Pengertian Metabolisme, Katabolisme, dan Anabolisme

Pengertian Metabolisme, Katabolisme, dan Anabolisme - Metabolisme (bahasa Yunani, metabole = berubah) adalah reaksi-reaksi kimiawi untuk mengubah zat-zat yang menghasilkan energi maupun memerlukan energi yang terjadi di dalam sel-sel tubuh. Proses metabolisme dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu katabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang memiliki energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang memiliki energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk melepaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Jika pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, jika dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi. Sedangkan Anabolisme merupakan suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks dan memerlukan energi. Nama lain dari prosess ini adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. 

Proses metabolisme, baik katabolisme ataupun anabolisme melibatkan sejumlah enzim dan ATP (adenosine triphosphate). Enzim diperlukan sebagai katalisator untuk mempercepat terjadinya reaksi. Setiap reaksi memerlukan enzim-enzim yang spesifik. Sementara itu, ATP diperukan sebagai penyedia energi untuk berlangsungnya reaksi.

Organ Tumbuhan: Akar

a. Jaringan penyusun akar
Akar tumbuhan tersusun oleh beberapa jaringan, yaitu:

• Epidermis: terdiri dari satu lapis sel yang tersusun rapat. Dinding selnya tipis sehingga mudah ditembus air, memiliki rambut-rambut akar yang berfungsi memperluas bidang penyergapan.
• Korteks: terdiri dari banyak sel dan tersusun berlapis-lapis. Dinding selnya tipis dan mempunyai banyak ruang antarsel untuk pertukaran gas.
• Endodermis: berupa satu lapis sel yang tersusun rapat tanpa ruang antarsel. Dinding selnya mengalamai penebalan gabus yang dinamakan pita kaspari. Endodermis berfungsi mengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah masuk ke silinder pusat.
• Stele (silinder pusat): bagian terdalam dari akar. Stele terdiri atas:

1. Perisikel/perikambium, berfungsi membentuk cabang akar dan berperan dalam pertumbuhan sekunder.
2. Berkas pengangkut, terdiri atas xilem dan floem.
3. Empulur, terletak di bagian paling dalam atau di antara berkas pengangkut

Ada perbedaan antara struktur akar tumbuhan dikotil dan monokotil, seperti terlihat pada gambar berikut.

Xilem dan floem pada tumbuhan Dikotil tersusun radial atau membentuk jari-jari. Xilem berbentuk bintang di pusat dan floem mengelilingi xilem. Di antara xilem dan floem terdapat kambium. Aktivitas kambiumm ke arah luar membentuk unsur kulit dan ke arah dalam membentuk unsur kayu.

b. Fungsi akar

• Menyergap air dan garam-garam mineral.
• Memperkokoh tegaknya tanaman.
• Penyimpan cadangan makanan.
• Pada tanaman tertentu, akar berperan untuk pernapasan (tanaman bakau).
• Alat perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan tertentu.

Bagian-bagian Jaringan Tumbuhan

A. Jaringan Meristem

Jaringan meristm merupakan jaringan yang masih akif membelah dan belum mengalami difernsiasi. Menurut asalnya, meristem dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

• Meristem Primer: jaringan muda yang berasal dari perkembangan sel-sel embrionik. Contoh: ujung batang, ujung akar
• Meristem Sekunder: jaringan yang berasal dari jaringan dewasa, yaitu kambium dan kambium gabus. Kambium berfungsi untuk pelebaran batang, terbentuknya lingkaran tahun, serta membentuk kambium gabus (felogen).

Berdasarkan letaknya, jaringan meristem dibedakan menjadi tiga, yaitu:

• Meristem apikal (meristem ujung): meristem yang terdapat pada ujung akar dan pada ujung batang. Meristem apikal selalu menghasilkan sel-sel untuk tumbuhan memanjang.
• Meristem interkalar (meristem antara): meristem yang terletak di antara jaringan meristem primer dan jaringan dewasa. Contoh: batang rumput-rumputan (Graminae).
• Meristem lateral (meristem samping): meristem yang menyebabkan pertumbuhan sekunder. Meristem ini juga disebut sebagai kambium

B. Jaringan Dewasa

Jaringan dewasa merupakan jaringan yang terdiri atas sel-sel yang sudah berhenti membelah dan telah mengalami diferensiasi. Jaringan dewasa dapat dibedakan menjadi beberapa macam:

• Jaringan Epidermis: jaringan yang memiliki bentuk sel seperti balok, biasanya terdiri dari satu lapisan terletak pada lapisan paling luar, tidak berklorofil kecuali pada sel penjaga (guard cell) stomata. Fungsi Epidermis, yaitu untuk melindungi jaringan lainnya.
• Jaringan Parenkim: jaringan yang mempunyai susunan sel tidak rapat, tidak selalu berkloroplas, terdiri dari sel-sel hidup, banyak vakuola, ukuran sel besar, dinding sel tipis, banyak rongga-rongga antarsel. Menurut fungsinya jaringan parenkim dibedakan menjadi: 

1. Parenkim fotosintesis, yatu parenkim palisade (jaringan tiang) dan parenkim bunga karang (jaringan spons).
2. Parenkim penyimpan bahan makan
3. Patenkim penyimpan udara.
4. Parenkim transportasi

Menurut bentuknya, jaringan parenkim dibedakan menjadi:

1. Parenkim palisade, bentuk memanjang, tegk.
2. Parenkim bunga karang, bentuk seperti bunga karang.
3. Parenkim bintang, bentuk seperti bintang dengan ujung saling berhubungan.
4. Parenkim lipatan, dinding sel melipat ke dalam.

C. Jaringan Penyokong

Jaringan penyokong dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

• Jaringan kolenkim: jaringan yang dindingnya mengalami penebalan dari slulosa dan pektin, terutama di bagian sudut-sudutnya. Banyak terdapat pada tumbuhan yang masih muda, yang beum berkayu, merupakan sel hidup.
• Jatingan sklerenkim: jaringan yang sel-selnya mengalami penebalan dari lignin (zat kayu), sel-selnya sudah mati. Menurut bentuknya, sklerenkim dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

1. Sklereid (sel batu): Sklereid selnya mati, bentuk bulat, dan berdinding keras, sehingga tahan tekanan. Contoh: sel-sel tempurung kemari dan tempurung kelapa.
2. Serabut-serabut sklerenkim (serat), yaitu selnya memiliki bentuk panjang, umumnya terdapat pada permukaan panjang.

D. Jaringan Pengangkut

Jaringan pengangkut dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

• Xilem: jaringan yang disusun oleh trakeid, trakea, pemuluh xilem (pembuluh kayu), parenkim kayu, dan sklerenkim kayu (serabut kayu). Xilem berfungsi untuk mengankut air dan garam mineral dan dari dalam tanah menuju ke daun.
• Floem: jaringan yang disusun oleh tapis, pembuluh tapis, sel parenkim kulit kayu, dan serabut kulit kayu (sel sklerenkim). Floem berfungsi untuk mengankut hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh

Aliran Energi

Aliran energi merupakan rangakaian urutan perpindahan dan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain diawali dari sinar matahari kemudian ke produsen, ke konsumen, dan sampai ke pengurai.
a. Rantai makanan
Rantai makanan adalah perpindahan materi dan energi dari inidividu satu ke individu lain melalui proses makan dan di makan dengan urutan tertentu.
b. Jaring-jaring makanan
Jaring-jaring makanan adalah kumpulan beberapa rantai makanan yang saling berubungan.
c. Piramida ekologi
Lihat penjelasan di sini

Penjelasan Vertebrata dan Klasifikasinya

Vertebrata merupakan hewan tingkat tinggi yang termasuk dalam filim Chordata. Chordata memiliki notokorda dan tabung korda saraf di bagian dorsal tubuh, rongga tubuh berkembang baik, dan segmentasi tubuh sudah jelas.

Vertebrata memiliki notokorda yang telah berkembang menjadi ruas-ruas tulang belakang dan otak dilindungi oleh cranium. Vertebrata terdiri dari lima kelas yaitu:
1. Pisces
- Hewan akuatik, bernapas dengan insang, dan alat gerak berupa sirip.
- Permukaan tubuh tertutup oleh sisik.
- Jantung terdiri dari dua ruang, yaitu atrium dan ventrikel.
- Bersifat ovipar, fertilasi secara eksternal.
- Suhu tubuh bersifat poikiloterm (berdarah dingin).

Pisces terdiri dari tiga kelas, yaitu:
a. Agnatha (ikan tidak berahang)
Contoh: Myxine sp. (ikan hag) dan Petromyzon sp. (ikan lamprey).
b. Chondrichthyes (ikan bertulang rawan)
Contoh: Raja sp. (pari) dan Squalus sp. (hiu)
c. Osteichthyes (ikan bertulang sejati)
Contoh: Ameirus melans (ikan lele), Sardinops coerulea (ikan sarden).

2. Amphibia
- Hewan yang dapat hidup di darat dan di air.
- Tubuh ditutupi oleh kulit yang selalu basah berlendir dan tidak bersik.
- Jantung terdiri dari tiga ruang, yaitu dua serambi dan satu bilik
- Bersifat ovipar, fertilisasi secara eksternal.
- Suhu tubuh bersifat poikloterm (berdarah dingin).
Contoh: Bufo terrestris (kodok bangkong), Megalobranchus japonicus (salamander raksasa), Rana pipiens (katak hijau).

3. Reptilia
- Permukaan tubuh tertutup oleh kulit kering berisik.
- Bernapas menggunakan paru-paru.
- Jantung memiliki empat ruang yaitu atrium kanan, atrium kiri, ventrikel kanan, dan ventrikel kiri.
- Berkembang biak secara ovipar dan ovoviipar, fertilisasi secara internal.
- Suhu tubuh bersifat pokoleterm (berdarah dingin ).
Contoh: Chelonia mydas (penyu), Lacerta sp. (kadal), Hemydactylus turcicus (tokek), Phyton molurus (ular piton), Crocodylus sp (buaya).

4. Aves
- Permukaan tubuh tertutup bulu.
- Jantung terdiri dari empat ruang, yaitu dua serambi dan dua bilik.
- Bernapas dengan paru-paru dan pundi-pundi hawa.
- Bersifat ovipar dan fertilisasi secara internal.
- Bersifat homoiterm, yaitu menghasilkan panas secara sendiri dalam jumlah cukup.
Contoh: Cygnus sp. (angsa), Gallus sp. (ayam), Pavo cristatus (merak), Columba livia (merpati), Struthio camelus (burung unta).

5. Mammalia
- Permukaan tubuhnya tertutup oleh rambut.
- Jantung terdiri dari empat ruang, yaitu dua serambi dan dua bilik.
- Memiliki glandula mammae (kelanjar susu).
- Bernapas dengan paru-paru.
- Bersifat vivipar, tetapi ada juga yang ovipar fertilisasi secara internal.
- Suhu tubuh bersifat homoiterm (berdarah panas).
Contoh: Marmota sp. (marmot), Elephant maimxus (gajah), Tapirus indica (tapir), macropus sp. (kangguru), Halicore sp. (ikan duyung), Cerpus sp. (kijang), Felis tigris (harimau).

Penjelasan Invertebrata Beserta Filum-filumnya

Invertebrata merupakan hewan yang tidak mempunyai tulang belakang. Invertebrata terdiri dari delapan filum, yaitu:
1. Porifera (Hewan Berpori)
- Bentuk tubuh menyerupai vas bunga, dan memiliki rongga tubuh (spongocoel).
- Tubuh diploblastik, yaitu lapisan luar terdiri dari pinakosit dan lapisan dalam tersusun atas koanosit.
- Pencernaan secara intraseluler di dalam koanosit dan amubosit.
- Memiliki tiga tipe saluran air, yaitu askonoid, sikonoid, dan leukonoid.
- Reproduksi secara vegetatif dengan pembetukan tunas dan gemula, sedangkan generatif dengan pembentukan gamet.

Berdasarkan susunan kerangkanya, Porifera dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu:
a. Calcarea, mempunyai rangka yang terdiri dari spikula zat kapur, hidup di air dangkal, dan memiliki koanosit besar. Contohnya Clatrina blanka dan Sycon sp.
b. Hexacinellida, rangka dari zat kersik (silika), hidup di laut dalam. Contohnya Pheronema sp. dan Euplectella sp.
c. Demospongia, tidak memiliki rangka karena tersusun dari serabut spongin. Contohnya Euspongia sp. dan Spongilla sp.

2. Coelenterata
- Memiliki rongga besar (gastrovaskuler) yang berfungsi sebagai usus dan pengedar zat makanan.
- Memiliki tentakel dan sel penyengat (nematosit).
- Reproduksi vegetatif dengan pembentukan tunas dan polip. Polip berbentuk seperti tabung dan menempel pada dasar perairan.
- Reproduksi generatif dengan membentuk gamet pada medusa. Medusa berbentuk seperti payung dan dapat berenang bebas.

Coelenterata dibagi menjadi tiga kelas, yaitu:
a. Hydrozoa (hewan air), bentuk tubuh dominan sebagai polip, ada yang hidup koloni dan soliter. Contohnya Hydra viridis dan Obelia geniculata
b. Scyphozoa (hewan mangkuk), bentuk tubuh dominan sebagai medusas, dan memiliki alat kelamin terpisah. Contohnya Aurelia aurita dan Chrysaora quinquechirra.
c. Anthozoa (hewan bunga), bentuk tubuh selalu polip. Contohnya Acropora sp. (karang tanduk) dan Metridium sp (mawar laut).

Peran Coelenterata bagi kehidupan
- Aurelia aurita (ubur-ubur: sebagai bahan makan dan kosmetik.
- Petrosia contegnatta: sebagai obat anti kanker.

3. Platyhelminthes (Cacing Pipih)
- Bentuk pipih, simetris bilateral, dan lunak.
- Hidup parasit, memiliki alat penhisap atau kait yang digunakan untuk menempel pada inangnya.
- Saluran pencernaan belum sempurna, karena hanya mempunyai mulut tanpa anus.
- Sistem ekskresi menggunakan sel api.
- Reproduksi vegetatif dengan fragmentasi, sedangkan generatif dengan perkawinan silang.

Platyhelminthes dibagi menjadi tiga kelas yaitu:
a. Turbelaria (cacing bulu getar), hidup bebas di air tawar tau tempat lembap, tidak memiliki darah sehingga bernapas secara difusi pada seluruh permukaan tubuhnya. Contohnya planaria sp.

Keterangan:
A= Terpotong alami
B= Terbelah menjadi dua bagian
C= Terbelah menjadi tiga bagian

b. Trematoda (cacing isap), hidup parasit, dan memiliki alat isap (sucker). Contohnya Fasciola hepatica (cacing hati), Paragonimus westermani, dan Clonorchis sinensis.

c. Cestoda (cacing pita), hidup parasit, memiliki alat penghisap, kulit mengandung zat kitin sehingga tidak dapat dicerna oleh enzim di usus inangnya. Contohnya Taenia saginata dan Taenia solium.

 

 4. Nemathelminthes (cacing gilig)

- Tubuh tertutu zat kilin (kutikula), tidak bersegmen, dan simetris bilateral.
- Saluran pencernaan sempurna
- Tidak memiliki jantung, dan peredaran darah, tetapi memiliki cairan seperti darah.
- Hidup bebas sebagai parasit
- Bereproduksi secacra kawin

Contoh: Ascaris lumbricoides (cacing perut pada manusia), Ancylostoma duodenale (cacing tambang), Wuchereria bancrofti (cacing penyebab kaki gajah).

Daur hidup cacing perut
Ascaris lumbricoides dewasa di usus manusia-> telur keluar bersama feses-> tersebar->menempel pada makanan-> termakan -> menetas menjadi larva -> menembus usus -> aliran darah -> jantung -> paru-paru -> kerongkongan -> tertelan -> usus manusia -> cacing dewas.

5. Annelida (cacing gelang)
- Tubuh beruas-ruas seperti cincin, tiap ruas diabatasi oleh sekat.
- Tubuh simetri bilateral, pencernaan sempurna, dan memiliki sistem eksresi.
- Habitat di air tawar, di darat, atau sebagai parasit pada makhluk hidup.

Contohnya: Lumbricus terrestris (cacing tanah), Eunice viridis (cacing palolo), Hirudo medicinalis (lintah).

6. Mollusca (hewan bertubuh lunak)
Moluska bertubuh lunak, dilindungi oleh zat kapur, tetapi ada juga yang tidak bercangkang. Moluska dibedakan menjadi lima macam, yaitu:
a. Plecypoda (kerang), memiliki dua keping cangkang. Cangkang terdiri dari tiga lapisan, yaitu bagian luar (periostrakum), tengah (perismatik), dan dalam (nakreas). Contoh Pinctada margaritifera (tiram mutiara), dan Chima sp.(remis).
b. Cephalopoda, memiliki 8 atau 10 tentakel di kepala. Sebagian besar cephalopoda menghasilkan cariran tinta untuk mengelabui pemangsa, dan memiliki sel-sel krmatofora untuk megubah warna tubuh. Contohnya Loligo indica (cumi), Octopus vulgaris (gurita).
c. Gastropda, berjalan menggunakan otot perut dan mengeluarkan lendir untuk mempermudahkan gerakan. Gastropoda darat bernapas menggunakan paru-paru, sedangkan yang hidup di air menggunakan insang. Contohnya Achatina fulica (bekicot) dan Lymnaea javanica (siput air tawar).
d. Scaphopoda, memiliki cangkang seperti tanduk, tubuhnya dilapisi mantel dan memiliki kaki lancip yang digunakan untuk menggali lumpur. Contohnya Dentalium sp. (siput pena)
e. Amphineura, bertubuh pipih bilateral simetris dan otot kaki di ventral memanjang. Contohnya Chiton sp.

7. Arthropoda
- Tubuh beruas-ruas, terdiri dari kepala, dada, dan perut.
- Rangka luar dari zat kitin.
- Alat kelamin terpisah (diesis) dengan pembuahan internal dan perkembangan hidupnya melalui metamorfosis.

Arthropoda dibagi menjadi empat kelas, yaitu:
a. Crustacea (udang-udangan), tubuh terdiri atas kepala dan dada yang menyatu (cephalothorax), serta perut. Memiliki dua pasang antena dan lima pasang kaki. Contohnya Panulirus sp. (lobster), Pinnaeus monodon (udang eindu), dan cancer sp. (kepiting).
b. Arachnida (laba-laba), tubuh terdiri dari kepala, dada bersatu (sefalotorak) dan perut (abdomen). Memiliki kepala kecil tanpa antena dan empat pasang kaki. Bernapas menggunakan paru-paru buku. Contohnya kalajengking, laba-laba, dan kutu.
d. Insecta (serangga), permukaan tubuh tersusun dari zat kitin. Pada kepala terdapat mata tunggal (oceli), mata majemuk (faset), mulut, dan antena. Memiliki tiga pasang kaki dan sepasang atau dua pasang sayap. Contohnya Aeshna sp. (Capung), Attacus atlas (kupu-kupu), Periplaneta americana (kecoak).

8. Echinodermata (binatang berkulit duri)
- Tubuh radial simetris dan memiliki lima lengan yang tersusun radier.
- Memiliki alat gerak berupa kaki ambulakral.
- Berkembang biak secara kawin.

Echindermata terdiri dari lima kelas, yaitu:
a. Asteoridea (bintang laut)
b. Echinoidea (landak laut)
c. Holothuroidea (mentimun laut)
d. Crinoidea (lilia laut)
e. Ophiuroidea (binatang ular laut)

Pteridophyta (Tumbuhan Paku)

A. Ciri-ciri Pteridophyta

• Memiliki akar, batang, dan daun sejati
• Daun yang masih muda menggulung.
• Terdapat bulatan cikelat (sorus) pada daun
• Hidup epifit (menempel) dan ada yang hidup di tanah
• Mengalami metagenesis, fase sporofit lebih dominan

B. Klasifikasi Pteridophyta

• Psilophytinae (paku purba), memiliki akar berupa rhizoid, contoh: Psilotum nudum
• Equisetinae (paku ekor kuda), memiliki rhzoma, contoh: Equisetum debile.
• Lycopidinae (paku kawat), batang dikelilingi daun kecil dan rapat, contoh: Lycopodium clavatum.
• Filicinae (paku sejati), memiliki batang dan daun yang jelas, contoh: Adiantum cunaetum.

Berdasarkan spora yang dihasilkan, Pteridophyta dibedakan menjadi:

• Paku homospora (isospora), memiliki bentuk spora dan fungsi yang sama. Contohnya Lycopodium Clavatum, Psilotum nodum.

  

  Metagenesis paku homospora

• Paku heterospora, memiliki spora yang ukuran dan jenisnya berbeda, yaitu mikrospora (sel kelamin jantan) dan makrospora (sel kelamin betina). Contohnya Marsilea crenata, Selaginella.
  
• Paku Peralihan, memiliki spora yang ukurannya sama, tetapi jenis kelaminya berbeda. Contohnya Equisetum debile.

  

  Metagenesis Paku Peralihan

C. Peran Pteridophyta

• Adiantum cunneatum (suplir), Platycerium bifurcatum (paku tanduk rusa), dan Asplenium nidus (paku sarang burung): sebagai tanaman hias.
• Azolla pinnata (paku air) yang bersimbiosis dengan Anabaena: sebagai pupuk nitrogen.
• Alzophila glauca (paku tiang): sebagai bahan bangunan.
• Marsilea crenata (semanggi): sebagai bahan makanan.
• Lycopodium clavatum: sebagai bahan obat.