CAMPBELL-REECE : Menghasilkan Energi (dari NAD+ dan Rantai Transpor Elektron)

Jika energi yang terkandung dalam suatu bahan bakar dilepaskan secara sekaligus maka energi tersebut tidak dapat dimanfaatkan secara efisien untuk kerja, misalnya jika tangki bensin meledak maka akan mengakibatkan hal negatif bagi kendaraan. Respirasi selular tidak mengoksidasi glukosa dalam satu langkah yang eksplosif, namun glukosa diuraikan dalam serangkaian langkah yang dikatalis oleh enzim.

Pada langkah-langkah kunci elektron dilepaskan dari glukosa. Seperti yang terjadi dalam reaksi oksidasi elektron dilepaskan bersama dengan proton, dalam satu bentuk atom hidrogen. Atom hidrogen tidak ditransfer secara langsung ke oksigen, namun diteruskan terlebih dahulu ke suatu pembawa elektron, yaitu koenzim NAD+ (nikotinamida adenin dinukleotida, turunan dari vitamin niasin). Sebagai penerima elektron NAD+ bertindak sebagai agen pengoksidasi.

NAD+ dapat menangkap elektron dari glukosa dengan bantuan enzim dehidrogenase yang melepaskan sepasang atom hidrogen (2 proton dan 2 elektron) dari substrat glukosa. Enzim tersebut mengantarkan 2 elektron dan 1 proton ke koenzim NAD+ dan satu proton lainnya dilepaskan sebagai ion H+ ke larutan disekitarnya.

Dengan menerima 2 elektron dan 1 proton makaNAD+ akan ternetralkan ketika tereduksi menjadi NADH. NAD+ merupakan penerima elektron yang serba bisa dalam respirasi selular dan berfungsi dalam beberapa langkah redoks selama penguraian glukosa. Elektron kehilangan sedikit energi potensialnya ketika ditransfer dari glukosa ke NAD+, setiap molekul NADH merepresentasikan simpanan energi yang dapat digunakan untuk membuat ATP ketika elektron menyelesaikan "kejatuhannya" menuruni gradien energi dari NADH ke oksigen.

Dalam respirasi selular ehidogen yang bereaksi dengan oksigen berasal dari molekul organik dan reaksi terjadi dengan  rantai transpor elektron (electron transport chain). Rantai transpor elektron memecah proses kejatuhan elektron ke oksigen dalam serangakain langkah yang melepaskan energi. Rantai transpor elektron terdiri dari sejumlah molekul terutama protein yang tertanam dalam membran dalam mitokondria sel eukariotdan membran plasma sel prokariot yang berespirasi secara aerobik. 

Reaksi transfer elektron dari NADH ke oksigen merupakan reaksi eksergonik dengan perubahan energi bebas -53 kkal/mol (-222 kJ/mol) elektron secara bertahap menuruni rantai dari satu molekul pembawa ke molekul pembawa lainnya dalam serangkaian reaksi redoks, elektron kehilangan sejumlah kecil energi setiap langkah hingga mencapai oksigen yang memiliki afinitas terbesar terhadap elektron.

Dalam rantai transpor elektron setiap pembawa elektron yang lebih bawah akan lebih elektronegatif daripada rantai diatasnya, sehingga mampu mengoksidasi rantai molekul diatasnya. Sehingga elektron yang dipindahkan dari glukosa oleh NAD+ jatuh menuruni gradien energi dalam rangkaian rantai transpor elektron menuju lokasi yang lebih stabil yaitu oksigen yang elektronegatif. Sehingga oksigen menarik elektron menuruni rantai transpor elektron seperti halnya gaya gravitasi yang menarik benda ke bawah. 

Secara ringkas selama respirasi selular sebagian besar elektron bergerak mengikuti rute "menuruni bukit" dari glukosa ke NADH ke rantai transpor elektron dan berakhir di oksigen.

CAMPBELL-REECE : Oksidasi Molekul Bahan Organik Selama Respirasi Selular

Oksidasi metana adalah reaksi pembakaran yang terjadi di tungku gas, pembakaran bensin dalam mesin mobil juga merupakan reaksi redoks dan energi yang dihasilkan digunakan untuk mendorong piston. Namun reaksi redoks penghasil energi yang paling menarik bagi ahli biologi adalah respirasi, yaitu oksidasi glukosa dan molekul lain dalam makanan.

Seperti pembakaran bensin, pada reaksi respirasi glukosa dioksidasi dan oksigen direduksi. Elektron kehilangan energi potensial dalam reaksi tersebut dan energi dilepaskan.

Secara umum molekul organik yang memiliki oksigen melimpah merupakan sumber bahan bakar yang potensial, hal ini dikarenakan ikatan-ikatannya merupakan sumber energi "puncak bukit" yang energinya dapat dilepaskan ketika elektron tersebut "jatuh" menuruni gradien energi ketika ditransfer ke oksigen. Persamaan untuk respirasi memperlihatkan bahwa hidrogen ditransfer dari glukosa ke oksigen.

Hal penting yang tidak tampak dalam reaksi respirasi tersebut adalah kondisi energi elektron berubah ketika hidrogen (beserta elektronnya) ditransfer ke oksigen. Dalam respirasi, oksidasi glukosa mentransfer elektron ke kondisi energi yang lebih rendah, membebaskan energi yang tersedia untuk sintesis ATP.

karbohidrat dan lemak merupakan reservoir energi yang berasosiasi dengan hidrogen. Hanya penghalang energi yang menghalangi banjir elektron menuju ke kondisi energi yang lebih rendah. Tanpa penghalang ini zat makanan seperti glukosa akan segera berkombinasi dengan oksigen.

Ketika kita menyuplai energi aktivasi untuk menyulut glukosa, molekul tersebut terbakar di udara dan melepaskan energi sebesar 686 kkal (2.870 kj) panas per mol glukosa (sekitar 180 gram). Suhu tubuh manusia tidak cukup tinggi untuk menyulut pembakaran glukosa.

Sebagai gantinya jika kita mengkonsumsi glukosa maka enzim dalam sel akan menurunkan penghalang energi aktivasinya, sehingga gula dapat teroksidasi dalam serangkaian langkah. 

CAMPBELL-REECE : Reaksi Redoks

Pada banyak reaksi kimia terdapat transfer elektron dari satu reaktan ke reaktan lainnya, transafer elektron ini dinamakan reaksi reduksi-oksidasi yang biasa disebut dengan reaksi redoks (redox reaction) . Dalam reaksi redoks hilangnya elektron dari suatu zat dinamakan oksidasi, sedangkan penambahan elektron ke dalam suatu zat dinamakan reduksi. Penambahan elektron ke dalam suatu zat akan mereduksi atau mengurangi jumlah muatan positif pada zat tersebut. seperti pada reaksi natrium dan klorin pada pembentukan garam dapur di bawah ini.

Dalam reaksi kimia tersebut zat yang memberikan elektron dinamakan agen pereduksi, sedangkan zat yang menerima elektron dinamakan agen pengoksidasi. Karena transfer elektron memerlukan zat pemberi dan penerima elektron, maka reaksi redoks selalu terjadi secara bersamaan.

Tidak semua reaksi redoks melibatkan transfer elektron dari suatu zat ke zat lainnya secara sempurna, beberapa reaksi redoks mengubah tingkat penggunaan bersama elektron dalam ikatan kovalen.

Reaksi antara metana dan oksigen merupakan contoh reaksi redoks dengan transfer elektron yang tidak sempurna. Elektron dalam metana digunakan bersama-sama hampir setara oleh oleh atom-atom yang berikatan, hal ini dikarenakan hidrogen dan kabon memiliki afinitas yang hampir sama terhadap elektron valensi (keduanya memiliki elektronegativitas yang hampir sama).

Namun saat metana bereaksi dengan oksigen dan membentuk karbon dioksida, elektron digunakan bersama secara kurang sempurna antara atom karbon dan mitra barunya, yaitu oksigen yang sangat elektronegatif. Akibatnya atom karbon secara parsial telah "kehilangan" elektron bersama, dengan demikian metana telah teroksidasi.

Pada reaktan oksigen kedua atom oksigen menggunakan elektron bersama secara setara, namun ketika oksigen bereaksi dengan hidrogen dari metana kemudian membentuk air, elektron-elektron pada ikatan kovalen lebih banyak menghabiskan waktu di dekat oksigen. Hal ini mengakibatkan setiap atom oksigen telah secara parsial "memperoleh " elektron dan molekul oksigen telah tereduksi.

Energi dibutuhkan untuk menarik elektron agar menjauh dari suatu atom, semakin elektronegatif suatu atom maka tarikannya terhadap elektron semakin kuat dan semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk menjauhkan elektron dari atom tersebut. Elektron kehilangan energi potensial saat berpindah dari atom dengan elektronegatif rendah ke atom dengan elektronegatif tinggi. Dengan demikian reaksi redoks dalam pembakaran (oksidasi) metana akan melepaskan energi kimia yang dapat digunakan untuk kerja.

CAMPBELL-REECE : Pengantar Respirasi Selular

Sel memerlukan sumber energi dari luar untuk melakukan aktivitas kehidupannya, seper merakit polimer, memompa zat melintasi membran, bergerak, dan bereproduksi. Sel memperoleh bahan bakar untuk menghasilkan energi dari makanan yang telah dicerna, energi yang tersimpan dalam molekul-molekul organik dari makanan pada dasarnya berasal dari matahari. Energi mengalir kedalam ekosistem sebagai cahaya matahari dan meninggalkan ekosistem sebagai panas. Unsur-unsur yang esensial bagi kehidupan akan di daur ulang secara terus menerus, siklus pendaurulangan tersebut dinamanakan siklus Biogeokimia.

Fotosintesis menghasilkan oksigen dan dan molekul organik yang akan digunakan mitokondria sebagai bahan bakar untuk respirasi sel yang menghasilkan ATP. Proses respirasi sel pada akhirnya akan menghasilkan zat sisa karbon dioksida dan air yang digunakan sebagai bahan dalam proses fotosintesis.

Jalur metabolik yang melepaskan energi dinamakan jalur katabolik, jalur katabolik terjadi degan menguraikan molekul kompleks menjadi sederhana serta melepaskan energi (ATP). Transfer elektron memerankan peran penting dalam jalur katabolik.

Senyawa organik memiliki energi potensial sebagai akibat dari susunan atom-atomnya. Dalam reaksi eksergonik, senyawa organik berperan sebagai bahan bakar dan enzim akan berperan dalam mendegredasikan senyawa organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk buangan yang lebih sederhana dan memiliki sedikit energi. Sejumlah energi yang diambil dari simpanan kimiawi dapat digunakan untuk kerja dan sisanya terbuang sebagai panas.

Salah satu proses katabolik yaitu fermentasi (fermentation) merupakan proses penguraian gula sebagian yang terjadi tanpa bantuan oksigen. Jalur katabolik yang paling diminan dan efisien adalah respirasi aerobik (aerobic respiration) yang mengkonsumsi oksigen bersama senyawa organik sebagai reaktan dalam reaksi kimia. Sel-sel sebagaian besar organisme eukariota dapat melakukan respirasi aerobik, sedangakan organisme prokariota menggunakan zat selain oksigen dalam proses yang serupa dalam menghasilkan energi. Proses respirasi selular tanpa menggunakan oksigen dinamakan respirasi anaerobik.

Pada dasarnya respirasi aerobik berjalan dengan dengan cara mereaksikan oksigen dan senyawa organik menjadi produk buangan berupa air dan karbon dioksida, serta melepaskan energi dalam bentuk molekul ATP. Contoh yang paling umum dalam respirasi selular adalah mereaksikan oksigen dengan molekul gula.

Penguraian gula bersifat eksergonik dan memiliki perubahan energi bebas sebesar -686 kkal. Tanda minus menandakan bahwa produk menyimpan energi lebih sedikit daripada reaktan dan reaksi tersebut dapat terjadi secara spontan. 

Jalur metabolik tidak secara langsung dapat menggerakkan flagela, memompa zat melintasi membran, atau menggerakkan aktivitas selular lainnya. Metabolisme (dalam hal ini katabolisme) berperan sebagai sarana untuk menghasilkan energi (ATP) yang pada akhirnya akan digunakan untuk menggerakkan reaksi kimia lain dalam sel, sehingga aktivitas selular dapat berlangsung.

CAMPBELL-REECE : Resume tentang Metabolisme sel

Metabolisme organisme mentransformasi materi dan energi berdasarkan hukum termodinamika.

• Metabolisme merupakan kumpulan reaksi kimia yang terjadi dalam organisme. Dibantu oleh enzim, metabolisme berlangsung dalam jalur yang saling berpotongan, yang dapat bersifat katabolik (menguraikan molekul dan melepas energi) atau anabolik (membangun molekul dan mengonsumsi energi).
• Energi adalah kapasitas melakukan perubahan, beberapa bentuk energi bekerja dengan menggerakkan materi. Energi kinetik diasosiasikan dengan pergerakan. Energi potensial dikaitkan dengan lokasi atau struktur materi dan mencakup energi kimia yang dimiliki oleh molekul akibat strukturnya.
• Dalam hukum transformasi energi, dalam hukum pertama (kekekalan energi) menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihilangkan, namun energi dapat di transfer atau di transformasikan. Hukum kedua menyatakan bahwa perubahan spontan, yang tidak membutuhkan masukan energi dari luar, meningkatkan entropi (ketidakteraturan) semesta.

Perubahan energi-bebas suatu reaksi meunjukkan apakah reaksi tersebut berlangsung spontan atau tidak.

• Perubahan energi bebas (G), energi bebas suatu sistem hidup adalah energi yang dapat melakukan kerja dalam kondisi seluler. Perubahan energi bebas (G) selama proses biologis dikaitkan langsung dengan perubahan entalpi (H) dan perubahan entropi (S), dimana G=H-T.S.
• Organisme hidup dengan menghabiskan energi bebas. Selama perubahan spontan, energi bebeas berkurang dan kestabilan sistem meningkat. Pada kestabilan maksimum, sistem berada dalam kesetimbangan dan tidak dapat melakukan kerja.
• Dalam reaksi kimia eksergonik (spontan) produk memiliki energi bebas yang lebih sedikit daripada reaktan (-G). Reaksi endergonik (tidak spontan) membutuhkan masukkan energi (+G). Penambahan materi awal dan pengambilan produk akhir mencegah metabolisme mendapat kesetimbangan.

ATP memberikan tenaga bagi kerja seluler dengan cara menggandengkan reaksi eksegonik dengan reaksi endergonik.

• ATP merupakan wahana ulang alik energi dalam sel, hidrolisis pada gugus fosfat terminal ATP menghasilkan ADP dan fosfat serta melepaskan energi.
• Hidrolisis ATP menggerakkan reaksi endegonik melalui fosforilasi, yaitu transfer suatu gugus fosfat ke reaktan spesifik sehingga membuatnya lebih reaktif. Hidrolisis ATP (terkadang disebut dengan fosforilasi protein) juga menyebabkan perubahan betuk dan afinitas pengikatan protein transpor dan protein motorik.
• Regenerasi ATP dilaksanakan melalui jalur katabolik dari ADP dan fosfat.

Enzim mempercepat reaksi metabolik dengan cara menurunkan penghalang energi.

• Energi aktivasi (E_A) adalah energi yang dibutuhkan untuk memutus ikatan-ikatan pada reaktan.
• Enzim bekerja dengan cara menurunkan penghalang energi (E_A).

• Setiap tipe enzim memiliki situs aktif yang khas yang berkombinasi secara spesifik dengan substratnya, molekul reaktan yang digarap oleh enzim. Enzim sedikit berubah bentuk ketika berikatan dengan substrat (kecocokan terinduksi).
• Situs aktif dapat menurunkan penghalang (E_A) dengan cara mengorientasikan substrat secara tepat, menegangkan ikatan-ikatan substrat, menyediakan lingkungan  mikro yang mendukung reaksi, dan bahkan berikatan kovalen dengan substrat.
• Setiap enzim memiliki suhu dan pH yang optimal. Inhibitor menurunkan fungsi enzim, inhibitor kompetitif berikatan dengan situs aktif enzim sedangkan inhibitor nonkompetitif berikatan dengan situs yang berbeda pada enzim.

 Regulasi aktivitas enzim membantu mengontrol metabolisme.

• Banyak enzim diregulasi secara alosterik. Molekul reulator, baik aktivator maupun inhibitor berikatan dengan situs regulasi spesifik, mempengaruhi bentuk dan fungsi enzim. Dalam kooperativitas pengikatan satu molekul substrat dapat merangsang peningkatan atau aktivits di situs-situs aktif lain. Dalam inhibisi umpan balik, produk akhir suatu jalur metabolik secara alosterik menghambat enzim untuk langkah sebelumnya dalam jalur.
• Beberapa enzim mengelompok menjadi kompleks enzim, ada pula yang tertanam dalam membran, dan ada pula yang terdapat dalam organel. Sehingga meningkatkan efisiensi proses metabolik.

CAMPBELL-REECE : Regulasi Alosterik pada Enzim

Enzim memiliki kemampuan intrinsik untuk mengatul jalur metaboliknya dengan cara mengontrol kapan dan dimana suatu enzim dapat aktif. Sel melakukan hal ini dengan cara menghidupkan atau mematikan gen yang mengkodekan enzim-enzim spesifik tersebut. Pada beberapa kasus molekul yang secara alami meregulasi aktivitas enzim tersebut bertindak seperti inhibitor non kompetitif dapat balik. 

Molekul regulator ini mengubah bentuk enzim dan situs aktifnya dengan cara berikatan dengan suatu situs aktif di bagian lain molekul enzim melalui interaksi nonkovalen. Regulasi Alosterik (allosteric regulation) adalah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan terpengaruhnya fungsi proten pada suatu situs  oleh pengikatan molekul regulator di suatu situs lain. Regulasi semacam ini dapat mengakibatkan inhibisi (penghambatan) dan stimulasi (perangsangan) aktivitas enzim.

Sebagian besar enzim yang diregulasi secara alosterik terdiri dari dua atau lebih subunit yang masing-masing tersusun atas suatu rantai polipeptida dan memiliki situs aktifnya sendiri. Keseluruhan komplek berosilasi antara bentuk aktif untuk katalisasi dan bentuk inaktif.

Molekul regulator pengaktivasi atau penghambat berikatan dengan situs regulasi yang seringkali terletak di tempat subunit-subunit bergabung. Pengikatan aktivator ke situs regulasi menstabilkan bentuk yang memiliki situs aktif fungsional, sedangkan pengikatan inhibitor menstabilkan bentuk inaktif enzim. Subunit-subunit enzim alosterik saling cocok sedemikian rupa sehingga perubahan satu bentuk subunit akan ditularkan ke semua subunit.

Konsentrasi regulator yang berfluktuasi akan menyebabkan respon berpola rumit dalam aktivitas enzim itu sendiri. Produk hidrolisis ATP (ADP dan P) memainkan peran kompleks dalam menyeimbangkan antara jalur anabolik dan katabolik. Jika produksi ATP lebih lamban daripada penggunaannya, maka ADP akan terakumulasi dan mengaktifkan enzim untuk mempercepat katabolisme sehingga menghasilkan ATP lebih banyak. Jika molekul ATP terlalu banyak maka katabolisme akan melambat karena molekul ATP akan terakumulasi dan mengikat enzim yang sama. Molekul ATP, ADP dan molekul lain yang terkait juga mempengaruhi jalur anabolik, sehingga dengan cara ini enzim alosterik mengontrol laju reaksi kunci dalam kedua jalur metabolik, yaitu anabolik dan katabolik.

Dalam jenis aktivasi lain molekul substrat yang berikatan dengan satu situs aktif akan merangsang daya katalitik suatu enzim multisubunit dengan cara mempengaruhi situs aktif lainnya, mekanisme ini dinamakan kooperativitas (cooperativity). Kooperativitas terjadi saat molekul substrat yang menyebabkan kecocokan terinduksi pada salah satu subunit dapat memicu perubahan serupa pada semua subunit dalam enzim tersebut. Salah satu contoh adalah pengikatan oksigen pada hemoglobin (walaupun hemoglobin bukan merupakan enzim), pengikatan satu molekul oksigen ke setiap situs pengikatan akan meningkatkan afinitas terhadap oksigen pada situs-situs lainnya.

Ketika ATP secara alosterik menghambat suatu enzim dalam jalur pembuatan ATP seperti yang bahasan pada paragraf di atas, yang terjadi adalah inhibisi umpan balik yaitu suatu metode yang umum dalam kontrol metabolik. Dalam inhibisi umpan balik (feedback inhibition) jalur metabolik menjadi inaktif akibat pengikatan produk akhir ke enzim yang bekerja di jalur awal sehingga jalur metabolik terhambat.

Tulisan Ringan : Rindu menulis

Sudah hampir sebulan saya tidak menulis apapun di blog ini, aktivitas menulis terhenti karena kesibukan utuk membuat vidoe pembelajaran bagi peserta didik, dan mungkin juga ada kemalasan saya. Saya akan mengusahakan dalam satu atau dua hari ini semua kesibukan seperti membuat video pembelajaran dan editing diktat sainspedia akan selesai, sehingga saya bisa mengalokasikan sebagian waktu saya untuk menulis lagi di blog ini, terutama membuat ringkasan buku biologi dasar.

Sebenarnya saya lebih menikmati dunia tulis menulis dibandingkan dengan membuat video pembelajaran, tapi bagaimana lagi, keadaan seperti ini membuat saya harus membuat video pembelajaran untuk bisa beradaptasi dalam mengajar di masa "rehat sekolah" ini.

Mungkin hanya sedikit dulu tulisan pagi ini, intinya pemanasan jari ini yang telah lama tidak mengetik di keyboard. Semoga Allah melancarkan semua dan meridloi. Amin

CAMPBELL-REECE : Faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim

Aktivitas kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor yang berasal dari luar enzim itu sendiri, beberapa faktor tersebut adalah suhu, tingkat keasamaan lingkungan (pH) dan zat kimia yang lain.

Suhu dan pH

Enzim memiliki struktur protein berdimensi tiga yang sensitif dengan kondisi lingkungan, sehingga enzim akan bekerja lebih baik di kondisi tertentu. Kondisi optimal ini mendukung bentuk paling aktif dari molekul enzim tersebut.

Suhu dan pH merupakan faktor lingkungan yang penting dalam aktivitas enzimatis. Pada suatu titik laju enzimatis akan berlangsung meningkat seiring dengan peningkatan suhu, hal ini dikarenakan substrat akan lebih sering bertumbukan dengan situs aktif ketika molekul-molekul bergerak cepat. Seperti yang sudah kita ketahui energi kalor yang masuk ke dalam molekul akan membuat molekul bergerak lebih cepat dan saling bertumbukan.

Namun jika kenaikan suhu terjadi lebih tinggi lagi laju reaksi enzimatis akan menurun drastis, hal ini dikarenakan agitasi panas akan mengganggu ikatan hidrogen, ikatan ionik, dan interaksi lemah lain yang menstabilkan bentuk aktif enzim. Hal ini akan mengakibatkan molekul protein enzim akan ter-denaturasi.

Suhu dimana aktivitas enzimatis dapat berlangsung maksimum dinamakan suhu optimal. Pada suhu optimal molekul protein pada enzim tidak akan terdenaturasi dan menghasilkan tumbukan molekul lebih banyak serta pengubahan reaktan menjadi produk lebih cepat. Suhu optimal enzim pada manusia berkisar 35-40 C (sekitar suhu tubuh), sedangkan bakteri termofilik yang hidup di air panas memiliki suhu optimal enzim 70 C.

 

Selain suhu reaksi enzimatis juga dipengaruhi tingkat keasaman (pH). Tingkat keasaman optimal enzim berkisar pada pH 6-8, namun terdapat beberapa pengecualian seperti enzim pepsin yang berada pada lambung akan bekerja lebih baik pada lingkungan yang sangat asam (pH 2). Lingkungan dengan pH rendah akan mendenaturasi sebagian besar enzim, tapi tidak dengan enzim pepsin. Hal ini dikarenakan enzim pepsin telah teradaptasi dengan kondisi asam pada lambung. Pada usus terdapat enzim tripsin yang bekerja optimal pada lingkungan basa dengan pH 8.

Kofaktor

Dalam menjalankan reaksi enzimatis, banyak enzim yang memerlukan penolong untuk melakukan aktivitas katalitik, zat tambahan yang diperlukan enzim ini dinamakan kofaktor. Kofaktor dapat berikatan dengan enzim sebagai tambahan permanen atau berikatan longgar sehingga dapat kembali bersama substrat.

Kofaktor bisanya merupakan molekul anorganik seperti atom seng, besi, dan tembaga yang berbentuk ion. Sedangkan jika kofaktor merupakan molekul organik biasa disebut dengan koenzim (coenzyme). Sebagian vitamin yang masuk ketubuh manusia akan menjadi koenzim atau bahan pembuat koenzim.

Kofaktor bekerja dalam berbagai macam cara, namun pada semua peristiwa penggunaan kofaktor, molekul-molekul tersebut melaksanakan fungsi yang krusial dalam proses katalitik.

Inhibitor Enzim

Zat kimia tertentu biasanya menjadi penghambat (inhibitor) pada enzim tertentu. Jika zat penghambat melekat pada enzim dengan ikatan kovalen makapenghambatan (inhibisi) yang terjadi bersifat tidak dapat balik. Namun banyak penghambat yang berikatan dengan enzim dengan ikatan lemah, sehingga penghambatan bersifat dapat balik. Beberapa penghambat dapat balik menyerupai molekul subtrat normal dan berkompetisi dengan substrat untuk memasuki situs aktif enzim.

Inhibitor yang menyerupai substrat dinamakan inhibitor kompetitif (competitive inhibitor). Inhibitor kompetitif menurunkan produktivitas enzim dengan cara menghalangi substrat memasuki situs aktif. Jenis penghambatan seperti ini dapat diatasi dengan meningkatkan jumlah substrat, sehingga jika situs aktif kosong maka akan lebih banyak molekul substrat yang memasuki situs aktif daripada molekul inhibitor.

Selain inhibitor kompetitif terdapat juga inhibitor nonkompetitif (noncompetitive inhibitor). Inhibitor jenis ini mengganggu kerja enzim dengan berikatan dengan bagian lain dari enzim, sehingga menyebabkan molekul enzim berubah bentuk sedemikian rupa sehingga situs aktif menjadi kurang efektif dalam mengkatalis perubahan substrat menjadi produk.

Racun seringkali merupakan inhibitor enzim yang bersifat tidak dapat balik, seperti sarin (gas saraf) dimana molekul zat ini berikatan secara kovalen dengan gugus R asam amino. Serin  ditemukan dalam situs aktif enzim asetilkolinesterase, sejenis enzim yang penting dalam sistem saraf.

Selain serin terdapat juga DDT dan paration yang menjadi inhibitor bagi enzim-enzim kunci di sistem saraf. Selain itu banyak juga antibiotik menjadi inhibitor bagi enzim-enzim spesifik pada bakteri, misalnya penisilin menghalangi situs aktif enzim yang digunakan banyak bakteri untuk membuat dinding selnya.

Molekul-molekul alami yang terdapat dalam sel seringkali bertindak sebagai inhibitor dalam meregulasi aktivitas enzim, hal semacam ini bersifat esensial bagi pengontrolan metabolisme seluler.

CAMPBELL-REECE : Katalis di situs aktif enzim

Pada sebagian besar reaksi enzimatik substrat ditahan di situs aktif enzim dengan suatu interaksi lemah, misalnya ikatan hidrogen atau ikatan ionik. Gugus R pada sejumlah kecil asam amino yang menyusun situs aktif pada enzim mengkatalis perubahan substrat menjadi produk dan setelah itu produk meninggalkan situs aktif. Enzim tersebut kemudian bebas untuk mengambil substrat yang lain untuk diubah menjadi produk.

Keseluruah siklus katalisis pada enzim berlangsung sangat cepat, sehingga satu molekul enzim umumnya dapat mengubah seribu molekul substrat per detik, bahkan pada beberapa enzim lebih dari itu. Dan seperti pada katalis lain pada akhir reaksi enzim tetap berada pada bentuk semula. Oleh karena itu jumlah enzim yang sedikit mampu memberikan dampak metabolik yang sangat besar, dengan cara berfungsi berulang-ulang dalam siklus katalitik.

Sebagian besar reaksi metabolik bersifat dapat balik, dan suatu enzim dapat mengkatalis reaksi maju maupun reaksi mundur bergantung pada arah mana yang memiliki $$∆G negatif.  Nilai ∆G sendiri bergantung pada konsentrasi relatif antara reaktan dan produk, efek netto selalu mengarah pada kesetimbangan.

Enzim menggunakan beberapa mekanisme dalam menurunkan energi aktivasi dan mempercepat reaksi, antara lain :

1. Dalam reaksi yang melibatkan dua atau lebih reaktan, situs aktif menyediakan cetakan tempat substrat-substrat dapat berkumpul dalam orientasi yang sesuai agar terjadi reaksi di antara reaktan tersebut.
2. Ketika situs aktif mencengkeram substrat yang terikat, enzim mungkin merentangkan molekul subtrat untuk menuju bentuk transisinya, menekan dan membengkokkan ikatan kimia kritis yang harus diputus saat reaksi. Karena energi aktivasi berbanding lurus dengan kesulitan untuk memutus ikatan kimia, maka hal yang dilakukan situs aktif dalam membuat substrat mendekati kondisi transisinya akan mengurangi jumlah energi bebas yang harus diserap untuk mencapai kondisi tersebut.
3. Situs aktif mungkin menyediakan lingkungan mikro yang kondusif bagi satu tipe reaksi daripada lingkungan tempat reaksi itu terjadi dengan tanpa enzim. Jika situs aktif memiliki asam amino dengan gugus R yang bersifat asam, situs aktif mungkin menjadi kantung yang ber-Ph rendah dalam sel yang ber-Ph netral.
4. Partisipasi langsung situs aktif dalam reaksi kimia, terkadang proses ini bahkan melibatkan pembentukan ikatan kovalen sementara antara substrat dan gugus R asam amino pada enzim.

Laju pengubahan substrat menjadi produk oleh sejumlah enzim tertentu merupakan fungsi dari konsentrasi awal substrat. Semakin banyak molekul substrat yang tersedia, maka makin sering molekul substrat memasuki situs aktif enzim. Namun ada batasan seberapa cepat reaksi dapat didorong dengan memperbanyak substrat. Pada kondisi tertentu konsentrasi substrat cukup tinggi dan semua situs aktif pada enzim terisi oleh substrat, setelah produk dihasilkan dan keluar dari situs aktif maka segera substrat lain memasuki situs aktif. Pada kondisi ini enzim dikatakan jenuh.

Saat kondisi enzim jenuh maka satu-satunya cara untuk mempercepat reaksi pembentukan produk adalah dengan menambahkan enzim baru. Terkadang sel meningkatkan laju reaksi dengan cara menghasilkan lebih banyak molekul enzim.

CAMPBELL-REECE : Kespesifikan Enzim Terhadap Substrat

ENZIM DAN SUBTRAT

Reaktan yang dikerjakan enzim dinamakan subtrat (substrate) enzim, enzim akan berikatan dengan substrat (bisa satu substrat atau lebih) dan membentuk kompleks enzim-substrat (enzym-substrate complex). Ketika enzim dan substrat bergabung maka kerja katalitik enzim akan mengubah substrat menjadi produk. Secara sederhana keseluruhan proses kimia dengan katalis enzim dapat digambarkan sebagai berikut :

enzim + substrat $\to$ kompleks enzim-substrat → enzim + produk

Misal pada enzim sukrase (nama enzim biasanya diakhiri -ase) mengkatalisis hidrolisis disakarida sukrosa menjadi dua monosakarida penyusunnya yaitu glukosa dan fruktosa. Proses rekasinya dapat digambarkan sebagai berikut :

sukrase + sukrosa + H2O → komplek sukrase-sukrosa-H2O → sukrase + glukosa + fruktosa

Reaksi yang dikatalis enzim bersifat spesifik dan enzim dapat mengenali substrat spesifiknya bahkan di antara senyawa-senyawa yang berikatan dekat dengannya. Contohnya sukrase hanya akan berikatan dengan sukrosa dan tidak akan berikatan dengan disakarida yang lain seperti maltosa. 

Yang menyebabkan enzim dapat mengenali molekul substrat spesifiknya adalah enzim merupakan protein, dan protein adalah makromolekul yang konfigurasinya berdimensi tiga yang unik, Kespesifikan enzim diakibatkan oleh bentuknya yang merupakan konsekuensi dari sekuens (urutan) asam aminonya.

Hanya ada satu wilayah terbatas dari molekul enzim yang akan berikatan dengan substrat, wilayah ini dinamakan situs aktif (active site) biasanya berupa kantung atau lekukan di permukaan protein tersebut tempat katalisis terjadi. Biasanya situs aktif hanya dibentuk sejumlah kecil asam amino pada enzim tersebut, dan bagian lain molekul protein menjadi rangka yang menentukan konfigurasi situs aktif.

Kespesifikan enzim dikarenakan kecocokan bentuk situs aktif dan bentuk substrat, namun situs aktif bukanlah penerima yang kaku untuk substrat ketika substrat memasuki situs aktif, interaksi antara gugus kimia substrat dan gugus R (rantai samping) asam amino yang membentuk situs aktif menyebabkan enzim berubah bentuk sedikit, sehingga situs aktif bertambah cocok dengan substrat.

kecocokan antara situs aktif dan substrat dinamakan kecocokan terinduksi (induced fit) seperti saat berjabat tangan. Kecocokan terinduksi memosisikan gugus kimia situs aktif sedemikian rupa sehingga kemampuannya untuk mengkatalis reaksi kimia meningkat.

CAMPBELL-REECE : Cara Enzim Menurunkan Penghalang Energi Aktivasi

Enzim Menurunkan Penghalang Energi Aktivasi

Protein, DNA, dan molekul lainnya pada sel kaya akan energi bebas dan memiliki potensial untuk terurai secara spontan, artinya hukum Termodinamika mendukung penguraian molekul-molekul tersebut. Sedikit molekul yang dapat melampaui penghalang energi aktivasi, namun penghalang untuk reaksi-reaksi tersebut terkadang harus terlampaui agar sel dapat melakukan proses-proses yang dibutuhkan dalam kehidupan.

Panas dapat mempercepat reaksi dengan menjadikan reaktan lebih sering mencapai kondisi transisi, namun hal ini tidak memadai untuk sistem biologis karena :

1. Panas akan mendenaturasi protein dan membunuh sel.
2. Panas akan mempercepat reaksi, tidak hanya reaksi yang dibutuhkan, namun semua reaksi yang terjadi pada sel.

Sehingga sel memerlukan alternatif agar reaksi-reaksi tertentu saja yang dapat berlangsung. Sel menggunakan Katalis dalam rekasi kimia yang terjadi di dalamnya. Katalis tersebut adalah enzim.

Enzim mengkatalisis reaksi dengan cara menurunkan penghalang energi aktivasi, sehingga memungkinkan reaktan menyerap cukup energi untuk mencapai kondisi transisi bahkan pada suhu sedang. Enzim tidak dapat mengubah $\Delta G$ untuk suatu reaksi, enzim tidak dapat merubah reaksi endergonik menjadi eksergonik. Enzim hanya mempercepat suatu reaksi yang sebenarnya tanpa enzim reaksi tersebut dapat berlangsung, namun memerlukan waktu yang lebih lama.

Dengan adanya enzim metabolisme sel dapat berlangsung dinamis, mengarahkan zat kimia dengan tepat pada jalur metabolik, dan karena enzim bersifat spesifik bagi reaksi yang dikatalisnya, enzim akan menentukan proses kimia mana yang akan berlangsung pada waktu tertentu.

CAMPBELL-REECE : Peranan Enzim Dalam Reaksi Metabolik | Energi Aktivasi

Enzim mempercepat reaksi metabolik dengan menurunkan penghalang reaksi

Hukum Termodinamika memberitahu kita tentang apa yang akan terjadi dan tidak akan terjadi dalam kondisi-kondisi tertentu, namun tidak tentang laju proses suatu reaksi. Reaksi Spontan berlangsung tanpa memerlukan energi dari luar, namun mungkin reaksi ini akan berlangsung sedemikian lambat hingga dapat teramati. Misalnya reaksi hidrolisis sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa bersifat eksergonik dengan melepaskan energi sebesar -7 kkal/mol. Reaksi hidrolisis sukrosa dengan melarutkan sukrosa dalam air steril tidak akan menunjukkan tanda-tanda hidrolisis yang jelas selama bertahun-tahun, namun dengan menambahkan enzim sukrase maka reaksi hidrolisis tersebut dapat berlangsung dalam hitungan detik.

Enzim adalah makromolekul yang bekerja sebagai katalis dalam suatu reaksi kimia, enzim dapat mempercepat laju suatu reaksi namun tidak ikut dalam reaksi tersebut. 

Penghalang energi aktivasi

Dalam setiap reaksi kimia terjadi pemutusan dan pembentukan ikatan kimia. Misalnya dalam hidrolisis sukrosa, reaksi terjadi dengan melakukan pemutusan ikatan antara glukosa dan fruktosa serta pemutusan salah satu ikatan dalam molekul air. Mengubah suatu molekul menjadi molekul lain diawali dengan pemutusan molekul awal menjadi molekul yang tidak stabil sebelum reaksi dapat berlanjut. 

Molekul awal akan mengalami pemuntiran (dianalogikan penekukan gantungan kunci agar dapat memasukkan anak kunci baru) dan pada keadaan ini molekul akan menyerap energi dari lingkungan. Ketika molekul baru terbentuk maka energi akan dilepaskan dalam bentuk panas dan molekul kembali lagi pada keadaan stabil dengan energi yang lebih rendah daripada energi saat molekul terpuntir.

Energi yang dibutuhkan untuk memuntir molekul reaktan agar ikatan kimianya dapat terputus dikenal dengan istilah energi bebas aktivasi atau energi aktivasi (activitation energy) yang disimbolkan dengan . Energi aktivasi dapat digambarkan sebagai energi yang mendotong reaktan melewati suatu penghalang atau menaiki bukit energi, sehingga reaksi yang 'menuruni bukit' dapat dimulai.

Pemberian energi aktivasi direpresentasikan dengan bagian yang menaiki bukit pada gambar di atas, saat kandungan energi bebas molekul meningkat di puncak maka reaktan berada dalam kondisi tidak stabil yang dikenal sebagai kondisi transisi (transition state). Reaktan diaktivasi dan ikatan-ikatan kimianya dapat diputus. Pada fase berikutnya adalah pembentukan ikatan-ikatan kimia yang baru yang digambarkan dengan menuruni bukit dan keadaan ini melepaskan energi ke lingkungan.

Energi aktivasi seringkali disuplai dalam bentuk panas yang diserap molekul reaktan dari lingkungan. Ikatan kimia pada reaktan dapat putus hanya jika energi yang diserap cukup untuk menjadikannya tidak stabil dan memasuki kondisi transisi. Penyerapan energi panas meningkatkan kecepatan molekul-molekul reaktan untuk lebih sering dan lebih kuat bertumbukan sehingga menjadikan ikatan kimianya mudah putus.

Ketika atom sudah mulai tenang di dalam susunan ikatan kimia baru yang lebih stabil, maka energi akan dilepaskan ke lingkungan. Jika reaksi bersifat eksergonik maka akan melepaskan energi lebih banyak daripada yang digunakan untuk pemutusan ikatan kimi pada reaktan di awal reaksi kimia.

Reaksi yang ditunjukkan pada gambar bersifat eksergonik dan berlangsung secara spontan, namun energi aktivasi menghadirkan penghalang yang menentukan laju reaksi. Reaktan harus menyerap cukup energi aktivasi untuk mencapai puncak penghalang sebelum reaksi dapat terjadi.

Pada beberapa reaksi energi aktivasi cukup rendah, bahkan pada suhu ruang. Reaktan dapat dengan mudah mendapat energi untuk mencapai kondisi transisi dalam waktu singkat. Akan tetapi pada sebagian kasus nilai energi aktivasi cukup tinggi sehingga kondisi transisi jarang tercapai, sehingga reaksi nyaris tidak dapat berlangsung sama sekali.

Dalam beberapa kasus reaksi akan berlangsung sangat cepat jika reaktan dipanaskan, misalnya reaksi bensin dan oksigen bersifat eksergonik dan berlangsung secara spontan, namun energi dibutuhkan agar molekul-molekul tersebut dapat mencapai kondisi transisi dan bereaksi. Pelepasan energi secara eksplosif yang mendorong piston hanya terjadi ketika busi menimbulkan percikan api pada campuran oksigen dan bensin dalam ruang mesin. Tanpa api campuran hidrokarbon dalam bensin dan oksigen tidak dapat bereaksi karena memiliki nilai penghalang yang tinggi atau membutuhkan energi aktivasi yang besar.

CAMPBELL-REECE : Siklus ATP | Regenerasi ATP

Dalam melakukan kerja, organisme mendapatkan tenaga atau energi dari ATP. ATP merupakan sumber daya yang terbarukan, yang dapat dibentuk kembali (diregenerasi) melalui penambahan fosfat ke ADP. Energi bebas yang digunakan untuk memfosforilisasi ADP berasal dari reaksi-reaksi eksergonik (katabolisme) dalam sel. 

Siklus ATP menggandengkan reaksi eksergonik dan reaksi endergonik, dan siklus ATP bergerak dengan kecepatan yang menakjubkan. Misalnya sel otot yang sedang bekerja akan memutar keseluruhan siklus ATP-nya dalam waktu kurang dari semenit. Hal itu menunjukkan bahwa 10 juta Molekul ATP dikonsumsi dan diregenerasi per detik dalam setiap sel. Jika ATP tidak dapat diregenerasi maka manusia akan menghabiskan ATP hampir sebanyak berat tubuhnya setiap hari.

$$

ADP + P → ATP + H2O

Penggunaan dan pembentukan ATP merupakan rekasi yang bolak balik, namun rekasi pembentukan ATP bukanlah reaksi yang bersifat menuruni  bukit, sehingga reaksi pembentukan ATP bersifat endergonik atau memerlukan energi dari luar. 

Karena pembentukan ATP dari ADP dan P bersifat tidak spontan maka energi bebas harus digunakan agar proses ini dapat berlangsung. Jalur katabolik terutama respirasi sel menyediakan energi untuk reaksi enedergonik dalam pembentukan ATP. Tumbuhan menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan ATP.

Dengan demikian siklus ATP merupakan sebuah pintu putar yang dilalui energi ketika ditransfer dari jalur katabolik ke jalur anabolik. Dan faktanya sebagian besar energi potensial kimiawi yang tersimpan dalam ATP menggerakkan sebagian besar kerja selular.

CAMPBELL-REECE : Cara ATP Melakukan Kerja

Dalam kondisi laboratorium, eksperimen hidrolisis ATP hanya dapat menghasilkan panas untuk menghangatkan air dalam tabung reaksi. Namun pada organisme pembangkitan panas ini terkadang menguntungkan, misalnya saat tubuh menggigil. Dalam kondisi ini hidrolisis ATP selama otot berkontraksi digunakan untuk membangkitkan panas dan menghangatkan tubuh.

Namun dalam kondisi sel pembangkitan panas saja dapat menjadi suatu penggunaan sumber daya yang berharga namun tidak efisien. Sebagai gantinya protein-protein sel menangkap energi yang dilepaskan ATP dalam beberapa cara untuk melakukan tiga tipe kerja sel, yaitu kimiawi, transpor, dan mekanis.

Misalnya dengan menggunakan protein spesifik, sel dapat menangkap energi yang dilepaskan ATP untuk menggerakkan reaksi endergonik yang lain. Jika $$ΔG yang digunakan reaksi endergonik lebih kecil daripada yang dilepaskan ATP, maka kedua reaksi tersebut dapat digandengakan (energy coupling), sehingga secara keseluruhan reaksi bersifat eksergonik.

Kunci penggandengan reaksi eksergonik dan endergonik adalah pembentukan intermediet terfosforilasi (transfer gugus fosfat dari ATP ke molekul lain, reaktan misalnya) yang lebih reaktif daripada molekul awal sebelum terfosforilasi.

Kerja transpor dan kerja mekanis dalam sel hampir selalu memperoleh energi dari hridrolisis ATP. Hal ini menyebabkan perubahan bentuk protein dan kemampuan protein dalam berikatan dengan molekul lain.

Pada sebagian besar kerja mekanis yang melibatkan protein motorik yang “berjalan” sepanjang sistoskleton terjadi suatu siklus yang diawali oleh pengikatan ATP secara non kovalen ke protein motorik. Setelah itu ATP dihidrolisis melepaskan ADP dan P, kemudian suatu molekul ATP lain dapat berikatan dengan sistoskleton menghasilkan pergerakan protein di sepanjang sistoskleton.

 

CAMPBELL-REECE : Cara ATP Memberikan Tenaga Bagi Sel

Sel sebagai unit terkecil penyusun kehidupan melakukan tiga macam kerja utama, yaitu kerja kimawi, kerja transpor, dan kerja mekanis. Kerja kimiawi seperti pendorongan reaksi-reaksi endergonik yang tidak dapat berlangsung secara spontan, seperti sintesis polimer dari monomer. Kerja transpor seperti pemompaan zat melewati membran melawan arah pergerakan kostan. Kerja mekanis seperti denyut silia, kontraksi sel otot, dan pergerakan kromosom saat terjadi pembelahan sel.

Ciri utama pengelolaan energi pada sel untuk melakukan kerja adalah dengan melakukan penggandengan energi (energy coupling), yaitu penggunaan reaksi eksergonik yang melepaskan energi dan digunakan untuk menggerakkan reaksi endergonik.

ATP (adenosine triphosphate) mengandung gula ribosa dengan basa bernitrogen adenin dan tiga gugus fosfat yang terikat ke adenin tersebut. Selain berperan dalam penggandengan energi, ATP juga merupakan salah satu nukleosida trifosfat yang digunakan untuk membuat RNA.

Ikatan ATP dapat diputus dengan reaksi hidrolisis, ketika terminal ikatan fosfat terputus maka suatu molekul fosfat anorganik ( yang selanjutnya disimbolkan dengan P). Dalam reaksi ini akan dilepskan energi sebesar -7,3 kkal/mol atau setara dengan -30,5 kj/mol.

 

Dengan melepaskan energi =-7,3 kkal/mol

Reaksi di atas berlangsung pada kondisi standar, namun pada kondisi sel reaksi tidak berjalan sama dengan kondisi standar. Ketika hidrolisis ATP pada kondisi selsesungguhnya adalah -13 kkal/mol atau 78% lebih besar dari energi yang dihasilkan jika reaksi berlangsung pada kondisi standar.

Sebenarnya ATP bukan merupakan suatu ikatan yang kuat walaupun ATP sering disebut dengan ikatan berenergi tinggi. Istilah ini sebenarnya kurang tepat, karena sebnarnya ATP dan air sebagai reaktan memiliki energi yang lebih tinggi dari produk yang dihasilkan yaitu ADP dan P.  Pelepasan energi selama reaksi hidrolisis ATP berasal dari perubahan kimiawi ke kondisi berenergi lebih rendah, bukan dari ikatan fosfat itu sendiri.

ATP sangat berguna bagi sel karena pelepasan gugus fosfat (P) dari reaksi hidrolisis ATP melepaskan energi lebih besar daripada energi yang dapat dilepaskan oleh molekul lain. ATP dapat melepaskan energi demikian besar karena tiga gugus fosfat dalam ATP bermuatan negatif dan terkumpul menjadi satu. Tiga gugus fosfat itu menyimpan gaya tolak menolak menyimpan potensial energi yang besar dan hal itu berkontribusi pada ketidakstabilan di wilayah molekul ATP.  Ekor trifosfat pada ATP adalah ekuivalen kimiawi seperti pada pegas yang ditekan.

CAMPBELL-REECE : Pengantar Metabolisme | Energi Bebas dalam Metabolisme

Reaksi kimia dalam metabolisme terbagi menjadi dua jenis reaksi, yaitu reaksi Eksergonik dan Endergonik. Reaksi Eksergonik adalah Reaksi yang melepaskan energi bebas dari sistem, sedangkan reaksi Endergonik adalah rekasi yang mengambil energi bebas dari luar sistem. 

Dalam reaksi Eksergonik campuran kimiawi kehilangan energi bebas (G berkurang) sehingga ΔG menjadi bernilai negatif, sehingga dapat dikatakan reaksi Eksergonik merupakan reaksi atau proses spontan. Besarnya nilai ΔG merepresentasikan besarnya maksimum kerja yang dapat dilakukan reaksi tersebut. Semakin besar penurunan energi bebas (semakin besar nilai -ΔG) maka semakin besar pula kerja yang dapat dilakukan.

Contoh dari reaksi Eksergonik adalah respirasi seluler, dimana molekul gula dan oksigen diubah menjadi karbon dioksida dan air, serta melepaskan energi dalam bentuk ATP. Secara umum reaksi respirasi seluler dapat dituliskan dengan persamaan kimia di bawah ini.

Dalam reaksi respirasi seluler besarnya ΔG adalah -686 kkal/mol atau setara dengan  -2.870 kj/mol. Tanda minus menandakan bahwa energi tersebut dikeluarkan dari reaksi tersebut.

Sebagai kebalikan dari reaksi Eksergonik, reaksi Endergonik menyerap energi bebas untuk masuk ke dalam sistem, sehingga nilai ΔG adalah positif dan reaksi berlangsung tidak spontan. Pada reaksi Endergonik ΔG adalah kuantitas energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan reaksi.

Jika pada reaksi Eksergonik (respirasi sel) pengubahan glukosa dan air menjadi karbon dioksida dan air melepaskan energi sebesar 686 kkal/mol, maka pada reaksi Endergonik (fotosintesis) pengubahan air dan karbon dioksida menjadi glukosa dan oksigen memerlukan energi sebesar 686 kkal/mol untuk melaksanakan proses kimia tersebut.

Dalam proses fotosintesis tumbuhan membuat glukosa dengan cara menyerap energi cahaya matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia kemudian digunakan untuk merakit molekul gula melalui serangkai proses atau tahapan (reaksi terang dan reaksi gelap).

Dalam sistem tertutup, suatu reaksi akan berakhir dengan kesetimbangan dan kemudian tidak dapat melakukan kerja. Sel merupakan contoh sistem terbuka karena sel mengambil komponen dari luar sel, serta mengeluarkan komponen ke luar sel. Seandainya sel merupakan sistem tertutup, maka apabila proses kimiawi dalam sel mencapai kesetimbangan maka sel akan mati.

Reaksi kimiawi pada sel harus dijaga agar tidak mencapai kesetimbangan agar kehidupan sel dapat terus berlangsung. Cara mencegah kesetimbangan pada proses kimiawi sel adalah dengan mencegah agar produk hasil reaksi tidak terakumulasi. 

Kesetimbangan dalam sel dicegah dengan menjadikan produk hasil reaksi menjadi reaktan pada proses selanjutnya. Hal ini menjadikan ΔG reaksi tetap bernilai negatif karena energi bebas akhir reaksi selalu lebih kecil daripada energi bebas awal reaksi. Secara umum agar proses kimiawi dalam sel dapat terus berlangsung (tidak setimbang) maka sel mengkondisikan agar perbedaan energi bebas yang besar dari glukosa dan oksigen yang masuk dengan karbon dioksida dan air yang keluar dari sel ke lingkungan.

CAMPBELL-REECE : Pengantar Metabolisme | Perubahan Energi Bebas

Melanjutkan tulisan saya sebelumnya bahwa semesta sama dengan sistem ditambah dengan lingkungannya. Pada tahun 1876 Willard Gibs, seorang profesor mendefinisikan suatu fungsi yang sangat berguna yang disebut energi Gibs atau energi bebas. Energi bebas ini didefinisikan sebagai energi pada suatu sistem yang dapat melakukan kerja pada suhu dan tekanan seragam, kondisi ini identik dengan sel hidup.

Untuk menentukan perubahan energi bebas pada suatu sistem dapat menggunakan persamaan :

Dimana delta $\mathrm{<i>\Delta </i>}\mathrm{<i>G</i>\; adalah\; perubahan\; entalpi\; (dalam\; sistem\; biologis\; ekuivalen\; dengan\; energi\; total), }$ΔH adalah perubahan entalpi, ΔS adalah perubahan entropo, dan T adalah suhu mutlak (273 K).

Reaksi atau proses spontan merupakan reaksi yang terjadi tanpa ada masukan energi dari luar sistem, sedangkan reaksi atau proses tidak spontan merupakan reaksi yang terjadi dengan memerlukan energi dari luar sistem. Reaksi spontan terjadi apabila nilai ΔG negatif, sehingga untuk mencapai kondisi tersebut sistem harus melepaskan entalpi (H harus menurun) dan merelakan keteraturan (T dan S meningkat). Dengan meningkatnya S maka ketidakteraruran (entropi) dalam sistem akan meningkat.

Agar ΔG bernilai negatif maka energi bebas di kondisi awal harus lebih besar daripada kondisi bebas di kondisi akhir. Nilai ΔG negatif terjadi jika proses atau reaksi kimia tersebut melibatkan hilangnya energi bebas selama perubahan dari kondisi awal ke kondisi akhir. Sistem yang memiliki nilai ΔG menandakan bahwa proses dalam sistem tersebut bersifat spontan.

Karena kondisi akhir G lebih sedikit, maka sistem memiliki kemungkinan kecil untuk berubah, hal ini menjadikan sistem lebih stabil dari kondisi awal. Pada dasarnya semua sistem cenderung untuk stabil, sistem dengan nilai energi bebas (G) tinggi akan berusaha menjadikan nilai energi bebas di kondisi akhir menjadi lebih rendah, karena kestabilan sistem akan terjadi jika energi bebas di kondisi akhir lebih rendah daripada di kondisi awal. Suatu sistem yang berada dalam kondisi kestabilan maksimum maka dapat dikatakan sistem tersebut setimbang (mengalami kondisi kesetimbangan).

Reaksi kimia bersifat reversible atau maju-mundur, dalam artian dari reaktan menjadi produk atau sebaliknya. Ketika laju reaksi maju dan reaksi mundur sama maka reaksi tersebut berada dalam kesetimbangan. Ketika berada dalam kesetimbangan kimia maka energi bebas reaktan dan produk sama.

Suatu proses yang spontan akan menuju kesetimbangan dengan melepaskan energi keluar sistem dan dapat digunakan untuk kerja, sedangakan suatu proses yang tidak spontan akan memerlukan energi dari luar sistem dan membuat sistem tersebut tidak setimbang.

CAMPBELL-REECE : Pengantar Metabolisme | Bagian 3

HUKUM TRANSFORMASI ENERGI

Termodinamika adalah ilmu yang mempelajari transformasi energi dalam sekumpulan materi. Para ilmuwan menggunakan istilah sistem untuk materi yang dipelajari dan semesta untuk menyatakan semua bagian lain di luar materi. 

Dalam sistem terbuka (open system) antara sistem dan semesta dapat terjadi transfer energi antara keduanya, contoh sistem terbuka adalah organisme mengambil energi dari lingkungan dan mengeluarkan zat sisa. Sedangkan sistem tertutup (closed system) tidak memungkinkan terjadinya tansfer energi antara sistem dan semesta, contohnya adalah air panas di dalam termos. Dimana panas dari air terkunci di dalam termos dan tidak dapat keluar.

Untuk mengetahui karakteristik transfer energi antara sistem dan lingkungan, kita perlu memahami Hukum Termodinamika.

• Hukum Pertama Termodinamika

Hukum pertama Termodinamika menyatakan bahwa energi dapat ditransferkan atau ditransformasikan, namun tidak dapat dihilangkan, sehingga energi bersifat konstan. Pernyataan ini merupakan prinsip kekekalan energi.

Sebagai contoh adalah seekor singa dapat mengubah energi kimia dari makanannya dan mengubahnya menjadi energi untuk menggerakkan ototnya untuk berlari. Kemudian pertanyaannya adalah bagaimana kondisi energi tersebut setelah singa melakukan kerja atau berlari? hal ini akan dibahas dalam Hukum Kedua Termodinamika 

 

• Hukum Kedua Termodinamika

Dalam transfer atau transformasi energi, energi diubah menjadi energi yang dapat digunakan (usable) dan energi yang tidak dapat digunakan (unuseble). Dalam contoh di atas, energi kimia dalam makanan sebagian kecil akan diubah menjadi energi yang digunakan singa untuk bergerak, namun sebagian besar yang lain akan diubah menjadi energi panas yang dilepaskan ke lingkungan.

Dalam Transformasi energi akan ada energi yang terlepas dari sistem ke semesta, lepasnya energi ke semesta membuat semesta menjadi tidak lebih teratur. Ilmuwan menggunakan istilah entropi untuk mendefinisikan ketidakteraturan atau keacakan. Semakin besar ketidakaturan susunan materi maka semakin besar entropinya.

Sehingga Hukum Kedua Termodinamika menyatakan bahwa setiap transfer atau transformasi energi meningkatkan entropi semesta. 

Konsep entropi membantu kita memahami bahwa agar suatu proses dapat berlangsung secara mandiri (tidak memerlukan suntikan energi dari luar) maka proses tersebut harus meningkatkan entropi semesta. 

KETIDAKTERATURAN BIOLOGIS

Seperti yang diprediksikan dengan Hukum Termodinamika, sistem hidup akan meningkatkan lingkungannya. Jika kita meninjau sel, dari satu sisi sel mengambil materi awal yang tidak teratur dan mengubahnya menjadi materi yang lebih terorganisir. Misalnya asam amino diatur menjadi sekuens yang lebis spesifik yaitu polipeptida. Di sisi lain, sel juga mengambil materi dan energi yang terorganisis dan mengubahnya menjadi bentuk yang kurang teratur. Contohnya sel menggunakan molekul glukosa yang kompleks untuk respirasi sel dan melepaskan karbondioksida dan uap air. Pada skala yang lebih luas, energi masuk kedalam ekosistem dalam bentuk cahaya dan keluar dalam bentuk panas.

Selama sejarah evolusi, oragnisme komplek berasal dari organisme yang lebih sederhana. Misalnya kita dapat melacak garis keturunan kingdom tumbuhan dari organisme yang jauh lebih sederhana yaitu alga sampai ke tumbuhan berbiji yang lebih kompleks. 

Peningkatan organisasi kehidupan seiring berjalannya waktu tidak melanggar hukum kedua termodinamika. misalnya entropi suatu organisme bisa saja turun namun entropi total semesta (sistem dan lingkungannya) meningkat. 

Dengan demikian organisme dapat diibarakan sebagai pulau-pulau berentropi rendah dalam semesta yang semakin acak. Evolusi keteraturan biologis sangat konsisten dengan hukum termodinamika.

CAMPBELL-REECE : Pengantar Metabolisme | Bagian 2

BENTUK-BENTUK ENERGI

Energi merupakan kemampuan untuk menyebabkan perubahan. Dalam kehidupan energi memiliki peranan yang penting karena energi digunakan untuk melakukan kerja. Dalam sudut pandang sel, energi kemampuan untuk menyusun kumpulan materi atau molekul.

Energi yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari terdapat dalam berbagai bentuk. Dalam tulisan ini kita akan membahas beberapa bentuk energi antara lain :

1. Energi Kinetik. Merupakan energi yang berasosiasi dengan gerak benda, atau dapat dikatakan energi yang dimiliki benda karena geraknya. 
2. Energi Panas.  Merupakan energi kinetik yang berasosiasi dengan gerakan acak atom atau molekul. Dalam seberkas sinar matahari tersimpan energi dalam bentuk panas yang dapat ditangkap oleh tumbuhan dan digunakan untuk proses fotosintesis.
3. Energi Potensial. Energi yang dimiliki suatu materi karena struktur atau lokasinya. 
4. Energi Kimia. Istilah energi kimia digunakan ahli biologi untuk mengacu pada energi potensial yang dapat dilepaskan dalam suatu reaksi kimia.

Katabolisme merupakan salah satu cara untuk menguraikan molekul kompleks menjadi lebih sederhana dan melepaskan energi kimia. Selama reaksi katabolisme atom-atom disusun dan melepaskan energi (ATP) dan menghasilkan produk hasil penguraian dengan energi yang lebih rendah.

Selain itu contoh rekasi katabolisme adalah pembakaran bahan bakar bermotor (BBM) dalam mesin kedaraan, dimana rantai hidrokarbon diputus dan bereaksi secara eksplosif sehingga menggerakkan piston kendaraan. Dalam peristiwa tersebut terjadi perubahan energi kimia menjadi enrgi kinetik.

Makanan sebagai sumber energi bagi makhluk hidup tercipta melalui proses fotosintesis yang menggunakan energi panas/cahaya dari matahari. Fotosintesis merupakan reaksi anabolisme dimana dalam proses tersebut molekul seperti air dan karbondioksida diubah menjadi molekul glukosa. Molekul glukosa menyimpan energi kimia yang berasal dari energi cahaya matahari.

Selanjutnya glukosa dalam makanan dapat dicerna makhluk hidup dan digunakan dalam respirasi seluler untuk sehingga menghasilkan energi untuk aktifitas makhluk hidup. Sehingga dapat dikatakan energi tidak hilang, namun di ubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

CAMPBELL-REECE : Pengantar Metabolisme | bagian 1

ENERGI KEHIDUPAN

Sel dapat diibaratkan sebagai pabrik kimiawi mini, tempat terjadinya banyak sekali reaksi kimia dalam sel tersebut, dimana ukuran sel sangat kecil sekali. Di dalam sel gula dapat diubah menjadi asam amino yang kemudian ditautkan satu sama lain menjadi protein. Sedangkan protein diurai menjadi asam amino ketika proses pencernaan makanan terjadi. Selain itu molekul-molekul kecil dirakit menjadi polimer dan pada saat dibutuhkan polimer tersebut dapat diuraikan lagi menggunakan reaksi hidrolisis.

Dalam organisme multiseluler banyak sel yang mengekskresikan molekul kimiawi keluar sel tersebut untuk digunakan di bagian tubuh yang lain dalam organisme tersebut. Sebuah proses yang bernama respirasi seluler dilakukan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP yang selanjutnya digunakan sebagai bahan bakar kerja sel. Energi atau ATP ini dugunakan untuk berbagai aktifitas sel seperti membawa molekul tertentu melintasi membran plasma, transpor aktif dan berbagai aktifitas sel yang lain.

ORGANISASI KIMIAWI KEHIDUPAN KE DALAM JALUR METABOLIK

Metabolisme sel dapat digambarkan seperti peta yang rumit yang tersusun atas ribuan reaksi kimia yang tersusun sebai jalur metabolik (metabolic pathway). Jalur metabolik diawali dengan satu atau lebih molekul spesifik yang kemudian di ubah dalam serangkaian langkah sehingga menghasilkan produk tertentu. Dalam setiap jalur atau langkah pengubahan molekul dikatalis  oleh suatu enzim yang spesifik.

Metabolisme secara umum terbagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. KATABOLISME. Merupakan proses pengubahan molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Dalam proses ini dihasilkan energi yang dapat disimpan terlebih dahulu atau digunakan untuk proses lain dalam sel, seperti denyut silia dan transpor membran. Salah satu contoh reaksi katabolisme adalah respirasi seluler.
2. ANABOLISME. Merupakan proses mengubah molekul-molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks. Dalam proses ini diperlukan energi. Salah satu contoh reaksi anabolisme adalah fotosintetis, serta sisntetis protein dan asam-asam amino

Dalam peta metabolisme, katabolisme diibaratkan sebagai jalur menuruni bukit, sedangkan anabolisme diibaratkan sebagai jalur mendaki bukit. Energi yang dihalikan dalam proses katabolisme dapat disimpan atau digunakan dalam proses anabolisme

Bingung mau menulis apa, linux aja

Sebenarnya malam ini saya tidak ada ide untuk menulis aja, karena malam ini sepertinya banyak pekerjaan terutama yang berhubungan dengan vervalponsel siswa dan guru untuk mendapatkan bantuan kuota dari pemerintah. Tapi entah mengapa sistemnya seperti tidak siap, mulai dari tidak bisa di akses, data yang acak-acakan, dan tidak efisien. Tapi kita lupakan semua itu sejenak, saya akan menulis sesuatu yang lain.

Linux, ya linux, merupakan sitem operasi terbuka (open source) artinya siapapun dapat melakukan modifikasi, mengubah dan menyebarkan ulang dengan bentuk yang lain. Saya mulai mengenal sistem operasi ini di tahun 2009, tepatnya dengan sistem operasi Ubuntu. Sistem operasi berbasis Distro Debian ini merupakan awal perkenalan saya dengan linux. Sejujurnya menggunakan linux sama saja dengan windows, lebih menantang karena jarang dipakai oelh orang awam.

Masalah terbesar saya saat memakai linux adalah di apalikasi perkantoran, terutama word. Hampir di semua instansi pemerintah menggunakan aplikasi Ms word dengan ekstensi file doc atau docx. Sebenarnya file jenis ini dapat di buka di linux dengan menggunakan aplikasi open office, atau sekarang bernama libre office. Yang menjadi masalah adalah file doc merupakan jenis file closed source, sehingga saat dibuka di linux tata letaknya menjadi berantakan, dan itu tidak menyenangkan.

selain itu sebenarnya tidak masalah, file excell aman, power point aman, hanya word saja yang tidak nyaman. Kalau kita menggunakan ekstensi file odt, malasahnya Ms word tidak mendukung itu, sehingga sangat tidak efisien.

Selain itu, dulu waktu masih menggunakan linux saya pernah mencoba menggunakan edubuntu. Edubuntu merupakan varian ubuntu yang dikhususkan untuk dunia pendidikan. Aplikasi pendidikan yang tersaji di edubuntu sangat lengkap, mulai jenjang SD, SMP, dan SMA. Sebenarnya dengan menggunakan edubuntu saya sebagai guru akan lebih bisa maksimal, karena bisa menggunakan banyak aplikasi untuk menunjang pembelajaran.

Saya berharap suatu saat nanti saya mempunyai satu laptop lagi yang bisa saya tanam sistem operasi linux, tepatnya edubuntu. sehingga saya bisa menyalurkan hobi komputer saya tanpa terkena masalah tentang Ms word lagi. Sehingga punya dua laptop, satu windows dan satunya lagi edubuntu. Laptop windows untuk bekerja, sedangkan laptop linux untuk menyalurkan hobi.

Hari ini harus ada hasil

Pagi ini  ba'da subuh jam 05.28 saya mulai menulis lagi, saya hanya mau membiasakan menulis saja dan apa yang akan saya tulis di tulisan ini saya juga belum tahu. Seperti hari minggu sebelumnya, di pagi hari ini saya juga bersemangat untuk bisa memaksimakan waktu dan berharap tidak ada waktu di hari ini yang terbuang percuma. Semua harus menghasilkan dan memberi efek positif bagi saya.

Hati ini saya mengagendakan beberapa kegiatan dimulai dari memantau vervalponsel, mencuci baju, mencuci piring, dan yang masuk prioritas adalah menyelesaikan satu bab di buku OSN yang sedang saya kerjakan. Selain itu beberapa target spiritual juga akan saya usahakan, seperti menghafal Al Quran.

Musuh terbesar saya adalah "tapi" dan "nanti", mencari alasan atau pembenaran dan kemalasan atau penundaan. Hari ini tidak boleh ada alasan lagi untuk tidak melakukan hal yang positif, semua target harus dilaksanakan tanpa ada alasan, dan semua target hari ini harus bisa  terselesaikan tanpa ada penundaan. Memang rasa malas merupakan musuh yang akut bagi saya.

KSN (dulunya OSN)

Kompetisi Sains Nasional (KSN) dulu bernama Olimpiade Siswa Nasional (OSN), merupakan salah satu agenda tahunan yang menjadi prioritas saya. Saya memaksa diri saya untuk bisa berprestasi di ajang ini, bagi saya pribadi prestasi seorang guru adalah ketika mampu mengantarkan anak didiknya berprestasi, kalau si guru pribadi bisa berprestasi itu merupakan bonus.

Tahun terbaik saya dalam KSN adalah di tahun 2017, pada tahun tersebut anak didik saya mendapat peringkat ke tiga dan berhak lolos ke seleksi tingkat provinsi. Jujur saya tidak menyangka bahwa anak didik saya tersebut dapat lolos ke tingkat provinsi, kenapa? karena pada tahun-tahun sebelumnya sekolah kami adalah sekolah penggembira, sekedar berpartisipasi tanpa juara.

Dari pengalaman tersebut saya tersadar bahwa untuk berprestasi tidak tergantung dimana anak bersekolah, siapa gurunya, dan bagaimana latar belakang anak tersebut. Pandangan lama bahwa sekolah pinggiran sulit bersaing dengan sekolah kota sepertinya sudah tidak berlaku, intinya siapa yang bersungguh-sungguh maka Allah akan membukakan jalan. Dan di tahun ini, 2020, saya berharap sejarah akan berulang lagi dan bahkan lebih hebat lagi.

Ditengah pandemi Covid-19 ini saya pernah beranggapan bahwa kegiatan KSN tidak akan diselenggarakan, bahkan saya telah meminta soal KSN tahun 2020 dari dinas pendidikan sebagai arsip. Saya beranggapan bahwa KSN 2020 ditiadakan. Namu beberapa hari belakangan saya menerima kabar bahwa KSN 2020 akan tetap dilaksanakan dengan model daring. Sedikit terlintas di benak saya pertanyaan "apakah bisa KSN dilaksanakan secara daring atau ini hanya formalitas saja?".

Sekarang saya tersadar, saya tidak perlu memikirkan apakah KSN daring bagus atau tidak, menjamin kejujuran atau tidak, kredibel atau tidak. Semuanya itu tidak penting, yang terpenting adalah fokus untuk mempersiapkan diri dan berusaha sekuat tenaga. Dan tentu saja doa adalah utama.

Beberapa hal yang akan saya laksanakan baik sebagai guru maupun pribadi adalah :

• Sebagai pribadi saya akan berusaha menyelesaikan buku persiapan OSN yang sedang saya kerjakan, progresnya sudah 50%. Dengan berusaha menyelesaikan buku tersebut saya akan berlatih mendisiplinkan diri dan secara tidak langsung belajar lebih dahulu tentang materi KSN. Karena buku saya berdasarkan dari silabus KSN 2020. Dengan saya menyelesaikan buku tersebut makan saya telah memeliki persiapan secara pribadi untuk membimbing anak didik.
• Sebagai guru saya akan berusaha semaksimal mungkin dengan memanfaatkan segala potensi yang ada untuk membimbing peserta didik. Saya telah menjadwalkan untuk memberikan bimbingan secara intensif setiap hari kepada anak didik saya.

Pada intinya semoga Allah meridloi apa yang saya kerjakan dan membimbing saya untuk semakin dekat dengan Nya. KSN tahun ini semoga tidak seperti tahun sebelumnya yang hanya sekedar berpartisipasi dan tanpa mendapatkan hasil maksimal. Kuncinya adalah di guru atau saya sendiri dalam mempersiapkan semuanya dalam membimbing peserta didik. Man jadda wa jadda. Semoga Allah mengabulkan dan meridloi. Bismillah

Selalu ada jalan

Allah itu maha adil dan penyayang kepada hamba-Nya. Saat kita merasa mendapatkan suatu ujian kita harus menyakini bahwa Allah tidak akan memberi ujian melebihi kemampuan hamba-Nya, kita pasti mampu untuk melaluinya. Keyakinan itu baru akan terbentuk kuat saat kita yakin kepadaNya dengan tauhid yang sungguh-sungguh. Pasti bisa.

Sama seperti saat kita akan melakukan sesuatu dan kita tidak tahu bagaimana melakukannya, kita harus yakin bahwa Allah pasti akan memberikan jalan keluar atau solusinya. Saat jalan keluar itu nampak dihadapan kita ujian akan datang lagi, sering kali kita merasa jalan yang terlihat begitu berat dan kita merasa tidak mampu untuk melaluinya.

Sesungguhnya setan selalu menggoda kita, membuat kita ragu dan pada akhirnya membuat kita menyerah. Kita harus menanamkan pada diri kita sendiri bahwa setan itu adalah makhluk yang lemah, dan kita mampu untuk melawan mereka. Selama kita yakin kepada Allah kita akan mampu.

Jadi ikhtiar yang luar biasa harus didahului dengan kepasrahan kepada-Nya. Sehebat apapun kita berusaha kalau Allah tidak berkehendak, maka akan tidak terlaksana. Begitu pula sebaliknya, walaupun kita merasa tidak mampu, tapi kalau Allah berkehendak, semua akan terselesaikan juga.

Allah lah yang memampukan. Ikhtiar penting tapi tauhid lebih penting. Semoga bisa Istiqomah

Kite nulis lagi nih.. pas bakda subuh

Memang benar kata sebuah hadis yang intinya kalau kita berkumpul dengan penjual minyak wangi, maka kita akan ikut wangi, namun sebaliknya jika kita berkumpul dengan pandai besi, kita akan berbau asap. Itulah yang saya rasakan beberapa hari ini, ternyata salah satu faktor yang mengganggu pikiran saya adalah apa yang saya tonton. Saya memiliki untuk menonton You Tube, ternyata setelah saya mengubah gaya menonton saya untuk melihat tayangan yang bermanfaat, ternyata otak saya lebih baik dan lebih positif.

Tadi malam saya telah memulai menulis lagi buku OSN saya, tapi secara umum hanya copy paste dari tulisan lama saya. Lumayan membantu, karena menulis buku non fiksi kita tidak bisa secara mudah untuk menulis, semua harus di dasari dengan riset dan pengumpulan data. Sehingga tulisan yang kita tulisan memiliki kualitas, minimal tidak salah konsep.

Saya ingin mengubah diri saya menjadi lebih baik, beberapa hari ini saya melihat tayangan yang berhubungan dengan bisnis dan menejemen keuangan yang baik. Saya berharap bisa mengelola keuangan saya dengan baik, bisa bersedekah yang istiqomah dan mampu berinvestasi yang baik, terutama untuk masa depan anak saya.

Mungkin dalam beberapa hari ini saya akan coba meriset tentang emas antam, saya merasa uang yang saya simpan di bank lama-kelamaan akan terkena inflasi juga. Maka sepertinya berinvestasi emas merupakan pilihan bijak, karena emas memiliki kemampuan untuk tetap menjaga nilainya, uang memiliki tren semakin turun nilainya. Tetapi sebelum kita berinvestasi kita tidak boleh gegabah, kita harus mencari informasi sebanyak-banyaknya akan produk investasi yang sedang kita pantau, baik keuntungan dan kerugian serta banyak aspek lainnya.

Saya ingin memiliki usaha sendiri, tentu usaha yang saya harapkan adalah usaha yang mempu menunjang tugas utama saya sebagai guru. Berarti usaha saya adalah seputar dunia pendidikan, namun sepertinya bukan berupa bimbingan belajar. Entah kenapa saya tidak terlalu sreg dengan bimbingan belajar. Saya ingin punya usaha penerbitan buku atau yang berhubungan dengan ATK. Untuk awal ini saya hanya punya target bagaimana saya mampu menjual produk yang sudah saya kenal dan ada di sekitat saya.

Semoga Allah swt memberkahi kami.

Harus mulai action

Di malam saat tulisan ini ditulis, saya sedang berfikir saya harus membuat perubahan yang berarti dalam hidup saya. Ada banyak sekali perubahan yang harus saya lakukan, mulai dari segi agama, kepribadian dan karir. Semua ini terfikir mungkin karena usia saya yang sudah tidak dapat dikatakan muda lagi, usia saya sekarang adalah 34 tahun, usia yang cukup matang dan memang harus matang dalam menghadapi masalah apapun.

Dari segi agama, saya ingin meningkatkan kualitas agama saya. Saya harus memperdalam ilmu agama dan memperbaiki ibadah serta hubungan saya dengan Allah swt. Saya merasa kualitas ibadah saya harus ditingkatkan lagi, terutama dalam hal sholat. Sholat saya harus tepat waktu, dan yang sunah harus mulai bisa istiqomah dikerjakan. Saya harus bisa menghilangkan rasa was-was dan pikiran negatif yang ada dalam benak saya. Singkatnya, saya harus meningkatkan kualitas hubungan saya dengan Allah swt dengan berbagai cara, salah satunya adalah memperbanyak berdzikir dan membuang serta mengacuhkan semua pikiran yang buruk.

Dalam segi kepribadian, saya harus bisa menjadi orang yang lebih baik lagi. Menjadi orang yang lebih disiplin dan mengisi waktu saya dengan kegiatan yang memiliki manfaat. Saya merasa banyak membuang waktu saya untuk kegiatan yang tidak berguna dan tidak menghasilkan. Langkah awal yang harus saya lakukan adalah mulai banyak membaca dan menulis untuk meningkatkan kualitas kepribadian saya, mulai berolah raga untuk menjaga kebugaran tubuh saya, serta membiasakan untuk memiliki mindset yang positif. Selain itu semua saya harus mengurangi mengakses internet terutama untuk konten-konten yang merusak pikiran saya.

Dari segi karir, saya harus bisa meningkatkan karir saya lebih bagus lagi. Saya telah memilih karir sebagai seorang guru, maka menjadi guru yang profesional dan berkualitas adalah target saya. Saya harus mulai mempersiapkan segala kewajiban saya sebagai seorang guru agar lebih tertata lagi. Saya harus meningkatkan kualitas softskill saya untuk bisa memperluas jaringan pertemanan saya.

Sebagai orang tua, saya mempunyai kewajiban atas masa depan anak saya. Walaupun sekarang yang sedang mendapat anugerah dari Allah berupa masalah keluarga, tapi anak tetaplah anak saya harus bertanggung jawab. Saya berdoa kepada Allah swt semoga anak saya menjadi anak yang soleh dan berbakti kepada orang tuanya, dan kelak Allah memberikan kesempatan kepada saya untuk bisa berkumpul lagi dengan anak saya.

Semua dimulai dari diri saya sendiri, saya tidak bisa mengendalikan orang lain atau hal lain diluar saya. Langkah yang harus saya lakukan adalah memperbaiki ibadah saya dan hati saya. Semoga Allah menuntun saya. Setelah itu adalah melakukan semua yang bisa saya lakukan dengan lebih baik lagi. Semoga Allah memeberikan saya iman yang kuat dan akhir yang khusnul khotimah. Aamiin