Bioenergi Dan Metabolisme [PDF]

Citation preview

ILMU HAYAT PERTEMUAN KE 3



Bio-Energi & Metabolisme



BIOENERGI ◦ Bioenergi dalah energi yang diperoleh/ dibangkitkan/berasal dari biomassa ◦ Biomassa adalah bahan-bahan organic, berasal dari tumbuhan/hewan; produk & limbah industry budidaya (pertanian, perkebunan, kehutanan, peternakan, perikanan) ◦ Biomassa merupakan satu-satunya sumber energi terbarukan yang merupakan sumber daya bahan bakar (artinya mampu menggantikan bahan bakar fosil dalam semua pasar energi). (Yang lain : sinar surya, air, angin, panas bumi, arus laut, tenaga ombak, energi termal Samudra dan nuklir, yang saat ini dikembangkan untuk dikonversikan menjadi listrik) ◦ Bentuk-bentuk terpenting bioenergy : ◦ Bahan bakar nabati (biofuels) ◦ Listrik biomassa (biomass-based electricity)



◦ Pemanfaatan bioenergy dapat menggunakan teknologi dan “mesin” yang selama ini sudah banyak dikembangkan untuk menggantikan sumber daya fosil. ◦ Bioenergi merupakan jembatan transisi vital untuk peralihan system energi berbasis sumber daya fosil ke sistemenergi berbasis sumber daya terbarukan



Sumber : Tatang H Soerawidjaja (ketua ikatan bioenergi Indonesia) pada lokakarya gasifikasi biomassa, 16-17 Des 2020, ITB



Jenis-Jenis Bioenergi ◦ Biodiesel



◦ Terbuat dari nabati, minyak kelapa sawit, minyak kemiri, minyak jarak pagar, dll



◦ Bioethanol



◦ Terbuat dari limbah biomassa



◦ Biohidrogen



◦ Berasal dari produksi gas hydrogen yang dilakukan oleh agen mikrobiologi seperti bakteri atau mikrobaalga. Pada prosesnya bakteri akan mengubah organic biomassa menjadi hydrogen dengan mabtuan enzim



METABOLISME ◦ Merupakan sejumlah reaksi kimia yang terjadi di dalam setiap sel organisme hidup. Metabolisme menyesuaikan energi untuk proses vital dan membentuk energi baru. ◦ adalah proses kecepatan tubuh dalam mencerna, menyerap, dan mengasimilasi makanan untuk diubah menjadi energi. ◦ Semakin cepat metabolisme, semakin cepat proses pembakaran kalori. Sehingga berat badan ideal yang sehat tetap terjaga.



Jenis Metabolisme Pada Tubuh ◦ Metabolisme Basal ◦ Metabolisme yang berkaitan dengan jumlah kalori yang dibakar dalam tubuh, yang selanjutnya menjadi energi sebagai modal tenaga utnuk melakukan aktivitas sehari-hari ◦ NEAT ((Non Exercise Activity Thermogenesis) ◦ Aktifitas non-Latihan thermogenesis, berkaitan dengansemua kalori yang terbakar Ketika perasaan kawatir atau mengigil. ◦ Thermogenesis adalah produksi panas yang terjadi setelah makan, yang berperan dalam meningkatkan laju metabolic tubuh, yang akan meningkatkanpengeluaran energi. ◦ Metabolisme ini menyumbang 20 persen dari metabolism tubuh ◦ Aktifitas Manusia ◦ Metabolisme yang dipengaruhi oleh aktivitas manusia dalam melaksanakan kegiatan dan pekerjaannya sehari-hari termasuk berolah raga



◦ Jenis Kelamin



Faktor Metabolisme Pada Tubuh



◦ Pria memiliki masa otot yang lebih banyak dibandingkan perempuan ◦ Perempuan yang sudah melahirkan akan mengalami penurunan metabolisme ◦ Usia ◦ Menjadi salah satu factor terbesar yang mempengaruhi metabolism tubuh ◦ Penurunan metabolism tubuh terjadi seiring bertambahnya usia, metabolism akan turun 50% setiap 10 tahun, setelah usia 40 tahun. Hal ini karena manusia cenderung mengakami kehilangan masa otot ◦ Keturunan ◦ Faktor keturunan mempengaruhi metabolism pada tubuh seseoranga,. Jika memiliki keluarga kurus/gemuk kemungkinan memiliki metabolisme yang sama dengan keluarganya ◦ Berat Badan ◦ Seseorang bertubuh besar memiliki lebih banyak masa otot dan membakar lebih banyak kalori dibandinkan orang kurus, karena mereka membutuhkan lebih banyak energi untuk bergerak.



Meningkatkan Metabolisme ◦ Perbanyak protein ◦ Konsumsi makanan yang mampu mempercepat metabolisme tubuh. Misalnya, putih telur, daging rendah lemak, ikan, kacang, dan tahu. Di mana makanan tersebut memiliki efek yang baik bagi tubuh. ◦ Cairan yang cukup ◦ Air sangat penting dalam tubuh. Selain untuk menghalau dehidrasi, juga sebagai proses kalori. ◦ Konsumsi minuman bisa mempercepat proses metabolisme tubuh, karena menggunakan energi untuk menghangatkan. ◦ Olah raga setiap hari ◦ Olahraga mendorong konsumsi energi dan mempercepat metabolisme. ◦ Olahraga membakar kalori, semakin banyak terbakar akan semakin banyak karbohidrat dan lemak diproses tubuh lewat metabolisme.



Meningkatkan Metabolisme ◦ Sering mengkonsumsi makanan ◦ Makan berat dalam jangka waktu lebih panjang merupakan cara yang kurang efektif dan dapat menyebabkan melambatnya proses metabolisme. Sebaiknya makan dengan porsi sedikit namun dengan frekuensi lebih sering. Misalnya makan 6-8 porsi kecil dalam sehari untuk mengganti makan besar tiga kali sehari. ◦ Konsumsi the hijau ◦ Teh hijau mengandung kafein yang baik untuk mempercepat metabolisme dan juga membantu mengurangi berat badan. ◦ Istirahat cukup ◦ Selama tidur, tubuh memulihkan dirinya dan dengan istirahat cukup, mampu mempercepat metabolisme tubuh. ◦ Konsumsi Vitamin B ◦ Vitamin B berperan aktif dalam mengubah karbohidrat, lemak, dan protein menjadi energi. Ketika tubuh tidak mendapatkan vitamin B cukup dari makanan, metabolisme akan lambat dan membuat tubuh cepat letih.



Tanda Metabolisme Lambat ◦ Meningkatnya berat badan ◦ Tubuh cepat Lelah ◦ Tenaga berkurang ◦ Kesulitan melaksanakan tugas-tugas ringan ◦ Kulit kering, Kuku mudah rapuh ◦ Rambut rontok Hal ini yang mengidentifikasikan tubuh tidak dapat mengolah energi dengan benar



SISTEM PERNAPASAN PADA MAHKLUK HIDUP



PERNAPASAN AEROBIC.



PERNAPASAN ANAEROBIC



FOTOSINTESIS



SISTEM PERNAPASAN PADA MAHKLUK HIDUP



PERNAPASAN (RESPIRASI) ◦ Merupakan proses pertukaran udara yang dibutuhkan dan yang tidak dibutuhkan oleh tubuh. Sistem ini bekerja dengan cara menyaring udara sehingga memberikan oksigen bagi tubuh. Produk buangan dari sistem respirasi berupa karbondioksida dikeluarkan saat mengembuskan napas. ◦ Respirasi adalah proses menghasilkan energi dengan memecah molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Proses respirasi umumnya memecah molekul gula sederhana menjadi karbon dioksida, uap air dan energi. Dalam pengertian kegiatan kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. ◦ Respirasi mencakup proses-proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernapasan. Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu hingga satuan terkecil (sel). Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak melulu melibatkan oksigen.



PERNAPASAN (RESPIRASI) ANAEROBIC ◦ Dalam sebuah proses metabolisme, baik itu pada manusia ataupun hewan, dikenal nama respirasi anaerobik yang digunakan oleh tubuh suatu individu untuk bisa mengubah energi-energi kimia dalam tubuh menjadi zat yang berguna bagi penunjang aktivitas mereka. ◦ Respirasi jenis ini menjadi sebuah bagian yang sangat penting dalam menjalankan proses metabolisme karena akan mempengaruhi bagaimana tingkat pertumbuhan, kelancaran proses reproduksi serta menunjang revitalisasi atau perbaikan-perbaikan yang terjadi dalam sel. ◦ Dari segi bahasa, aerobik merupakan sebuah frasa yang mewakili oksigen yaitu zat asam yang terdapat dalam bumi dan dapat dengan mudah mengalami reaksi terhadap unsur lainnya.



PENGERTIAN RESPIRASI ANAEROBIC ◦ adalah sebuah proses metabolisme dalam tubuh makhluk hidup dimana setiap sel yang terdapat dalam tubuh tersebut akan menghasilkan energi kimia tanpa mempergunakan oksigen dalam proses metabolismenya ◦ Salah satu contoh jenis utama dari proses anaerobik yang sering ditemui pada sebagian besar organisme adalah glikosis yang merupakan sebuah zat yang mampu mengubah gula menjadi bentuk molekul-molekul energi. ◦ Berdasarkan golongannya, respirasi anaerobik masuk dalam jenis respirasi selular yaitu sejenis metabolisme pada sel yang mampu mengekstrak energi biokimia, yang berasal dari aneka macam bahan kimia dalam nutrisi, kemudian mengubahnya menjadi ATP (Adenosin Trifosfat) dimana merupakan sumber energi utama bagi tubuh.



CONTOH RESPIRASI ANAEROBIC ◦ Respirasi anaerobik sangat penting dalam proses memunculkan energi pada otot untuk bisa beraktivitas dengan kuat, dimana dalam aktivitas tersebut menggunakan kekuatan glikosis serta produktivitas asam laktat, dimana asam inilah yang sering mengakibatkan kram atau nyeri otot apabila sampai terbentuk. ◦ Contoh lain dari proses respirasi jenis ini adalah pada proses peragian dimana menggabungkan proses fermentasi dan respirasi jenis ini dalam metabolismenya. Proses fermentasi akan mencerna gula dan kemudian menciptakan etil alkohol dan beberapa jenis gas lain sebagai efek produk sampingannya. Hal inilah yang mengakibatkan mengapa adonan roti bisa mengembang bila didiamkan, karena terjadi proses biokimia dimana ragi yang mengubah reaksi kimia dalam adonan secara anaerob.



◦ Pada umumnya unsur sulfur, nitrogen dan karbon pada atmosfer bumi dikelola serta dihasilkan oleh respirasi anaerobik. Misalnya saja bakteri yang bermetabolisme tanpa oksigen ternyata mereka juga menghasilkan gas metana sebagai produk sampingan. ◦ Meskipun proses metabolisme ini sangat menunjang industri perminyakan, namun produk gas sampingan yang dihasilkan (metana) tersebut ternyata juga menimbulkan efek rumah kaca yang bisa mempengaruhi perubahan iklim.



PERBEDAAN RESPIRASI AEROBIC vs ANAEROBIC ◦ Berbeda dengan respirasi aerobik, yang mengandalkan oksigen dalam proses metabolismenya, biasanya respirasi anaerobik terjadi pada organisme yang rendah. ◦ Apabila respirasi aerobik mampu menghasilkan lebih banyak molekul energi (ATP) dalam metabolismenya, maka respirasi anaerobik hanya bisa menciptakan dua molekul ATP melalui glikosis.



TUGAS ◦ BUATLAH TULISAN DALAM FORMAT PPT TERKAIT PERNAPASAN AEROBIC & FOTOSINTESIS DI SERTAI KETERANGAN DAN GAMBARNYA ◦ DIKUMPUL PALING LAMBAT HARI JUMAT, 26 MARET 2021, PUKUL 10.00 ◦ DIKUMPUL VIA EMAIL



TUGAS BIOENERGI ◦ MEMBUAT TULISAN DALAM FORMAT PPT TENTANG BIODIESEL, BIOETHANOL DAN BIOHIDROGEN, DILENGKAPI DEFINISI, PROSES PEMBUATAN, GAMBAR DAN KETERANGAN LAINNYA ◦ DIKUMPUL PALING LAMBAT SAAT JAM KULIAH 09.40 – 11.20, KAMIS 1 APRIL 2021 ◦ DIKUMPUL VIA EMAIL