Metabolisme

Apakah maksud metabolisme

Standard kandungan 5.1 mentakrifkan metabolisme sebagai jumlah keseluruhan tindak balas kimia yang berlaku di dalam sel hidup untuk mengekalkannya hidup, membesar dan berfungsi. Tindak balas ini tidak berlaku secara rawak, ia berlaku sebagai jujukan tersusun dipanggil laluan metabolik, di mana hasil satu tindak balas dikawal enzim menjadi substrat bagi tindak balas seterusnya.

Anabolisme berbanding katabolisme

Bagaimana metabolisme berkait dengan ATP

Tindak balas katabolik seperti respirasi membebaskan tenaga yang ditangkap dan disimpan dalam molekul ATP. Tindak balas anabolik seperti sintesis protein kemudian menggunakan tenaga yang dibebaskan daripada ATP untuk membina molekul baharu.

Inilah sebabnya ATP digambarkan sebagai mata wang tenaga sel, ia menghubungkan dua bahagian metabolisme, iaitu yang membebaskan dan yang memerlukan tenaga, jadi sel dengan kadar anabolisme tinggi, seperti sel yang sedang membesar atau aktif membahagi, turut memerlukan kadar katabolisme yang tinggi untuk terus membekalkan ATP.

Contoh laluan metabolik

Tumbuhan menggambarkan bagaimana anabolisme dan katabolisme berhubung dalam satu organisma. Pada siang hari, fotosintesis (satu laluan anabolik) membina glukosa daripada karbon dioksida dan air menggunakan tenaga cahaya.

Sel tumbuhan yang sama kemudian menggunakan respirasi (satu laluan katabolik) untuk memecahkan sebahagian glukosa itu semula, membebaskan tenaga sebagai ATP untuk menjana kuasa pertumbuhan, pengangkutan aktif dan aktiviti sel lain. Glukosa yang tidak segera direspirasikan mungkin ditukar menjadi kanji untuk penyimpanan, satu lagi langkah anabolik, menunjukkan bagaimana satu laluan metabolik boleh menyalurkan terus kepada laluan seterusnya.

Bagaimana ia diperiksa

Soalan peperiksaan biasanya memberikan satu proses yang dinamakan, seperti fotosintesis, respirasi, pencernaan atau sintesis protein, dan meminta anda mengelaskannya sebagai anabolisme atau katabolisme berserta sebab. Anda juga mungkin diminta menerangkan hubungan antara metabolisme dan enzim, atau menerangkan bagaimana ATP menghubungkan tindak balas anabolik dan katabolik.

Metabolisme mematuhi hukum keabadian tenaga

Metabolisme tidak pernah mencipta atau memusnahkan tenaga, ia hanya menukarnya daripada satu bentuk kepada bentuk lain. Tindak balas katabolik seperti respirasi membebaskan tenaga kimia yang tersimpan dalam ikatan di dalam glukosa, memindahkan sebahagiannya kepada bentuk yang boleh digunakan dalam ATP dan kehilangan bakinya sebagai haba, itulah sebabnya tisu yang aktif menjalankan metabolisme, seperti otot yang mengecut, menjadi panas.

Tindak balas anabolik kemudiannya menggunakan tenaga kimia yang tersimpan dalam ATP untuk membentuk ikatan baharu semasa membina molekul lebih besar seperti protein atau kanji. Kerana sebahagian tenaga sentiasa hilang sebagai haba pada setiap langkah penukaran, sel mesti sentiasa menjalankan katabolisme untuk terus membekalkan semula ATP yang digunakan oleh anabolisme.

Salah faham biasa

Soalan contoh berformat peperiksaan

Soalan. Benih yang sedang bercambah belum mempunyai daun, jadi ia tidak dapat berfotosintesis, tetapi ia masih menumbuhkan akar dan pucuk menggunakan makanan yang disimpan dalam kotiledonnya. (a) Namakan jenis tindak balas yang memecahkan makanan simpanan dalam kotiledon, dan nyatakan sama ada ia membebaskan atau memerlukan tenaga.

(b) Namakan jenis tindak balas yang membina tisu tumbuhan baharu bagi akar dan pucuk yang sedang membesar. (c) Terangkan bagaimana kedua-dua tindak balas dalam (a) dan (b) berkait.

Jawapan model. (a) Makanan simpanan dipecahkan melalui respirasi, satu tindak balas katabolik, yang membebaskan tenaga. (b) Tisu baharu dibina melalui tindak balas anabolik seperti sintesis protein dan pembahagian sel, yang memerlukan tenaga.

(c) Tenaga yang dibebaskan oleh respirasi ditangkap dan disimpan dalam ATP; tindak balas anabolik yang membina tisu baharu kemudian menggunakan tenaga yang dibebaskan daripada ATP ini untuk membentuk molekul baharu, menghubungkan bahagian metabolisme anak benih yang membebaskan tenaga dengan yang memerlukan tenaga.

Soalan latihan

Seseorang yang belum makan selama beberapa jam mula memecahkan glikogen simpanan dalam hati kepada glukosa untuk mengekalkan paras glukosa darahnya. Nyatakan sama ada ini contoh anabolisme atau katabolisme, dan wajarkan jawapan anda.

Petua peperiksaan

Istilah penting

• ATP, molekul yang menyimpan dan memindahkan tenaga kimia boleh guna antara tindak balas katabolik dan anabolik.
• Respirasi selular, laluan katabolik utama yang membebaskan tenaga daripada makanan untuk menghasilkan ATP.
• Fotosintesis, laluan anabolik utama pada tumbuhan hijau, membina glukosa menggunakan tenaga cahaya.
• Enzim, mangkin biologi yang mengawal kadar setiap tindak balas dalam laluan metabolik.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim

Lagi untuk Metabolisme dan Enzim