Metabolisme – Pengertian, Fungsi, Jenis, Proses [Un Sbmptn]

Daftar Isi

• 1 Pengertian Metabolisme
• 2 Jenis-jenis Metabolisme
  • 2.1 Katabolisme
  • 2.2
    Anabolisme
• 3 Fungsi Metabolisme
• 4 Proses Metabolisme
  • 4.1 Metabolisme Protein
  • 4.2 Metabolieme Lemak
  • 4.3 Metabolisme Karbohidrat
  • 4.4 Hubungan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, Protein

Pengertian Metabolisme

Setiap makhluk hidup niscaya akan mengalami proses metabolisme. Semua materi masakan yang ada di dalam badan ibarat glukosa, asam amino, dan asam lemak sanggup menjadi sumber energi (ATP). Caranya ialah dengan melaksanakan transformasi energi melalui proses metabolisme yang berlangsung di dalam sel tubuh. Energi antara lain berkhasiat untuk otot, sekresi kelenjar, memelihara membrane potensial sel saraf dan sel otot, sintesis substansi sel.

Secara bahasa kata “metabolisme” berasal dari bahasa Yunani μεταβολισμος atau dibaca metabolismeos yang artinya perubahan. Metabolisme merupakan proses kimia yang terjadi didalam sel atau badan makhluk hidup, termasuk di tingkat selular untuk mempertahankan kelangsungan hidup.

Metabolisme disebut juga dengan reaksi enzimatis, sebab selalu memakai enzim sebagai bioketalisatornya. Mengapa demikian? Karena enzim dibutuhkan untuk memperlancar proses metabolisme, tanpa enzim proses ini tidak akan berjalan dengan baik alias terhambat. Dengan kata lain control dari metabolisme yang terus berjalan dalam badan makhluk hidup bergantung pada acara enzim.



A. Enzim



Enzim merupakan biokatalisator, yaitu senyawa organik yang mempercepat reaksi kimia. Enzim yang lengkap disebut holoenzim. Holoenzim terdiri dari dua komponen, yaitu Apoenzim (protein) dan gugus prostetik inonprotein).

Apoenzim ialah cuilan enzim yang aktif, yang disusun oleh protein.



Gugus prostetik ialah cuilan dari enzim yang tidak aktif, disusun oleh non protein. Gugus prostetik terdiri dari kofaktor (senyawa anorganik berupa unsur logam, contohnya Fe, Mg, dan Na) dan koenzim (senyawa organik non protein, contohnya Vitamin B). 



1. Sifat-Sifat Enzim

• enzim merupakan biokatalisator, yang mempercepat reaksi tapi tidak ikut bereaksi,


• enzim merupakan protein yang bersifat tennolabil yang akan rusak pada suhu yang tinggi,
  
  


• enzim mempercepat reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasi,


• enzim bekerja spesifik, artinya hanya bekerja pada senyawa tertentu,


• bersifat bolak-baik (ikut bereaksi dan terbentuk pada selesai reaksi).

2. Cara Kerja enzim



a. Teori Kunci dan Anak Kunci (Lock and Key)

Teori ini mengatakan cara kerja antara enzim dan substrat bersatu ibarat kunci dan anak kunci. Enzim terdapat suatu sisi untuk bergabung dengan substrat yang disebut active site (sisi aktif). Sisi aktif merupakan daerah melekatnya molekul substrat. Selama reaksi berjalan, enzim dan substrat bergabung membentuk kompleks enzim substrat. Akhir sehabis bereaksi, hasil reaksi tidak bersatu dengan enzim.



b. Teori Kecocokan Terinduksi (lnduced Fit Teori)



Sisi aktif enzim, dikala bereaksi berubah sesuai bentuk substrat. Sisi aktif enzim mempunyai struktur yang bersifat fleksibel yang menyesuaikan dengan substrat, sehingga terbentuk kompleks enzim-substrat. Setelah reaksi selesai enzim sanggup dipakai untuk reaksi dengan subtrat yang lain.



3. Faktor-Faktor yang Mepengaruhi Kerja Enzim



Substrat, enzim bekerja pada substrat tertentu. Kerja enzim dipengaruhi oleh banyaknya substrat sehingga hasil enzim juga dipengaruhi oleh banyaknya substrat.



Temperatur atau suhu, enzim bekerja pada suhu tertentu atau suhu optimum yang maksimal memengaruhi kerja enzim. Jika suhu turun atau rendah, sanggup menimbulkan acara enzim menjadi kurang maksimal atau berhenti. Sebaliknya, pada suhu tinggi acara kerja enzim akan menurun sebab enzim menjadi rusak.Enzim berupa protein pada suhu yang tinggi akan mengalami denaturasi.



Air, adanya air sanggup mengaktifkan enzim untuk bereaksi.



pH, pH sanggup memengaruhi acara enzim. Tiap enzim umumnya mempunyai kisaran pH yang berbeda-beda biasanya mendekati netral antara 6-8. Perubahan pH sanggup memengaruhi perubahan protein pada sisi aktif enzim. Bila pH terlalu rendah atau terlalu tinggi maka kerja enzim menjadi kurang maksimal.

Jenis-jenis Metabolisme

Katabolisme

Katabolisme merupakan reaksi pemecahan atau penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang disertai dengan pembebasan energi.



Energi di dalam badan bersala dari pemecahan karbohidrat atau katabolisme karbohidrat. Katabolisme karbohidrat ialah proses pemecahan glukosa yangmenghasilkan energi dalam bentuk ATP dan menghasilkan sisa berupa C02, dan air (H20).

Proses katabolisme ini terjadi di dalam sel, sehingga proses ini disebut respirasi sel. Respirasi sel berdasar ada tidaknya oksigen dibedakan menjadi dua, yaitu respirasi aerob (membutuhkan oksigen) dan respirasi anaerob (tidak membutuhkan oksigen).



1. Respirasi Aerob

GuruPendidikan.Com

Respirasi aerob, yaitu respirasi yang membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi. Respirasi aerob dibedakan menjadi tiga tahapan, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif (siklus Krebs/siklus asam sitrat), dan fosforilasi oksidatif (rantai transpor elektron/rantai respiratori).



a. Glikolisis

Glikolisis merupakan suatu proses reaksi pengubahan senyawa glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Jadi, glikolisis menghasilkan dua asam piruvat, 2 molekul NADH elektron berenergi tinggi, dan menghasilkan 2 molekul ATP yang merupakan energi bagi organisme tiap molekul glukosa.

Asam piruvat hasil dari glikolisisakan masuk dalam siklus Kreb untuk diubah menjadi karbon dioksidajika terdapat oksigen. Apabila tidak ada oksigen asam piruvat akan masuk dalam respirasi anaerob.



b. Siklus Krebs



Siklus Krebs ialah siklus pemecahan asam pimvat hasil dari glikolisis menjadi karbon dioksida dan air yang berlangsung secara aerob. Hasil siklus Kreb, yaitu 4 C02, 6 NADH2, 2 FADH2, dan 2 ATP.



c. Transpor elektron



Transpor elektron ialah proses pelepasan elektron berenergi tinggi dari NADH2 dan FADH2 pada glikolisis dan siklus Krebs yang menghasilkan H20 yang berlangsung dalam kondisi aerob. Pada transpor elektron akan terjadi pelepasan energi berupa ATP dan hidrogen.

Hidrogen yang dilepaskan pada trasnpor elektron berenergi tinggi akan bergabung dengan penerima hidrogen untuk dibawa ke rantai transpor elektron. Energi dilepaskantersebut dan hidrogen akan bereaksi dengan 02 menjadi H20. Energi yang dihasilkan selama transpor elektron ialah 34 ATP.



Hasil higienis ATP selama respirasi aerob ialah 2 ATP (glikolisis) + 2 ATP (siklus Krebs) + 34 ATP (transpor elektron) = 38 ATP.



2. Respirasi Anaerob

satujam.com

Respirasi anaerob, yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi Asam piruvat hasil dari glikolisis kalau tidak ada oksigen akan masuk dalam repirasi anaerob. Respirasi anaerob disebut juga proses fermentasi karea tidak mebutuhkan oksigen. Fermentasi dibedakan menjadi dua macam yaitu fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol.

Fermentasi asam laktat ialah fermentasi asam piruvat menjadi asam latat Asam piruvat di dalam sel otot akan diubah menjadi CO2 dan asam laktat yang membebaskan energi. Penumpukan asam laktat menimbulkan otot menjadi terasa pegal.



Fermentasi alkohol ialah fermentasi yang mengubah asam piruvat menjadi CO2 dan etil alkohol serta membebaskan energi. Respirasi anaerob ini energi yang dihasilkan hanya 2 molekul ATP untuk tiap molekul glukosa.

Perbedaan respirasi aerob dengan respirasi anaerob

Anabolisme

Anabolisme ialah proses penyusunan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks. Anabolisme mempunyai beberapa jenis yaitu :

Anabolisme karbohidrat yang termasuk proses fotosintesis, siklus Calvin (proses penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah CO₂ menjadi gula), kemosintesis (penyusunan materi organic dengan memakai energi dari pemecahan senyawa kimia.

Anabolisme lemak yang juga disebut lipogenesis yang terjadi di dalam sitoplasma yang mempunyai enzim kompleks yaitu asam lemak sitetase. Lemak sanggup disintesis dari protein dan karbohidrat. Sintesis lemak biasanya berlangsung di rektikulum endoplasma.

Anabolisme protein yang tersusun atas senyawa asam amino. Penyusun gugus amino –NH₂pada suatu substrat disebut aminasi. Ada dua cara sintesi protein yaitu, reaksi animasi reduksi dan reaksi transaminasi.

Reaksi aminasi reduksi, diantaranya:

• aminasi dari asam oksaloasetat akan menghasilkan asam aspartat


• aminasi dari asam piruvat akan menghasilkan alanin.

Reaksi transaminasi, diantaranya :

• Reaksi yang melibatkan satu gugus amino dari satu asam amino ke suatu asam α-ketoglutamat dan asam amino baru

Anabolisme Pada Tumbuhan

1. Fotosintesis

Fotosintesis ialah proses penyusunan senyawa organik (glukosa/amilum) dari senyawa anorganik (CO2 dan H20) dengan pinjaman cahaya matahari, organisme yang bisa melaksanakan proses fotosintesis ialah organisme yang mempunyai klorofil. Tumbuhan bisa melaksanakan fotosintesis sebab disusun oleh sel-sel yang mengandung klorofil. 

Proses fotosintesis pada tumbuhan berlangsung me alui dua tahap, yaitu reaksi terperinci dan reaksi gelap.

Reaksi terperinci ialah reaksi dalam proses fotosintesis yang memerlukan cahaya. Reaksi terperinci berlangsung di dalam grana kloroplas.

Pada reaksi terang, cahaya dipakai untuk pemecahan air menjadi hidrogen dan oksigen reaksi ini disebut fotolisis air. Hidrogen akan dipakai untuk membentuk karbohidrat pada reaksi gelap, sedangkan oksigen akan dilepaskan ke lingkungan. Hasil dari reaksi terang, yaitu . NADPH2, ATP, dan 02.



Reaksi gelap disebut dengan siklus Calvin sebab di temukan oleh Melvin Calvin. Reaksi gelap merupakan reaksi dalam proses fotosintesis yang tidak memerlukan cahaya. Pada reaksi gelap terjadi proses pembentukan karbohidrat/gula dari hidrogen hasil dari reaksi terperinci dan karbon dioksida. Reaksi gelap terjadi di stroma kloroplas. Tahap reaksi yang teljadi dalam reaksi gelap tercantum sebagai berikut.



Fiksasi CO2 oleh molekul RuBP (ribulosa bifosfat) menjadi asam fosfogliserat (PGA).



Reduksi PGA untuk membentuk PGAL (fosfogliseraldehid) dengan memakai energi ATP danNADPH2 dari reaksi terang.



PGAL akan dihasilkan 12 PGAL sehabis 6 putaran siklus 2 PGAL dipakai membentuk glukosa. sedangkan sisanya 10 molekul PGAL untuk membentuk kembali molekul RuBP.



2. Kemosintesis

Kemosintesis ialah proses penyusunan senyawa organik dari senyawa anorganik dengan pinjaman energi kimia. Beberapa organisme bisa memfiksasi CO2 menjadi karbohidrat dengan memakai energi kimia. Organisme tersebut disebut organisme kemosintetik atau kemoautotrof. Contohnya kuman Nitrosomonas dan kuman Nitrosococcus yang memperoleh energi dengan mengoksidasi amonium karbonat menjadi nitrit, reaksinya sebagai berikut.

Perbedaan Fotosintesis dengan Kemosintesis

 

Fungsi Metabolisme

• Menghasilkan, energi bagi dari proses perubahan zat-zat masakan yang ada di dalam tubuh


• Zat-zat lain yang berasal dari protein berkhasiat untuk pertumbuhan dan respirasi jaringan tubuh.


• Mengganti jaringan yang rusak atau membentuk jaringan


• Menyusun unit pembangun menjadi protein, asam nukleat dan komponen sel lainnya

Proses Metabolisme

Pada umumnya,ada 3 proses utama metabolisme yang terjadi didalam tubuh, yaitu metabolisme protein, lemak dan karbohidrat.

Metabolisme Protein

Protein terdiri dari sejumlah asam amino yang membentuk suatu untaian dengan ikatan peptide. Selain itu protein juga mempunyai gugus amina –NH₂ dan gugus karboksil –COOH. Dilihat dari asam amino yang terkandung, protein sanggup dibedakan menjadi :

• Petida kalau terdiri atas untaian pendek asam amino 2-10.


• Polipeptida kalau terdiri atas 10-100 asam amino


• Protein kalau terdiri atas untaian panjang lebih dari 100 asam amino.

Beberapa jenis protein, yaitu :

• Glikoprotein yaitu protein yang mengandung karbohidrat


• Lipoprotein yaitu protein yang mengandung lipid

Proses metabolisme protein berlangsung dari usus besar dalam bentuk proteosa, pepton dan polipeptida. Dalam usus, sebagian besar protein yang telah pecah bercampur dengan enzim pancreas. Enzim tersebut memecah molekul protein menjadi polipeptida kecil. Kemudian peptidase melepas asam amino yang kemudian diserap oleh dinding usus dan diedarkan dalam darah.

Dalam proses ini hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah. Asam amino akan mengganti jaringan yang rusak. Jika dibutuhkan sanggup diubah menjadi sumber energi.

Metabolieme Lemak

Zat lemak dalam masakan yang mempunyai peranan penting dalam proses fisiologis yaitu trigliserida, posfolipid dan kolesterol. Trigliserida tersusun dari asam lemak dan gliserol sedangkan kolesterol kebanyakan berasal dari kolesterol binatang sedangkan kolesterol dari tumbuhan susah untuk diserap usus. Kolesterol masakan dalam wujud sebagai kolesterol ester.

Setelah diserap asam lemak oleh sel mukosa usus halus dengan cara difusi kemudian di dalam sel, mukosa asam lemak dan gliserol mengalami resintesis menjadi trigliserida. Kolesterol juga akan mengalami proses reesterifikasi menjadi ester kolesterol.

Trigliserida dan ester kolesterol bergabung dengan diselubungi oleh protein menjadi kilomikron. Protein penyusun selubung kilomikron disebut apoprotein. Selubung protein berkhasiat untuk mencegah menyatunya antar molekul lemak dan membentuk bulatan besar yang sanggup mengganggu sirkulasi peredaran darah.

Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat terdiri dari untaian atau rangkaian molekul glukosa. Karbohidrat ialah sumber utama energi dan panas tubuh. Sebagian besar karbohidrat berbentuk glukosa yang mendominasi sekitar 80 persen dari 100 persen dalam tubuh. Yang lainnya berbentuk fruktosa dan galaktosa, namun kedua zat ini akan segera diubah ke dalam bentuk glukosa sehabis diserap. Hanya sedikit yang tetap dalam bentuk ini.

Hubungan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, Protein

Karbohidrat, lemak, dan protein saling bahubungan. Lemak sanggup disintesis dari karbohidrat dan protein. Dalam badan kita kalau karbohidrat tidak terpenuhi maka lemak akan masuk dalam proses metabolisme untuk menggantikan karbohidrat dalam menghasilkan energi.

Metabolisme lemak dari bentuk gliserol akan di ubah menjadi asam piruvat, sedangkan asam lemak akan di ubah menjadi asetil koA. Piruvat dari gliserol dan asetil koA dari asam lemak akan pribadi masuk dalam siklus Krebs. Satu gram lemak akan menghasilkan 9,3 kalori.



Jika Karbohidrat dan lemak tidak memenuhi energi dalam badan maka yang menggantikan senyawa yang menghasilkan energi ialah protein. Protein yang tersusun atas asam amino sanggup di sintesis menjadi asam piruvat, asetil koA, yang akan masuk dalam siklus Krebs untuk dihasilkan energi. 1 gram protein sama dengan 1 gram karbohidrat menghasilkan 4,1 kalori.

Nah, itu tadi sedikit materi perihal metabolisme dari admin untuk kalian para pelajar Indonesia, yang nantinya akan membawa negara Indonesia menjadi negara yang lebih maju dan sejahtera. Semoga sanggup menambah ilmu dan wawasan dan bermanfaat bagi kalian para pembaca.

Dukungan kalian sangat besar lengan berkuasa dalam kemajuan website ini. Share artikel ini kalau sekiranya sanggup membantu orang yang sedang membutuhkan. Jangan lupa untuk selalu mampir di portal dunia suka-suka ?