Dokumen tersebut membahas tentang fisiologi tumbuhan yang mencakup pengertian dan ruang lingkupnya, sel, organela sel, gerakan partikel, peran air, fotosintesis, respirasi, metabolisme, enzim, dan pengangkutan hasil fotosintesis pada tanaman. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fisiologi tumbuhan seperti genetik, iklim, air, cahaya, suhu, dan tanah juga dibahas.

1. FisiologiFisiologi TumbuhanTumbuhan
DR. IR. RIRIEN PRIHANDARINI, MSDR. IR. RIRIEN PRIHANDARINI, MS

2. SilabusSilabus
Pengertian dan ruang lingkup fisiologi
tumbuhan, sel dan organela sel, gerakan
partilel berupa difusi, osmosis dan imbibisi.
Peran air bagi tumbuhan, penyerapan dan
pengangkutan air serta transpirasi. Dalam
metabolisme dibahas tentang enzim,
fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis
mencakup reaksi cahaya, reaksi gelap dan
faktor-faktor yang berpengaruh. Respirasi
mencakup glikolisis, siklus Krebs faktor-
faktor yang berpengaruh dan respirasi
cahaya. Pengangkutan hasil fotosintesis, jalur
dan teori pengangkutan.

3. PustakaPustaka
• Devlin, R.M. and F.H. Witham. 1983. Plant
Physiology.
• Dwidjoseputro. 1985. Dasar Fisiologi
Tumbuhan..
• Taiz, L. and E. Zeiger. 1998. Plant
Physiology.

4. JadualJadual
Mg Tgl Materi
1 Pendahuluan
2 Gerakan partikel : difusi dan
osmosis
3 Imbibisi, air
4 Penyerapan dan pengangkut
an air
5 Transpirasi
6 Ujian Tengah Semester

5. JadualJadual ((lanjutanlanjutan))
Mg Materi
7 Hubungan cahaya dan tanaman
8 Fotosintesis
9 Reaksi terang dan gelap fotosintesis
10 Respirasi
11 Faktor yg mempengaruhi Respirasi
12 Metabolisme
13 Enzim
14 Diskusi

6. PendahuluanPendahuluan
Batasan
• Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang
membahas proses-proses yang terjadi di
dalam tubuh tumbuhan pada tingkatan
molekuler dan seluler
• Fisiologi Tanaman : ilmu yang membahas
proses-proses yang terjadi di dalam tubuh
tanaman pada tingkatan individu dan
populasi
• Tanaman adalah tumbuhan yang
dibudidayakan

7. PembahasanPembahasan dalamdalam FisiologiFisiologi TumbuhanTumbuhan
• Macam proses : transpirasi, respirasi dll
• Mekanisme proses : fotosintesis terdiri dari
reaksi cahaya dan rekasi gelap
• Di mana terjadinya ; fotosintesis di dalam
kloroplas
• Faktor yang berpengaruh : transpirasi
dipengaruhi intensitas cahaya

8. FaktorFaktor BerpengaruhBerpengaruh thdthd TanamanTanaman
Genetik Iklim Air,Chya,Suhu,CO2
Tanaman Orgme Tan. Hma, Peny,Glm
Proses Tanah Fisik, Kimia, Biol
Fisiologis Macam, mekanisme. tempat
Pertumbuhan Hasil

9. SejarahSejarah
Fisiologi Tumbuhan telah ada sangat lama, tetapi tidak bersamaan
dengan adanya manusia maupun dimulainya pertanian

10. PENDAHULUANPENDAHULUAN
Batasan Pertanian
• Sempit : pengelolaan
tanaman dan lingkungannya
agar memberikan suatu
produk yang maksimal
• Luas : tanaman (pertanian),
ternak (peternakan) dan ikan
(perikanan)

11. PeranPeran TumbuhanTumbuhan--TanamanTanaman
Sumber pangan

12. SandangSandang

13. PapanPapan

14. ObatObat dandan KosmetikKosmetik

15. BahanBahan IndustriIndustri

16. KeindahanKeindahan dandan RekreasiRekreasi

17. DaurDaur hidrologihidrologi

18. ParuParu--paruparu DuniaDunia

19. IlmuIlmu PendukungPendukung
• Anatomi dan Morfologi : penyerapan air

20. FisikaFisika dandan KimiaKimia
reaksi cahaya dan gelap fotosintesis

21. MatematikMatematik

22. SelSel dandan OrganelaOrganela

23. GerakanGerakan PartikelPartikel
CO2 O2 H2O
Ion H2O

24. • Tanaman bertambah besar ukurannya karena
adanya bahan tambahan berupa partikel
• Partikel berupa ion atau molekul yang masuk
dan keluar dari dalam tubuh tanaman
• Ion yang masuk antara lain berupa nutrisi
misalnya NH4
+, NO3
- dll
• Molekul yang masuk misalnya : CO2 dan H2O
• Molekul yang keluar misalnya O2 dan H2O
• Masuk dan keluarnya partikel dengan proses
gerakan partikel berupa difusi, osmosis dan
imbibisi

25. DifusiDifusi
gerakan partikel dari
tempat dengan
potensial kimia
lebih tinggi ke
tempat dengan
potensial kimia
lebih rendah
karena energi
kinetiknya sendiri
sampai terjadi
keseimbangan
dinamis

26. • Potensial kimia : energi bebas per mol
• Energi bebas : energi untuk melakukan
kerja
• Energi kinetik : energi yang dimiliki partikel
dengan suhu di atas 0o K untuk melakukan
gerakan
• Keseimbangan dinamis : partikel tetap
bergerak namun jumlah yang masuk
seimbang dengan jumlah yang keluar,
sehingga difusi berhenti

27. DifusiDifusi COCO22, O, O22 dandan HH22OO
COCO22 OO22 HH22OO

28. OsmosisOsmosis
• Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih
tinggi ke potensial air lebih rendah melewati
membran selektif permeabel sampai dicapai
keseimbangan dinamis

29. MembranMembran

30. ArahArah gerakangerakan airair
• Dari potensial air lebih tinggi ke potensial
air lebih rendah
• Dari DTD lebih rendah ke DTD lebih tinggi
• Dari larutan dengan konsentrasi lebih
rendah ke konsentrasi lebih tinggi
• Dari larutan lebih encer ke larutan lebih
kental

31. KetentuanKetentuan dalamdalam gerakangerakan airair
• Saat seimbang dinamik , potensial air atau
DTD sama
• Bila salah satu bagian tidak terbatas misal
lengas tanah, potensial air sama dengan
bagian yang tidak terbatas
• Bila dua bagian terbatas , potensial air
akhir merupakan rata-rata
• Potensial solut tidak berubah sampai
potensial tekanan mencapai 0 bar

33. TRANSPIRASITRANSPIRASI

34. DefinisiDefinisi
• Proses hilangnya air
dalam bentuk uap air dari
jaringan hidup tanaman
yang terletak di atas
permukaan tanah
melewati stomata, lubang
kutikula, dan lentisel
• 80% air yang
ditranspirasikan berjalan
melewati lubang stomata,
paling besar peranannya
dalamtranspirasi

35. PerbedaanPerbedaan TranspirasiTranspirasi dengandengan
evaporasievaporasi
Transpirasi Evaporasi
1. proses fisiologis atau fisika
yang termodifikasi
1. proses fisika murni
2. diatur bukaan stomata 2. tidak diatur bukaan stomata
3. diatur beberapa macam
tekanan
3. tidak diatur oleh tekanan
4. terjadi di jaringan hidup 4. tidak terbatas pada jaringan
hidup
5. permukaan sel basah 5. permukaan yang
menjalankannya menjadi
kering

36. Lubang stomata yang
mengatur laju
transpirasi

37. PerbedaanPerbedaan TranspirasiTranspirasi dengandengan gutasigutasi
Transpirasi Gutasi
1. terjadi pada siang hari 1. pada malam hari
2. air yang hilang
berbentuk uap air
2. air yang keluar berbentuk
cair
3. yang dilepaskan uap air
murni
3. cairan mengandung solute,
seperti gula dan garam
4. terjadi melewati
stomata, lubang
kutikula, dan lenti sel
4. melewati hidatoda
5. terkendali oleh bukaan
stomata
5. tidak terkebdali
6. menurunkan suhu
permukaan tanaman
6. tidak menurunkan suhu
permukaan

38. BesarnyaBesarnya air yangair yang tertranspirasitertranspirasi
• Sebagian besar air
yang diserap
tanaman
ditranspirasikan
• Misal: tanaman
jagung, dari 100% air
yang diserap: 0,09%
untuk menyusun
tubuh, 0,01% untuk
pereaksi, 98,9%
untuk ditranspirasikan

39. DampakDampak negatifnegatif transpirasitranspirasi
• Transpirasi dapat membahayakan
tanaman jika lengas tanah terbatas,
penyerapan air tidak mampu mengimbangi
laju transpirasi, Ψw sel turun, Ψp
menurun, tanaman layu, layu permanent,
mati, hasil tanaman menurun
• Sering terjadi di daerah kering, perlu
irigasi, meningkatkan lengas tanah, pada
kisaran layu tetap – kapasitas lapangan

40. KondisiKondisi airair tanahtanah
Zona Jenuh Air
Kapasitas Lapangan
Zona Air Kapiler
Titik Layu Permanen
Zona Layu Permanen

41. PerananPeranan transpirasitranspirasi
• Pengangkutan air ke
daun dan difusi air antar
sel
• Penyerapan dan
pengangkutan air, hara
• Pengangkutan asimilat
• Membuang kelebihan air
• Pengaturan bukaan
stomata
• Mempertahankan suhu
daun

42. MekanismeMekanisme transpirasitranspirasi

43. MacamMacam transpirasitranspirasi
• Stomater : 80-90% total transpirasi
• Kutikuler: 20% total transpirasi
• Lentikuler : 0,1% total transpirasi

44. MekanismeMekanisme bukaanbukaan
stomatastomata
• Teori perubahan pati
menjadi gula
• Teori pengangkutan
proton, K+
• Bukaan stomata pada
tanaman sukulen

45. TeoriTeori perubahanperubahan patipati menjadimenjadi gulagula
• Siang hari terjadi fotosintesis, CO2
diserap, kandungannya dalam ruang antar
sel menurun, pH naik (7), pati dalam sel
penjaga terhidrolisis menjadi gula, Ψs sel
penjaga turun, Ψw turun, endoosmosis di
sel penjaga, Ψp naik, dinding sel penjaga
tertekan ke arah luar, stomata terbuka

46. BukaanBukaan stomatastomata padapada tanamantanaman CAMCAM
• Tanaman CAM membuka stomatanya malam
hari, pada malam hari terjadi respirasi tidak
sempurna dan KH diubah menjadi asam malat,
dari respirasi tersebut CO2 tidak dilepaskan,
tetap diikat, pH tetap tinggi (7), pati dalam sel
penjaga dihidrolisis menjadi gula, Ψs nya
menurun, terjadi endoosmosis, Ψp sel penjaga
naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke
arah luar, stomata membuka

47. FaktorFaktor yangyang mempengaruhimempengaruhi lajulaju transpirasitranspirasi
Faktor lingkungan Faktor tanaman
1. kelembaban udara
2. suhu
3. kecepatan angin
4. cahaya
5. tekanan udara
6. ketersediaan air tanah
7. debu
1. stomata: jumlah per satuan
luas, letak stomata
(permukaan bawah atau
atas daun,
timbul/tenggelam), waktu
bukaan stomata
2. daun: berbulu/tidak, warna
daun(kandungan klorofil
daun), posisinya
menghadap matahari secara
langsung atau tidak

48. HUBUNGAN CAHAYA DANHUBUNGAN CAHAYA DAN
TANAMANTANAMAN

49. CahayaCahaya
• Faktor esensial pertumbuhan dan
perkembangan tanaman
• Cahaya memegang peranan penting dalam
proses fisiologis tanaman, terutama
fotosintesis, respirasi, dan transpirasi
• Fotosintesis : sebagai sumber energi bagi
reaksi cahaya, fotolisis air menghasilkan
daya asimilasi (ATP dan NADPH2)

50. • Cahaya matahari ditangkap daun sebagai
foton
• Tidak semua radiasi matahari mampu
diserap tanaman, cahaya tampak, dg
panjang gelombang 400 s/d 700 nm
• Faktor yang mempengaruhi jumlah radiasi
yang sampai ke bumi: sudut datang,
panjang hari, komposis atmosfer
• Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk
fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan
daun dan transpirasi

51. • Peranan cahaya dalam respirasi,
fotorespirasi, menaikkan suhu
• Peranan cahaya dalam transpirasi,
transpirasi stomater, mekanisme
bukaan stomata
• Kebutuhan intensitas cahaya berbeda
untuk setiap jenis tanaman, dikenal tiga
tipe tanaman C3, C4, CAM
• C3 memiliki titik kompensasi cahaya
rendah, dibatasi oleh tingginya
fotorespirasi

52. • C4 memiliki titik kompensasi cahaya
tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi
oleh fotorespirasi
• Besaran yang menggambarkan banyak
sedikitnya radiasi matahari yang mampu
diserap tanaman:ild
• ILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik
menyebabkan pertumbuhan tanaman 90%
maksimum. ILD optimum menyebabkan
pertumbuhan tanaman (CGR) maksimum

53. • ILD optimum setiap jenis tanaman berbeda
tergantung morfologi daun
• Faktor eksternal juga mempengaruhi nilai ild
optimum, misalnya jarak tanam (kerapatan
tanaman) maupun sistem tanam
• Faktor eksternal mempengaruhi radiasi yang
diserap dan nilai ILD optimum, melalui efek
penaungan (mutual shading)
• Penaungan: distribusi cahaya dalam tajuk tidak
merata, ada daun yang bersifat parasit terhadap
fotosintat yang dihasilkan daun yang lain, NAR
rendah, CGR rendah, telah tercapai titik
kompensasi cahaya, ILD telah melampaui nilai
optimumnya

54. • Kaitannya dengan ILD optimum setiap
jenis tanaman perlu dilakukan kajian
mengenai jarak tanam yang menyebabkan
tercapainya ILD optimum tersebut.
Pengaturan jarah tanam ditentukan oleh
tingkat kesuburan lahan maupun habitus
tanaman (morfologi tanaman)
• Penentuan kerapatan tanaman
dipengaruhi juga oleh hasil ekonomis yang
akan diambil dari pertanaman.

55. • Hasil ekonomis tanaman berupa biji (produk
reproduktif yang lain). Kalo dibuat grafik hub
antara kerapatan dengan hasil, kurve berbentuk
parabolik, ada nilai LAI optimum. Peningkatan
kerapatan tanaman setelah LAI optimum,
menimbulkan penurunan hasil. Hasil fotosintesis
digunakan lebih banyak untuk keperluan
vegetatif
• Hasil ekonomis tanaman berupa bagian
vegetatif tanaman, grafik hub antara kerapatan
dengan hasil berbentuk asimtotik. Jarak tanam
dibuat serapat mungkin supaya penyerapan
radiasi maksimum cepat tercapai, dapat
dikatakan tidak ada LAI optimum

56. FaktorFaktor yangyang MenentukanMenentukan BesarnyaBesarnya
RadiasiRadiasi MatahariMatahari keke BumiBumi
• Sudut datang matahari (dari suatu titik
tertentu di bumi)
• Panjang hari
• Keadaan atmosfer (kandungan debu dan
uap air)

57. • Panjang hari sering menjadi faktor
pembatas pertumbuhan di daerah sub-
tropik
• Keberadaan radiasi, sering terbatas di
sub-tropik pada musim tertentu, sehingga
kekurangan radiasi matahari merupakan
kendala utama pertanian di sub-tropik
• Panjang hari di daerah tropik tidak terlalu
menimbulkan masalah (bukan faktor
pembatas), relatif konstan, 12 jam/hari
• Yang sering menjadi faktor pembatas
adalah masalah kelebihan radiasi
(intensitas matahari)

58. NaunganNaungan
• Merupakan salah satu alternatif untuk
mengatasi intensitas cahaya yang terlalu
tinggi.
• Pemberian naungan dilakukan pada
budidaya tanaman yang umumnya
termasuk kelompok C3 maupun dalam
fase pembibitan
• Pada fase bibit, semua jenis tanaman
tidak tahan IC penuh, butuh 30-40%,
diatasi dengan naungan

59. • Pada tanaman kelompok C3, naungan
tidak hanya diperlukan pada fase bibit
saja, tetapi sepanjang siklus hidup
tanaman
• Meskipun dengan semakin dewasa umur
tanaman, intensitas naungan semakin
dikurangi
• Naungan selain diperlukan untuk
mengurangi intensitas cahaya yang
sampai ke tanaman pokok, juga
dimanfaatkan sebagai salah satu metode
pengendalian gulma

60. • Di bawah penaung, bersih dari gulma
terutama rumputan
• Semakin jauh dari penaung, gulma mulai
tumbuh semakin cepat
• Titik kompensasi gulma rumputan dapat
ditentukan sama dengan IC pada batas
mulai ada pertumbuhan gulma
• Tumbuhan tumbuh ditempat dg IC lebih
tinggi dari titik kompensasi (sebelum
tercapai titik jenuh), hasil fotosintesis
cukup untuk respirasi dan sisanya untuk
pertumbuhan

61. DampakDampak pemberianpemberian naungannaungan
terhadapterhadap iklimiklim mikromikro
• Mengurangi IC di sekitar sebesar 30-40%
• Mengurangi aliran udara disekitar tajuk
• Kelembaban udara disekitar tajuk lebih
stabil (60-70%)
• Mengurangi laju evapotranspirasi
• Terjadi keseimbangan antara ketersediaan
air dengan tingkat transpirasi tanaman

62. HasilHasil penelitianpenelitian padapada tembakautembakau
Dampak pemberian naungan pada
pertanaman tembakau :
• Laju transpirasi tanaman tembakau
menurun sebesar 45,6%
• Evapotranspirasi tanah menurun sebesar
60%
• Kadar air daun meningkat
• Total luas daun tembakau meningkat 40%

63. TanamanTanaman mudamuda
• Memerlukan intensitas cahaya
relatif rendah
• IC terlalu rendah aktifitas
fotosintesis menurun, suplai KH
dan auxin untuk pertumbuhan akar
menurun, bibit yang kekurangan IC
memiliki perakaran yang tidak
berkembang
• IC terlalu tinggi : fotooksidasi
meningkat, suhu tinggi,
kelembaban rendah, kematian
daun (daun terbakar)

64. • Penelitian pada penyetekan kakao: stek
kakao mampu berakar dengan baik kalau
mendapatkan intensitas cahaya 20% lebih
rendah dari IC penuh (stek kakao diberi
naungan dengan intensitas sedang)
• Penelitian pada pembibitan karet: bibit
karet mampu berakar dengan baik kalau
mendapatkan IC 50%
• Penelitian pada penyetekan vanili: bibit
vanili mampu berakar dengan baik kalau
mendapatkan IC 30%-50%

65. • Naungan dapat menghindari fluktuasi
temperatur yang tinggi dan kadar air tanah
• Naungan dapat digunakan sebagai
saranan konservasi tanah, karena
meningkatkan jumlah pori penyedia air
tanah (melalui pengaturan temperatur dan
evaporasi)
• Besar kecilnya fotosintesis tergantung
pada temperatur, suplai air, unsur-unsur
hara, sifat morfologis tanaman. Puncak
fotosintesis terkait dengan besarnya sinar
dan temperatur

66. KekuranganKekurangan AirAir DiatasiDiatasi dgdg naungannaungan
• Naungan mengurangi volume kecepatan
aliran permukaan dan meningkatkan air
tersedia bagi tanaman

67. PengaruhPengaruh lingkunganlingkungan ((TekananTekanan))
• Pengaruh merusak yang dipaksakan,
dikendalikan oleh lingkungan
• Respon adaptasi, dikendalikan oleh
tanaman

68. • Kerusakan: kematian sebagian organ
maupun keseluruhan tanaman, penurunan
pertumbuhan karena kelainan fisiologis
• Kerusakan: resistensi tanaman terhadap
tekanan lingkungan berkurang
• Respon beradaptasi, merupakan
pengendali yang halus terhadap resistensi
• Resistensi bisa elastis (terbalikkan)
maupun plastis (tidak terbalikkan)

69. • Resistensi elastis, efek mekanisme
fisiologis (lebih besifat fisiologis)
• Resistensi plastis, efek adaptasi
morfologis
• Tekanan cahaya bisa menimbulkan
respon fisiologis (dalam aktivitas
fotosintesis) maupun respon morfologis
(berubahnya ukuran daun dll)
• Kedua respon tsb memerlukan fleksibilitas
fenotipe

70. ResponRespon MorfologiMorfologi
• Makromorfologi: tinggi tanaman, diameter
tanaman, sudut percabangan, jumlah daun, luas
daun dll
• Mikromorfologi: kandungan klorofil daun,
ketebalan daun dll
• Tinggi tanaman lebih cepat naik di tempat teduh,
diameter tanaman lebih cepat naik di tempat
tanpa naungan, sudut percabangan lebih besar
ditempat ternaungi, luas daun lebih besar di
tempat ternaungi, begitu juga dengan jumlah
daun
• Kandungan klorofil lebih tinggi di tempat terang,
ketebalan daun lebih tinggi di tempat terang

78. SIKLUS CALVIN

97. METABOLISMEMETABOLISME
RirienRirien PrihandariniPrihandarini, Dr, Dr IrIr, MS, MS

98. PengertianPengertian
Kedua proses tsb dilakukan melalui reaksi-reaksi yang
terintgrasi & terorganisasi → metabolisme
Metabolisme:keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam
sel, meliputi proses penguraian & sintesis molekul
kimia yang menghasilkan & membutuhkan panas
(enegi) serta dikatalisis oleh enzim

99. PengertianPengertian
Metabolisme meliputi:
1) jalur sintesis (anabolisme/endorgenik)
⇒ menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi
makromolekul yang lebih kompleks; memerlukan
energi yang disuplai dari hidrolisis ATP
2) jalur degradatif (katabolisme/eksorgenik)
⇒ memecah molekul kompleks menjadi molekul
yang lebih sederhana; melepaskan energi yang
dibutuhkan untuk mensintesis ATP.

100. KomponenKomponen selsel
Makromolekul: komponen struktural &
fungsional utama sel, tdd:
1. Asam nukleat
2. Protein
3. Karbohidrat/ polisakarida
4. Lemak/ lipid

101. Struktur supramolekul
Protein asam nukleat polisakarida lipid
Asam amino nukleotida gula sederhana*) gliserol
asam lemak
α- ketoacids ribosa pyruvat(C3) asetat (C2)
C3, C4, C5 nitrogen pyruvat (C3)
Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O)
Nitogen (N), fosfor (P), sulfur (S)

102. Bahan Makanan sbgBahan Makanan sbg
Sumber EnergiSumber Energi
4 jenis nutrien utama, yaitu:
1. Makronutrien (karbohidrat, protein, lipid)
menyuplai energi bagi tubuh
2. Vitamin membantu penggunaan makronutrien dan
mempertahankan jaringan tubuh.
3. Mineral mempertahankan homeostasis, dan
4. Air sbg pelarut dalam tubuh, dan sbg alat transport
untuk mendistribusikan nutrien ke jaringan.

103. FungsiFungsi MakronutrienMakronutrien
• Sumber energi
Energi yang dilepaskan dari ikatan kimia nutrien ialah
ATP, fosfokreatin, dan zat molekul berenergi tinggi.
Energi ini digunakan untuk transport dan kerja
mekanik.
• Sintesis
Makromolekul digunakan untuk mensintesis bahan
dasar yang diperlukan untuk pertumbuhan dan
pertahanan sel dan jaringan.
• Simpanan
Jika makanan yang kita makan melebihi kebutuhan
tubuh untuk energi dan sintesis, kelebihan nutien
tersebut akan disimpan sebagai glikogen dan lemak.
Simpanan ini menyediakan energi saat puasa.

104. MetabolismeMetabolisme bahanbahan makananmakanan
• Absorptive-state: katabolisme → penguraian molekul
zat makanan yang besar menjadi molekul yang lebih
kecil; rx oksidasi; melepaskan energi/panas; rx
eksorgenik; membebaskan elektron
• Post absorptive state/ fasted state: anabolisme →
sintesis molekul yang lebih kecil menjadi molekul
yang lebih besar; rx reduksi; membutuhkan
energi/panas; rx endorgenik; menyerap elektron

105. Lipid/Lipid/ LemakLemak
• Diabsorbsi terutama dalam bentuk asam lemak
dan gliserol.
• Asam lemak → bentuk utama lemak di dalam
darah.
• Asam lemak esensial yang harus disuplai dari
makanan ialah asam linoleat dan asam lenolenat.
⇒ sebagai prekursor untyuk prostaglandin,
tromboksan, dan leukotrien.
• Zat ini dapat digunakan sebagai sumber energi
oleh jaringan dan mudah disimpan sebagai
trigliserida di jaringan adiposa.

106. Lipid/Lipid/lemaklemak
• Proporsi lemak dalam diet dianjurkan
sebanyak 30% dari total kalori, berasal dari
saturated fat 10%, monosaturated fat 10%,
dan dari polisaturated fat 10%.
• Lipid yang kita makan dapat meningkatkan
palatability of food dan menimbulkan rasa
kenyang.

107. KarbohidratKarbohidrat
• Sebagian besar diabsorbsi dalam bentuk glukosa.
• Konsentrasi glukosa plasma paling penting → karena
hanya glukosa yang dapat dimetabolisme oleh otak.
• Komposisi karbohidrat dalam diet dianjurkan sebesar
55% dari total kalori.
• Karbohidrat yang kita makan ada 2 jenis, yaitu:
1) available carbohydrat yang dicerna, diabsorbsi,
dan digunakan sebagai sumber energi
2) unavailable carbohydrate yang menyuplai serat.

108. • Jika kadar glukosa darah dalam batas
normal → sebagian besar jaringan
menggunakan glukosa sebagai sumber
energi.
• Kelebihan glukosa akan disimpan sebagai
glikogen. Sintesis glikogen dari glukosa
disebut glikogenesis.
GlukosaGlukosa

109. GlukosaGlukosa
• Simpanan glikogen terbatas sehingga
kelebihan glukosa yang lain diubah menjadi
lemak (lipogenesis).
• Jika kadar glukosa darah turun, tubuh
mengubah glikogen kembali menjadi glukosa
(glikogenolisis)

110. • Dengan menyeimbangkan metabolisme
oksidatif, sintesis glikogen, pemecahan
glikogen, dan sintesis lemak, tubuh
dapat mempertahankan kadar glukosa
darah dalam batas normal.
• Jika homeostasis gagal dan glukosa
darah melebihi kadar kritis (pada
diabetes mellitus), kelebihan glukosa
akan diekskresi dalam urin.
• Ekskresi glukosa dalam urin hanya
terjadi jika ambang ginjal untuk
reabsorbsi glukosa terlampaui.

111. ProteinProtein
• Asam amino dalam tubuh terutama digunakan
untuk sintesis protein. Tetapi, jika asupan glukosa
rendah, asam amino dapat diubah menjadi
glukosa melalui jalur yang disebut
glukoneogenesis yaitu pembentukan glukosa
baru dari prekursor nonkarbohidrat.
• Proporsi protein sebagai sumber energi dalam
diet yang dianjurkan adalah sebesar 15%.

112. ProteinProtein
• Asam amino merupakan sumber utama untuk
glukosa melalui jalur glukoneogenesis, tetapi
gliserol dari trigliserida juga dapat digunakan.
• Glukoneogenesis dan glikogenolisis penting
untuk memback up sumber glukosa pada saat
puasa.

113. JALUR BIOKIMIA PRODUKSI ENERGIJALUR BIOKIMIA PRODUKSI ENERGI

114. KESEIMBANGAN ENERGIKESEIMBANGAN ENERGI
Energi
Makanan Nutrien pool
Cadangan
energi
Kerja internal
Kerja eksternal
Energi panas
Asupan
Energi
Keluaran
Energi

115. EnergiEnergi daridari BahanBahan MakananMakanan
• Energi yang berasal dari makanan dapat
diukur dengan cara langsung (direct
calorimetry) melalui oksidasi bahan
makanan di dalam suatu bomb calorimeter.
• Makanan dibakar dalam alat tersebut,
panas yang dihasilkan dan terperangkap di
dalam alat tersebut kemudian diukur.

116. EnergiEnergi daridari BahanBahan MakananMakanan
• Hasil dari pengukuran :
karbohidrat menghasilkan panas 4,1 kcal/g,
lemak 9,3 kcal/g,
protein 4,1 kcal/g, dan alkohol 7,1 kcal/g.
• Kilocalori (kcal) ialah jumlah panas yang
dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 liter air
sebanyak 1°C. Satu kilocalori (kcal) sama
dengan 1 Calori.

117. LajuLaju MetabolikMetabolik BasalBasal
((Basal Metabolic RateBasal Metabolic Rate/BMR)/BMR)
Laju Metabolik Basal (Basal Metabolic
Rate/BMR) ialah energi yang dibutuhkan
untuk mempertahankan fungsi fisiologis
normal pada saat istirahat.
BMR = kcal/ m2/jam (kilokalori energi yang
digunakan per meter persegi permukaan tubuh
per jam)

118. BMRBMR
Fungsi fisiologis normal tersebut meliputi:
1) lingkungan kimia internal tubuh, yaitu
gradient konsentrasi ion antara intrasel
dan ekstrasel
2) aktivitas elektrokimia sistem saraf
3) aktivitas elektromekanik sistem
sirkulasi
4) pengaturan suhu

119. KadarKadar GlukosaGlukosa DarahDarah
Kadar glukosa darah dipertahankan dengan cara:
1. Glikogenolisis, yaitu hidrolisis simpanan
glikogen di hati dan otot rangka.
2. Lipolisis, yaitu katabolisme triasilgliserol
menjadi gliserol dan asam lemak di jaringan
adiposa. Gliserol yang mencapai hati akan
diubah menjadi glukosa.
3. Protein dikatabolisme menjadi glukosa
(gluconeogenesis)

120. ENZIMENZIM

121. • Enzim merupakan senyawa organik
bermolekul besar yang berfungsi untuk
mempercepat jalannya reaksi
metabolisme di dalam tubuh tumbuhan
tanpa mempengaruhi keseimbangan
reaksi
• Enzim tidak ikut bereaksi, struktur enzim
tidak berubah baik sebelum dan sesudah
reaksi tetap
• Enzim sebagai biokatalisator
• Bagian enzim yang aktif adalah sisi aktif
dari enzim

122. TataTata namanama enzimenzim
• Enzim diberi nama sesuai dengan nama substrat dan
reaksi yang dikatalisis
• Biasanya ditambah akhiran ase
• Enzim dibagi ke dalam 7 golongan besar

123. Klas Tipe reaksi
Oksidoreduktase
(nitrat reduktase)
memisahkan dan menambahkan elektron atau
hidrogen
Transferase
(Kinase)
memindahkan gugus senyawa kimia
Hidrolase
(protease, lipase,
amilase)
memutuskan ikatan kimia dengan
penambahan air
Liase
(fumarase)
membentuk ikatan rangkap dengan
melepaskan satu gugus kimia
Isomerase
(epimerase)
mengkatalisir perubahan isomer
Ligase/sintetase
(tiokinase)
menggabungkan dua molekul yang disertai
dengan hidrolisis ATP
Polimerase
(tiokinase)
menggabungkan monomer-monomer
sehingga terbentuk polimer

124. SusunanSusunan enzimenzim
• Komponen utama enzim adalah protein
• Protein yang sifatnya fungsional, bukan
protein struktural
• Tidak semua protein bertindak sebagai
enzim

125. Enzim
Protein Enzim protein
sederhana
Protein +
Bukan Protein
Protein = apoenzim
Enzim Konjugasi
Bukan protein =
Gugus prostetik
Organik =
Koenzim
Anorganik = kofaktor

126. ContohContoh koenzimkoenzim
1. NAD (koenzim 1)
2. NADP (koenzim 2)
3. FMN dan FAD
4. Cytokrom: cytokrom a, a3, b, b6, c, dan f
5. Plastoquinon, plastosianin, feredoksin
6. ATP: senyawa organik berenergi tinggi,
mengandung 3 gugus P dan adenin
ribose

128. SifatSifat enzimenzim
• Enzim dibentuk dalam protoplasma sel
• Enzim beraktifitas di dalam sel tempat
sintesisnya (disebut endoenzim) maupun
di tempat yang lain diluar tempat
sintesisnya (disebut eksoenzim)
• Sebagian besar enzim bersifat endoenzim

129. 1. Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar, bersifat
hidrofil
2. Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun basa,
kation maupun anion
3. Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yang
menyebabkan denaturasi protein misalnya suhu, pH dll
4. Enzim dapat dipacu maupun dihambat aktifitasnya
5. Enzim merupakan biokatalisator yang dalam jumlah
sedikit memacu laju reaksi tanpa merubah
keseimbangan reaksi
6. Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur enzim
tetap baik sebelum maupun setelah reaksi
berlangsung
7. Enzim bermolekul besar
8. Enzim bersifat khas/spesifik

130. • Suhu: optimum 300C, minimum 0 0C, maksimum
400C
• Logam, memacu aktifitas enzim: Mg, Mn, Co, Fe
• Logam berat, menghambat aktivitas enzim: Pb,
Cu, Zn, Cd, Ag
• pH, tergantung pada jenis enzimnya (pepsin aktif
kondisi masam, amilase kondisi netral, tripsin
kondisi basa)
• Konsentrasi substrat, substrat yang banyak mula-
mula memacu aktifitas enzim, tetapi kemudian
menghambat karena: penumpukan produk (feed
back effect)
• Konsentrasi enzim, peningkatan konsentrasi
enzim memacu aktifitasnya
• Air, memacu aktifitas enzim
• Vitamin, memacu aktifitas enzim

131. Penghambatan aktifitas enzim ada dua tipe:
1. Kompetitif: zat penghambat mempunyai
struktur yang mirip dengan substrat
sehingga dapat bergabung dengan sisi
aktif enzim. Terjadi kompetisi antara
substrat dengan inhibitor untuk
bergabung dengan sisi aktif enzim (misal
feed back effect)
2. Non kompetitif: zat penghambat
menyebabkan struktur enzim rusak
sehingga sisi aktifnya tidak cocok lagi
dengan substrat

132. • Spesifik: hanya cocok untuk satu macam
substrat saja atau sekelompok kecil substrat
yang susunanya hampir sama dan fungsinya
sama
A B C DE1 E2 E3
E4
E5

135. SelamatSelamat
belajarbelajar