63 Soal (Essay) Enzim dan Metabolisme Sel + Jawaban
Kumpulan Soal (Uraian) Materi Enzim dan Metabolisme Sel
Jawaban:
Dua golongan enzim yaitu:
a. Golongan hidrolase: enzim dengan penambahan air atau dengan adanya air dapat mengubah suatu substrat menjadi hasil akhir.
b. Golongan desmolase: enzim yang dapat memecah ikatan C-C atau C-N
a. Golongan hidrolase: enzim dengan penambahan air atau dengan adanya air dapat mengubah suatu substrat menjadi hasil akhir.
b. Golongan desmolase: enzim yang dapat memecah ikatan C-C atau C-N
2. Enzim juga sangat terpengaruh oleh pH. Bagaimana hubungan antara pH dan cara kerja enzim ptialin?
Jawaban:
Enzim ptialin yang disekresi oleh kalenjar ludah di dalam mulut berfungsi untuk menguraikan amilum menjadi glukosa. Di dalam lambung dan usus halus enzim ini tidak dapat bekerja karena kerja enzim sangat dipengaruhi oleh pH. Di dalam lambung pHnya terlalu asam, sedangkan pada usus halus terlalu basa.
Enzim ptialin yang disekresi oleh kalenjar ludah di dalam mulut berfungsi untuk menguraikan amilum menjadi glukosa. Di dalam lambung dan usus halus enzim ini tidak dapat bekerja karena kerja enzim sangat dipengaruhi oleh pH. Di dalam lambung pHnya terlalu asam, sedangkan pada usus halus terlalu basa.
3. Jelaskan fungsi enzim dan teori mengenai cara kerja enzim!
Jawaban:
Enzim befungsi sebagai biokatalisator, menurunkan energi aktivasi suatu reaksi. Terdapat dua teori yang menjelaskan cara kerja enzim, yaitu teori lock and key dan teori induce fit. Berdasarkan teori lock and key, kerja enzim mirip mekanisme kunci dan anak kunci. Substrat memasuki enzim, kemudian substrat diubah menjadi produk dan dilepaskan. Berdasarkan teori induced fit, enzim melakukan penyesuaian bentuk untuk berikatan dengan substrat. Hal tersebut meningkatkan kecocokan dan mendorong komplek enzim subtract lebih reaktif. Molekul enzim kembali ke bentuk semula setelah produk dihasilkan.
4. Uraikan yang dimaksud kemonsintesis! Berilah contoh reaksinya!
Jawaban:
Kemosintesis merupakan reaksi penyusunan bahan organik dengan menggunakan energi yang diperoleh dari pemecahan senyawa kimia. Energi kimia ini digunakan untuk fiksasi CO2 menjadi karbohidrat. Salah satu organisme yang melakukan kemosintetis 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.
CO2 + 2H2S -----------------------> CH2O + H2O
Energi yang diperoleh melalui kemosintesis ini biasanya berjumlah lebih sedikit jika dibandingkan dengan energi yang diperoleh dari fotosintesis.
CO2 + 2H2S -----------------------> CH2O + H2O
Energi yang diperoleh melalui kemosintesis ini biasanya berjumlah lebih sedikit jika dibandingkan dengan energi yang diperoleh dari fotosintesis.
5. Jelaskan berapa jumlah bersith ATP yang dihasilkan melalui respirasi aerobic setelah terjadi transport elektron!
Jawaban:
Satu molekul NADH2 yang masuk pada transfer electron dihasilkan 3 molekul ATP dan 1 molekul FADH2 dihasilkan 2 molekul ATP. Selama oksidasi 1 molekul glukosa terjadi 10 NADH2 (2 dari sisi glikolisis, 2 dari dekraboksilasi oksidatif dan 6 dari siklus Krebs) dan 2 FADH2 (dari siklus Krebs). Jadi, secara keseluruhan ATP yang dihasilkan dari rantai transport electron adalah 10x3 = 30 DAN 2x2=4 sehingga jumlahnya adalah 34 ATP. Hasil bersih ATP selama respirasi aerob adalah 34+2 ATP (glikolisis) + 2 ATP (siklus Krebs) = 38 ATP
6. Bagaimana terjadinya fotolisis!
Jawaban:
Pada saat sinar foton (energi cahaya dengan panjang gelombang yang sesuai) mengenai fotosistem, salah satu elektronnya akan terlepas (tereksitasi). Ketika elektron tersebut kembali lagi pada kedudukan awal, electron itu akan mengeluarkan energi. Energi ini digunakan untuk memecah molekul air (H2O) menjadi 2H+, O2, dan electron (2e-). Peristiwa pecahnya molekul air dinamakan fotolisis.
7. Tuliskan dan jelaskan empat tahap reaksi respirasi!
Jawaban:
Reaksi respirasi glukosa berlangsung dalam empat tahap, yaitu sebagai berikut.
a. Glikosis
Pada tahap ini terjadi serangkaian reaksi penguraian satu molekul glukosa (6 atom C) menjadi dua molekul asam (3 atom C), 2 NADH, dan 2 ATP
a. Glikosis
Pada tahap ini terjadi serangkaian reaksi penguraian satu molekul glukosa (6 atom C) menjadi dua molekul asam (3 atom C), 2 NADH, dan 2 ATP
b. Dekarboksiliasi oksidatfi piruvat
Asam piruvat hasil glikolisis diubah menjadi asetil Co-A(2C) dengan melepaskan CO2 dan NADH.
Asam piruvat hasil glikolisis diubah menjadi asetil Co-A(2C) dengan melepaskan CO2 dan NADH.
c. Siklus Krebs atau daru 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
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 transport electron
Rantai transport electron merupakan oksidasi terminal (ujung) daslam rantai respiratoris. Hidrogen yang dihasilkan pada tiga tahap pertama hingga tahap ketiga akhirnya berkombinasi dengan oksigen membentuk air. Hal ini dapat berlangsung, terjadi pengangkutan hidrogen sepanjang rantai sistem redoks, melalui transpor elektron. Energi yang dibebaskan oleh angkutan ini digunakan untuk membentuk ATP.
Rantai transport electron merupakan oksidasi terminal (ujung) daslam rantai respiratoris. Hidrogen yang dihasilkan pada tiga tahap pertama hingga tahap ketiga akhirnya berkombinasi dengan oksigen membentuk air. Hal ini dapat berlangsung, terjadi pengangkutan hidrogen sepanjang rantai sistem redoks, melalui transpor elektron. Energi yang dibebaskan oleh angkutan ini digunakan untuk membentuk ATP.
8. Jelaskan yang dimaksud unit fotosintetik dan pusat reaksi!
Jawaban:
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 membrane tilakoid terdapat dua tipe unit fotosintetik, yaitu fotosisem (Photo-System) I dan II (PS I dan PS II). PS I disebut juga P700 dan PS II disbut 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. Tahap apa saja yang ada dalam proses fotosintesis?
Jawaban:
Tahapan dalam proses fotosintesis merupakan rangkaian dari suatu proses penangkapan energi cahaya (fotosistem), aliran electron dan penggunaannya.
10. Bagaimana proses fotofosforilasi siklik dalam reaksi terang?
Jawaban:
Berlangsung di fotosistem I, di fotosistem I terdaspat kolofil a yang peka terhadap panjang gelombang 700 nm sehingga disebut p700. Cahaya yang mengenai klorofil akan menyebabkan klorofil teraktifasi sehingga melepaskan elektronnya. Electron yang dilepaskan oleh klorofil ini akan ditransfer dari satu enzim ke enzim yang lain, dan sebagain dari energinya akan diserap oleh ADP untuk mengikat phospat sehingga terbentuk ATP.
11. Apakah hasil yang diperoleh dari setiap molekul glukosa dari siklus Krebs?
Jawaban:
2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2, dan 4 CO2
12. Bagaimana cara kerja enzim lipase?
Jawaban:
Enzim lipase dapat berfungsi sebagai katalisator dalam perubahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol. Enzim lipase juga dapat mengubah kembali gliserol dan asam lemak (lipid).
13. Tuliskan ciri-ciri enzim!
Jawaban:
Ciri-ciri enzim, yaitu sebagai berikut.
a. Satu enzim bekerja untuk satu substrat
b. Enzim terdenaturasi pada suhu tinggi, dan nonaktif pada suhu rendah
c. Membantu mempercepat reaksi
d. Bekerja bolak-balik
b. Enzim terdenaturasi pada suhu tinggi, dan nonaktif pada suhu rendah
c. Membantu mempercepat reaksi
d. Bekerja bolak-balik
14. Apa yang dimaksud dengan enzim? Jelaskan peran enzim dalam reaksi kimia dalam sel.
Jawaban:
Enzim adalah protein katalisator yang mempercepat reaksi kimia dalam sel dengan menurunkan energi aktivasi yang diperlukan. Enzim bekerja dengan mengikat substrat dan mengubahnya menjadi produk, tanpa ikut bereaksi secara langsung.
15. Jelaskan bagaimana kerja enzim terkait dengan prinsip kunci-pas dalam biokimia.
Jawaban:
Prinsip kunci-pas adalah konsep bahwa enzim dan substratnya memiliki bentuk dan muatan yang saling cocok sehingga substrat dapat terikat dengan enzim secara spesifik. Ini memungkinkan enzim untuk mengenal substrat yang sesuai dengan aktifitas enzim tersebut.
16. Apa yang dimaksud dengan situs aktif enzim? Mengapa situs aktif begitu penting dalam fungsi enzim?
Jawaban:
Situs aktif adalah bagian dari enzim di mana substrat berikatan dan reaksi kimia berlangsung. Ini memiliki struktur tiga dimensi yang unik yang memungkinkan interaksi spesifik dengan substrat. Karena situs aktif adalah tempat reaksi terjadi, ia sangat menentukan spesifisitas dan efisiensi katalisis enzim.
17. Jelaskan bagaimana suhu dan pH dapat memengaruhi aktivitas enzim.
Jawaban:
Suhu dan pH dapat memengaruhi struktur enzim. Suhu yang ekstrem atau perubahan pH dapat menyebabkan denaturasi enzim, mengubah struktur tiga dimensinya dan mengurangi aktivitasnya. Enzim memiliki suhu dan pH optimum di mana mereka bekerja paling efisien.
18. Apa perbedaan antara enzim intraseluler dan ekstraseluler? Berikan contoh masing-masing.
Jawaban:
Enzim intraseluler berfungsi di dalam sel, seperti dalam sitoplasma atau organel sel. Contohnya adalah enzim dalam jalur glikolisis. Enzim ekstraseluler berfungsi di luar sel, seperti enzim pencernaan amilase dalam saliva.
19. Jelaskan peran enzim oksidoreduktase dalam reaksi redoks.
Jawaban:
Enzim oksidoreduktase memfasilitasi reaksi oksidasi dan reduksi dalam sel. Mereka mentransfer elektron dari satu substrat ke substrat lain, mengubah status oksidasi mereka.
20. Apa yang dimaksud dengan inhibitor enzim? Jelaskan perbedaan antara inhibitor kompetitif dan non-kompetitif.
Jawaban:
Inhibitor enzim adalah molekul yang mengurangi aktivitas enzim. Inhibitor kompetitif bersaing dengan substrat untuk ikatan dengan situs aktif, sementara inhibitor non-kompetitif berikatan dengan enzim di tempat lain dan mengganggu fungsinya.
21. Jelaskan pentingnya koenzim dan kofaktor dalam fungsi enzim.
Jawaban:
Koenzim dan kofaktor adalah molekul non-protein yang membantu enzim dalam katalisis reaksi kimia. Mereka membantu mentransfer kelompok fungsional atau elektron antara substrat dan enzim, memfasilitasi reaksi.