ENERGI, SUMBER ENERGI DAN PERPINDAHAN ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN
Semua tugas dari kelas 7 A mengirimkan ke email : BALIBIZZ@GMAIL.COM
Semua tugas dari kelas 7 B mengirimkan ke email : SUDARMANRIANTO@GMAIL.COM
Semua tugas dari kelas 7 C mengirimkan ke email : SEMARANGBIZZ@GMAIL.COM
Semua tugas dari kelas 7 D mengirimkan ke email : KOSTPREMIUM@GMAIL.COM1. Energi
Energi adalah upaya untuk melakukan usaha/kerja atau melakukan suatu perubahan. Energi ada beberapa bentuk yaitu energi potensial, kinetik, kimia, listrik, dan sebagainya.
Energi Potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda ketika benda itu diam. Contohnya batu yang diletakkan diatas meja memiliki energi potensial karena ketinggiannya, air didalam waduk memiliki energi potensial karena kedalamannya.
Energi potensial dapat dirumuskan sebagai :
Ep = m x g x h
Keterangan :
Ep = energi potensial (J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = tinggi benda diatas permukaan tanah (m)
Asam cuka menyimpan energi kimia. Energi tersebut dapat diubah menjadi energi listrik yang dapat menyalakan lampu. Energi listrik dapat diubah menjadi energi cahaya. Dengan demikian, energi dapat berubah bentuk tetapi energinya takkan hilang.
Hal tersebut diatas sesuai dengan hukum kekekalan energi. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa : energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, namun dapat diubah menjadi bentuk lain.
Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki suatu benda karena terletak diatas permukaan bumi. Semakin tinggi diatas permukaan bumi, semakin besar pula energi potensialnya.
Energi potensial elastisitas adalah energi pada benda yang diregangkan. Semakin jauh peregangan dan penekanannya, semakin besar pula energinya. Contohnya benda yang diregangkan pada karet ketapel atau busur panah yang ditarik dari panahnya.
Energi kimia adalah energi yang terkandung dalam suatu zat. Contohnya energi kimia didalam makanan bisa digunakan untuk beraktivitas, energi kimia didalam bensin bisa digunakan untuk menggerakkan mesin.
Energi listrik adalah energi yang memiliki muatan listrik dan arus listrik. Energi listrik paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi bentuk lain. Contohnya lampu bohlam dapat menyala menggunakan energi listrik, mesin cuci dapat berfungsi menggunakan energi listrik.
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak atau berpindah tempat. Contohnya air mengalir di waduk akan menggerakkan turbin, ketika bersepeda otot kaki berkontraksi untuk mendorong pedal sepeda.
Energi kinetik dapat dirumuskan sebagai :
Ek = ½ x m x v²
Keterangan :
Ek = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan (m/s²)
2. Sumber Energi
Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Sumber energi ada 2 yaitu sumber energi terbarukan dan sumber energi tak terbarukan.
Sumber energi tak terbarukan adalah sumber energi yang berasal dari alam dan akan habis apabila dieksploitasi secara terus – menerus. Contoh energi tak terbarukan yaitu batu bara, minyak bumi dan gas alam.
Berdasarkan perhitungan para ahli, batu bara akan habis 193 tahun lagi, gas alam akan habis 47 tahun lagi dan minyak bumi akan habis 30 tahun lagi.
Batu bara, gas alam dan minyak bumi merupakan bahan bakar fosil yang terbentuk dari fosil tumbuhan dan hewan yang sudah melapuk jutaan tahun didalam bumi. Untuk memperoleh batu bara, gas alam dan minyak bumi diperlukan penambangan kedalam perut bumi.
Energi nuklir adalah energi potensial yang terdapat pada inti atom. Partikel nuklir seperti proton dan neutron tidak dapat terpisah melalui reaksi fisi dan fusi, namun memiliki massa yang lebih rendah ketika terpisah. Adanya perbedaan massa inilah panas dapat dibebaskan melalui radiasi nuklir.
Sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan. Contohnya energi matahari, PLTA, energi angin, energi tidal dan biogas dari kotoran ternak.
Energi matahari adalah energi yang berasal dari panas matahari dan dapat diubah menjadi energi bentuk lain. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pemanfaatan arus air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik ini disebut hidroelektrik.
Komponen PLTA adalah generator yang dihubungkan oleh turbin dan digerakkan oleh energi kinetik air. PLTA tidak hanya menggunakan arus air didalam waduk atau air terjun, tetapi juga bisa menggunakan ombak di lautan.
Energi angin adalah energi yang memanfaatkan kincir angin untuk diubah menjadi energi listrik atau energi bentuk lain. Kincir angin dibuat dalam skala besar untuk menyediakan angin didaerah yang terisolir.
Energi tidal adalah energi yang memanfaatkan pasang surutnya air laut untuk menghasilkan energi listrik atau energi bentuk lain. Energi tidal dikenal juga dengan energi pasang surut.
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik (fermentasi) bahan – bahan organik yang degradabel. Biogas ini dapat dibuat dari kotoran manusia, kotoran hewan, ataupun sampah organik yang degradabel. Biogas ini mengandung methana dan karbondioksida sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar penggati gas alam.
3. Makanan sebagai Sumber Energi
Sumber energi utama pada manusia adalah makanan. Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak dan protein. Karbohidrat adalah senyawa kimia yang tersusun atas unsur – unsur karbon dan merupakan sumber utama energi bagi manusia. Contoh dari karbohidrat yaitu beras, jagung, gandum, umbi – umbian dan buah yang rasanya manis.
Protein adalah senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, O, N (kadang P dan S). Protein berfungsi sebagai sumber energi, pembangun jaringan tubuh dan pengganti sel tubuh yang rusak. Protein ada 2 jenis yaitu protein nabati dan protein hewani.
Protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuhan, contohnya gandum, kacang – kacangan, tahu dan tempe. Protein hewani adalah protein yang berasal dari hewan, contohnya ikan, daging, telur, dan susu.
Lemak adalah senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, dan O. Lemak ada 2 jenis yaitu lemak nabati dan lemak hewani.
Lemak nabati adalah lemak yang berasal dari tumbuhan, contohnya kelapa, kemiri, kacang – kacangan dan buah avokad. Lemak hewani adalah lemak yang berasal dari hewan, contohnya keju, kuning telur, mentega dan sebagainya.
Lemak berfungsi sebagai : Sumber energi (1 gram lemak = 9 kkal), Pelarut vitamin A, D, E dan K, Pelindung organ – organ tubuh yang penting dan Pelindung tubuh dari suhu rendah.
Transformasi Energi dalam Sel
1. Transformasi Energi dalam Sel
Pada makhluk hidup heterotrof (tidak bisa menghasilkan makanan sendiri), energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi. Energi ini bertransformasi mulai dari energi potensial, energi kimia menjadi panas kemudian menjadi energi kinetik untuk beraktivitas.
Transformasi energi terjadi didalam organel yang terdapat didalam sel. Jika pada tumbuhan terjadi didalam klorofil, jika pada hewan dan manusia terjadi didalam mitokondria.
Klorofil adalah zat hijau daun yang terdapat didalam kloroplas. Klorofil berfungsi dalam fotosintesis. Proses fotosintesis merupakan reaksi antara cahaya matahari, karbon dioksida dan air yang menghasilkan glukosa dan oksigen.
Glukosa hasil fotosintesis dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai sumber energi untuk tumbuh dan berkembang. Oksigen hasil fotosintesis ditransformasikan ke makhluk hidup lain seperti untuk respirasi manusia dan hewan. Kemudian didalam tubuh manusia dan hewan, oksigen ditransformasikan sebagai sumber energi.
Mitokondria adalah organel didalam sel hewan dan manusia yang berfungsi sebagai respirasi sel. Didalam mitokondria, energi kimia digunakan untuk mengubah karbohidrat, lemak dan protein menjadi energi kinetik (gerak) untuk melakukan aktivitas. Mitokondria banyak terdapat pada sel otot makhluk hidup dan sel saraf.
Mitokondria yang melakukan respirasi sel :
2. Metabolisme Sel
Metabolisme adalah proses kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup. Metabolisme disebut reaksi enzimatis karena menggunakan katalisator enzim. Metabolisme ada 2 yaitu katabolisme/sintesis/pembentukan misalnya fotosintesis dan anabolisme/penguraian misalnya respirasi.
Fotosintesis merupakan perubahan energi cahaya dengan karbon dioksida dan air menjadi energi kimia yang menghasilkan glukosa dan oksigen. Reaksi fotosintesis yaitu :
Cahaya + CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
Cahaya matahari + karbon dioksida + air → glukosa + oksigen
Respirasi adalah proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Respirasi menghasilkan energi kimia untuk aktivitas kehidupan seperti anabolisme, gerak dan pertumbuhan.
Reaksi dari respirasi yaitu :
C6H12O6 → 6CO2 + H2O + Energi
3. Sistem Pencernaan Makanan
Sistem pencernaan manusia terdiri dari saluran dan kelenjar pencernaan. saluran pencernaan berfungsi mengubah makanan secara mekanik dan mengangkut makanan. Kelenjar pencernaan berfungsi menghasilkan enzim penting untuk pencernaan secara kimiawi.
Saluran pencernaan manusia dimulai dari rongga mulut, faring, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, rektum, dan diakhiri di anus. Kelenjar pencernaan terdiri dari kelenjar ludah, kelenjar lambung, hati, pankreas, dan kelenjar usus.
Sistem pencernaan manusia
Setelah karbohidrat diserap usus halus dalam bentuk monoskarida, selanjutnya monosakarida ini dibawa ke hati dan sebagian dibawa kedalam sel untuk melakukan proses metabolisme. Didalam hati, monosakarida di sintesis menjadi glikogen kemudian dioksidaasi menghasilkan CO2 dan H2O atau dibawa menuju jaringan yang membutuhkan.
Hati dapat mengatur kadar gula dalam darah dengan bantuan hormon insulin. Kadar gula dalam darah diatur oleh 2 hormon yaitu :
1). Hormon insulin : dihasilkan oleh kelenjar pankreas, berfungsi menurunkan glukosa dalam darah
2). Hormon adrenalin : dihasilkan oleh korteks adrenal, berfungsi menaikkan kadar glukosa dalam darah
Pencernaan karbohidrat yang terjadi didalam tubuh
Didalam tubuh, protein dicerna menjadi asam amino para reaksi hidrolisis dengan bantuan enzim : pepsin, tripsin, kemotripsin, karboksidase dan aminopeptidase.
Asam amino tersebut diabsorbsi oleh usus halus kemudian dibawa oleh pembuluh darah dan sebagian menuju ke jaringan, sebagian lain menuju ke hati untuk proses pelepasan gugus amin (gugus yang mengandung N). Pelepasan gugus amin ini disebut dengan deaminasi protein.
Pencernaan protein yang terjadi didalam tubuh
Protein tidak disimpan didalam tubuh, zat sisa hasil penguraian protein yang mengandung nitrogen akan dibuang melalui air seni dan yang tidak mengandung nitrogen akan diubah menjadi karbohidrat dan lemak. Oksidasi protein menghasilkan 4 kalori.
Apabila kelebihan protein akan terjadi pembengkakan hati dan ginjal, karena hati dan ginjal tidak kuat untuk menguraikan protein yang terlalu banyak. Apabila kekurangan protein akan mengakibatkan busung lapar (Hanger Odema). Ada 2 jenis busung lapar yaitu Kwashiorkor dan Marasmus.
Kwashiorkor adalah penyakit yang disebabkan oleh ketiadaan protein didalam tubuh. Kondisi ini ditandai dengan pembengkakan dibagian bawah kulit (edema) akibat terlalu banyaknya cairan didalam tubuh.
Marasmus adalah penyakit yang disebabkan oleh kurangnya protein, karbohidrat dan lemak. Marasmus ini bisa dikatakan kurangnya energi didalam tubuh. Akibatnya, tubuh menjadi sangat kurus hingga terlihat rangka tubuh yang menonjol.
Didalam tubuh, lemak dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan bantuan enzim lipase. Asam lemak bereaksi dengan garam empedu membentuk senyawa seperti sabun. Selanjutnya, senyawa ini diserap usus halus dan diuraikan menjadi asam lemak dan garam empedu.
Asam lemak tersebut bereasksi dengan gliserol membentuk lemak, kemudian diangkut oleh pembuluh getah bening usus halus menuju getah bening dada kiri. Selanjutnya, menuju pembuluh balik bawah selangka kiri.
Pencernaan lemak yang terjadi didalam tubuh :
Gangguan metabolisme yang berupa penimbunan senyawa aseton dapat menyebabkan gangguan pernapasan. Kesulitan bernapas terjadi karena tingkat keasaman dan jumlah CO2 yang tinggi, yang disebut dengan asidosis.
Posting Komentar untuk "ENERGI, SUMBER ENERGI DAN PERPINDAHAN ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN"