Metabolisme adalah segala proses kimia yang terjadi di dalam
organisme hidup, mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana
sampai makhluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Metabolisme
menyangkut semua proses kimia pada pemanfaatan bahan makanan oleh
organisme hidup untuk kebutuhan energi, untuk pertumbuhan, dan untuk
perbaikan sel. Semua reaksi metabolisme dikatalisis oleh enzim, baik itu
reaksi yang sangat sederhana maupun reaksi yang sangat rumit. Masuk dan
keluarnya bahan kimia melalui membran sel atau biosintesis asam lemak,
lemak, protein, dan glikogen yang sangat rumit, juga dikatalisis oleh
enzim.
Reaksi-reaksi metabolisms pada
umumnya bukan merupakan reaksi spontan, tetapi reaksi bertahap dengan
hasil-hasil intermediet (metabolic fragment) yang banyak. Oleh karena
itu, metabolisme di dalam sel yang melibatkan berbagai reaksi biokimiawi
yang berbelit-belit atau yang menimbulkan berbagai hasil antara dikenal
sebagai metabolisme intermediet. Metabolisme meliputi pula proses
detoksifikasi beberapa zat kimia beracun sehingga zat-zat tersebut
menjadi tidak membahayakan tubuh, dan dibuang keluar dari tubuh
bersama-sama dengan urin. Metabolisme menyangkut proses pembongkaran
(katabolisme) dan proses penyusunan (anabolisme).
Katabolisme
merupakan suatu fase metabolisme terjadinya pembongkaran atau degradasi
senyawa-senyawa bermolekul besar menjadi senyawa-senyawa bermolekul
kecil. Katabolisme bersifat eksergonik, yaitu reaksi
yang membebaskan energi atau melepaskan energi. Dalam sel, nutrien
organik penghasil energi, yaitu karbohidrat, lemak, dan protein, terurai
melalui reaksi-reaksi bertahap menjadi produk akhir yang miskin energi,
seperti asam laktat, karbon dioksida, air, dan amoniak . Energi yang
dihasilkan adalah energi kimia, yaitu dalam bentuk ATP dan NADPH (adenosin trifosfat dan nikotinamida adenin dinukleotida fosfat)
Metabolisme seluler karbohidrat menyangkut proses anabolisme
(penyusunan atau biosintesis) dan katabolisme (pembongkaran atau
biodegradasi), yang melibatkan banyak enzim karena reaksinya tidak
spontan, tetapi bertahap. Sebagian besar (gula sederhana heksosa darah
yang diperoleh dari karbohidrat makanan melalui proses digesti dan
absorpsi) masuk ke jaringan hati dan sisanya masuk ke jaringan otot.
Setelah masuk ke jaringan hati, terjadi interkonversi dari ketiga jenis
heksosa tersebut.
Dalam jaringan hati atau otot, glukosa diubah menjadi glukosa-6-fosfat, kemudian diubah menjadi glikogen melalui beberapa tahapan. Perubahan glukosa menjadi glikogen disebut proses glikogenesis.
Melalui proses glikoneogenesis, glikogen dapat juga dibuat dari zat-zat
yang bukan gula (glukosa), seperti gliserol, asam laktat, atau
asam-asam amino glikogenik. Sebaliknya, glikogen hati dapat dibongkar
atau dikembalikan menjadi glukosa melalui beberapa tahap reaksi dan
proses biodegradasi; pembongkaran ini disebut proses glikogenolisis.
Melalui tahap-tahap reaksi yang panjang baik glikogen hati maupun
glikogen otot dapat mengalami pembongkaran menjadi asam piruvat dan
perubahan ini disebut proses glikolisis. Asam piruvat yang terjadi dapat
diubah menjadi asam laktat atau dapat diubah menjadi Asetil-SKoA yang
segera masuk ke dalam siklus Krebs (siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat), dan mengalami proses lebih lanjut untuk mendapatkan energi.
Lemak
hasil absorpsi masuk ke hati dan jaringan adiposa melalui sistem limfe.
Apabila lemak dibutuhkan, lemak dipecah terlebih dahulu secara lipolisis hidrolitik
menjadi asam lemak dan gliserol penyusunnya. Asam lemak yang terbentuk
ini mengalami aktivasi menjadi asil-SKoA yang kemudian mengalami proses
betaoksidasi menjadi asetil-SKoA dan masuk ke dalam siklus Krebs untuk
mendapatkan energi. Gliserol yang diperoleh mengalami aktivasi membentuk
gliserol-fosfat. Senyawa gliserol-fosfat ini kemudian diubah menjadi
glukosa melalui reaksi glukoneogenesis yang rumit. Esterifikasi
Asil-SKoA yang tidak mengalami betaoksidasi dengan gliserol-fosfat yang
tidak mengalami Glukoneogenesis membentuk lemak bebas kembali. Sebagian besar degradasi lemak terjadi di dalam sel-sel hati.
Metabolisme protein
tidak secara langsung terlibat dalam memproduksi energi, tetapi
metabolisme protein terlibat dalam produksi enzim, beberapa hormon,
komponen struktural, dan protein spesifik. Sumber asam amino darah dapat
berasal dari absorpsi di usus, biodegradasi protein jaringan, dan
biosintesis dari beberapa senyawa organik. Asam-asam amino yang
terbentuk ini digunakan untuk biosintesis (a) glukosa, melalui tingkat-tingkat glikoneogenesis yang rumit; (b) protein baru, yang mempunyai fungsi spesifik; dan (c) senyawa-senyawa nitrogen nonprotein.
Selain itu, beberapa asam amino di dalam sel-sel hati dapat mengalami
proses transaminasi sehingga diperoleh asam ketokarboksilat dengan
jumlah atom karbon yang sama, atau mengalami oksidasi deaminasi menjadi
asam ketokarboksilat dan amoniak. Melalul mekanisme reaksi yang
bertingkat, asam ketokarboksilat dapat diubah menjadi asetil-SKoA yang kemudian masuk ke dalam si kills Krebs untuk mendapatkan energi.
0 komentar:
Posting Komentar