Mahmuddin

Belajar dan Berbagi

Archive for the ‘Ekologi’ Category

Cekaman pada Makhluk Hidup

Posted by Mahmuddin pada Oktober 16, 2009

Setiap makhluk hidup memerlukan kondisi lingkungan sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangannya dalam kehidupan. Pada kenyataanya, kondisi lingkungan di mana makhluk hidup berada selalu mengalami perubahan. Perubahan yang terjadi mungkin saja masih berada dalam area toleransi makhluk hidup, namun seringkali perubahan lingkungan menyebabkan menurunnya produktivitas bahkan kematian pada makhluk hidup. Hal ini menguatkan bahwa setiap makhluk hidup memiliki faktor pembatas dan daya toleransi terhadap lingkungan.

Bila kondisi lingkungan sedemikian rupa sehingga makhluk hidup tanggap secara maksimal terhadap suatu faktor lingkungan maka makhluk hidup itu tidak tercekam oleh faktor tersebut. Segala perubahan kondisi lingkungan yang mengakibatkan tanggapan makhluk hidup menjadi lebih rendah dari pada tanggapan optimum dapat dikatakan sebagai cekaman. Penelitian Seyle tentang respon cekaman pada hewan sebagaimana dilaporkan oleh Salisbury (1995) menyatakan, bahwa ketika makhluk hidup mulai mendapatkan faktor cekaman kemungkinan reaksi yang terjadi terdiri atas empat tahapan, yaitu: Baca entri selengkapnya »

Posted in Ekologi | Dengan kaitkata: , , , | 1 Comment »

Fermentasi atau Respirasi Anaerob

Posted by Mahmuddin pada Oktober 1, 2009

Dalam keadaan normal, respirasi seluler organisme dilakukan melalui proses fosforilasi oksidatif yang memerlukan oksigen bebas. Sehingga hasil ATP respirasi sangat tergantung pada pasokan oksigen yang cukup bagi selnya. Tanpa oksigen elektronegatif untuk menarik electron pada rantai transport electron, fosforilasi oksidatif akan terhenti. Akan tetapi, fermentasi memberikan suatu mekanisme sehingga sebagian sel dapat mengoksidasi makanan dan menghasilkan ATP tanpa bantuan oksgen. Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

Secara prosedural, fermentasi merupakan suatu perluasan glikolisis yang dapat menghasilkan ATP hanya dengan  fosforilasi tingkat substrat sepanjang terdapat pasokan NAD+ yang cukup untuk menerima electron selama langkah oksidasi dalam glikolisis. Mekanisme fermentasi tidak dapat mendaur ulang NADdari NADH karena tidak mempunyai agen pengoksidasi (kondisi anaerob). Sehingga yang terjadi adalah NADH melakukan transfer electron ke piruvat atau turunan piruvat. Berikut bahasan terhadap dua macam fermentasi yang umum yaitu fermentasi alcohol dan fermentasi asam laktat.

Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol biasanya dilakukan oleh ragi dan bakteri yang banyak digunakan dalam pembuatan bir dan anggur. Pada Fermentasi alkohol, piruvat diubah menjadi etanol dalam dua langkah. Langkah pertama menghidrolisis piruvat dengan molekul air sehingga melepaskan karbondioksida dari piruvat dan mengubahnya menjadi asetaldehida berkarbon dua. Dalam langkah kedua, asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol sehingga meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.

Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. Aseton dan methanol merupakan beberapa produk samping fermentasi mikroba jenis lain yang penting secara komersil. Dalam fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2. Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay oksigen tubuh kurang. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat.

Posted in Ekologi | Dengan kaitkata: , , , | 12 Comments »

Respirasi Seluler atau Respirasi Aerob

Posted by Mahmuddin pada Oktober 1, 2009

Pada hakikatnya, respirasi adalah pemanfaatan energi bebas dalam makanan menjadi energi bebas yang ditimbun dalam bentuk ATP. Dalam sel, ATP digunakan sebagai sumber energi bagi seluruh aktivitas hidup yang memerlukan energi. Menurut Campbell et al. (2002), aktivitas hidup yang memerlukan energi antara lain, kerja mekanis (kontraktil dan motilitas), transpor aktif (mengangkut molekul zat atau ion yang melawan gradien konsentrasi zat), produksi panas (bagi tubuh burung dan hewan menyusui). Namun, selain ketiga tujuan tersebut, energi dibutuhkan oleh tubuh untuk transfer materi genetik dan metabolisme sendiri.

Respirasi merupakan fungsi kumulatif dari tiga tahapan metabolik yaitu glikolisis, siklus krebs, rantai transport electron dan fosforilasi oksidatif (gambar 4). Dua tahapan yang pertama, glikolisis dan siklus krebs merupakan jalur katabolic yang menguraikan glukosa dan bahan bakar organik lainnya. Baca entri selengkapnya »

Posted in Ekologi | Dengan kaitkata: , , | 4 Comments »

Katabolisme pada Makhluk Hidup

Posted by Mahmuddin pada Oktober 1, 2009

Secara keseluruhan, metabolisme dikaitkan dengan pengaturan sumber daya materi dan energi dari sel. Beberapa jalur metabolisme membebaskan energi dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Proses perombakan tersebut dinamakan katabolisme salah satu fungsi reaksi katabolisme adalah untuk menyediakan energi dan komponen yang dibutuhkan oleh reaksi anabolisme.

Pada setiap organisme, untuk menghasilkan energi tersebut dapat dibagi dalam dua cara, yaitu sebagai berikut.

1)      Respirasi seluler atau respirasi aerob, yaitu reaksi yang menggunakan oksigen sebagai bahan bakar organik. Reaksi seluler terdiri atas reaksi glikolisis, siklus Krebs, transpor elektron dan fosforilasi oksidatif. Di mana di antara glikolisis dan siklus Krebs terdapat sebuah reaksi antara yang disebut dekarboksilasi oksidatif.

2)      Fermentasi, atau respirasi anaerob, yaitu proses pemecahan molekul gula yang berlangsung tanpa bantuan oksigen. Termasuk ke dalam fermentasi adalah fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka.

Walaupun fermentasi sebagai suatu proses katabolic tanpa oksigen, akan tetapi jalur katabolic yang paling efisien adalah respirasi seluler, di mana dikonsumsi sebagai reaktan bersama-sama dengan bahan bakar organik. Secara umum keseluruhan proses pada respirasi seluler berlangsung sebagai berikut:

Senyawa organik + Oksigen  ——-   Karbondioksida + Air + Energi

Posted in Blogroll, Ekologi | Dengan kaitkata: , , , , | Leave a Comment »

Kemosintesis

Posted by Mahmuddin pada Oktober 1, 2009

Kemosintesis merupakan reaksi anabolisme selain fotosintesis. Kemosintesis adalah konversi biologis satu molekul karbon atau lebih (biasanya karbon dioksida atau metana), senyawa nitrogen dan sumber makanan menjadi senyawa organik dengan menggunakan oksidasi molekul anorganik (contohnya, gas hidrogen, hidrogen sulfida) atau metana sebagai sumber energi. Kemosintesis adalah anabolisme yang menggunakan energi kimia. Energi kimia yang digunakan pada reaksi ini adalah energi yang dihasilkan dari suatu reaksi kimia, yaitu reaksi oksidasi. Organisme autotrof yang melakukan kemosintesis disebut kemoautotrof.

Menurut Campbell et al. (2002), prokariota paling awal adalah organisme kemoautotrof yang mendapatkan energi dari bahan kimia anorganik dan menghasilkan energinya sendiri dan bukannya menyerap ATP. Hal ini disebabkan Hidrogen sulfide (H2S) dan senyawa besi (Fe2+) sangat berlimpah di bumi purbakala, dan sel-sel primitive kemungkinan mendapatkan energi dari reaksi melibatkan senyawa tersebut. Beberapa arkhaea modern saat ini dapat bertahan hidup pada sumber mata air panas yang mengandung sulfur dan melakukan reaksi kimia yang membebaskan energi. Baca entri selengkapnya »

Posted in Ekologi | Dengan kaitkata: , , , | 23 Comments »