laktat hanya berupa asam laktat, tidak menghasilkan gas; penggembungan disebabkan oleh $CO_2$ yang dihasilkan khamir.

Masuk akal. Bakteri asam laktat mengubah cara metabolismenya setelah melewati tanggal kedaluwarsa dan menghasilkan gas.

SOAL 3

Biakan khamir diperlakukan menjadi: A (supernatan hasil penghancuran — sitoplasma/matriks), B (endapan — organel), C (sel utuh). Setelah ditambahkan glukosa dalam jumlah yang sama, manakah yang pada akhirnya dapat menghasilkan $CO_2$ dan $H_2O$ dalam kondisi aerobik?

Tabung C

Tabung A dan B

SOAL 4

Sebutkan cara respirasi sel khamir, serta perbedaan produk dari masing-masing cara tersebut.

Anaerobik fakultatif: Menghasilkan $CO_2$ dan $H_2O$ saat ada oksigen; menghasilkan alkohol dan $CO_2$ saat tidak ada oksigen.

Hanya respirasi aerobik: Menghasilkan $CO_2$ dan $H_2O$; mati saat tidak ada oksigen.

SOAL 5

Enzim yang dapat menghidrolisis amilase saliva adalah:

A. Amilase

B. Protease

C. Lipase

D. Maltase