Proses Metabolisme Organik

Metabolisme sangat penting bagi makhluk hidup untuk kelangsungan hidupnya. Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup, mulai dari makhluk hidup bersel satu sampai makhluk hidup yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Metabolisme terdiri atas dua proses  sebagai berikut.

1. Anabolisme

Anabolisme adalah proses-proses penyusun enrgi kimia melalui sintesis senyawa-senawa organik.

2. Katabolisme

Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan energi  dari senyawa-senyawa organik melalui proses respirasi.

A. Enzim dan fungsinya

Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup didalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatau senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim mempunyai dua fungsi pokok yaitu :

1. Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.

2. Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda dalam waktu yang sama.

Bentuk enzim yang tidak aktif diebut zimgen. Enzim tersusun atas dua bagian :

1. Apoenzim

Apoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim.

2. Koenzim

Koenzim disebut gugus prostetik apabila terikat sangat erat pada apoenzim. Sifat-sifat enzim yaitu :

a. enzim mengalami denaturasi yaiu kerusakan pada temperatur tinggi.

b. Efektif dalam jumlah kecil

c. Tidak berubah pada waktu reaksi berlangsung

d. Tidak memengaruhi keseimbangan, tetapi hanya mempercepat reaksi.

e. spesifik untuk reaksi tertentu.

Faktor-faktor yang memengaruhi enzim dan aktifitas enzim yaitu :

1. Temperatur atau suhu

2. Air

3. pH

4. Hasil akhir

5. substrat

Substrat adalah zat yang diubah menjadi sesuatu yang baru.

6. Zat-zat penghambat

Zat-zat penghambat adalah zat-zat kimia yang menghambat aktivitas kerja enzim.

B. Metabolisme karbohidrat

Karbohidrat adalah senyawa yang tersusun atas unsur-unsur C, H, dan O, karbohidrat setelah dicerna oleh usus akan diserap oleh dinding usus halus dalam bentuk monosakakrida. Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah adalah :

1. Hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas, berfungsi menurunkan kadar glukosa dalam darah.

2. Hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal, berfungsi menaikkan kadar glukosa dalam darah.

Macam-macam proses metabolisme karbohidrat

1. Glikogenesis

Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari glukosa. Proses pembentukan glikogen yaitu ;

1. Pembentukan glukosa-6-fosfat dari glukosa, dengan bantuan enzim glukokinase dan mendapat tambahan energi dari ATP dan fosfat.

2. glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadi glukosa-1-fosfat.

3. glukosa-1-fosfat bereaksi dengan UTP dikatalisis oleh uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa dan pirofosfat.

4. Kondensasi antara UDP-glukosa dengan glukosa nomer 1 dalam rantai glikogen primer menghasilkan rantai glikogen baru dengan tambahan satu unit glukosa

2. Glikolisis

Glikolisis adalah proses penguraian karbohidrat menjadi piiruvat. Sifat-sifat peristiwa glikolisi adalah

a. Oksidasi glikogen menjadi piruvat laktat

b. Dapat berlangsusng secara aerob dan anaerob

c. diperlukan adanya enzim dan energi

d. Menghasilkan karbohidrat beratom tiga

e. Terjadi sintesis ATP dari ADP + Pi.

Pda peristiwa glikolisis aerob dihasilkan piruvat, sedangkan pada glikolisi anaerob dihasilkan laktat melalui piruvat.

Glikoneogenesis adalah pembentukan glukosa dari piruvat. Sifat-sifat peristiw glikoneogennesis yaitu:

a. Merupakan reaksi yang kompleks

b. terlebih dahulu merubah piruvat menjadi malat

c. Metabolisme piruvat diangkut kedalam mitokondrion dengan cara pengangkutan aktif melalui membran.

3. daur krebs

Piruvat diubah menjadi asam laktat, etanol dan sebagian asetat. Asetat khususnya asetil koenzim-A dapat diolah llebih lanjut dalam suatu proses siklis yang disebut lingkaran trikarboksilat. Hal itu dikemukakan oleh Krebs, sehingga disebut juga daur Krebs.

Tahap-tahap daur asam Daur Krebs yaitu :

a. terurainya asam piruvat atas CO₂ dan suatu zat  yang mempunyai atom C (asetat). Senyawa kemudian bersatu dengan koenzim A menjadi asetil koenzim A.

b. Bersatunya asam oksalo asetat dengan asetil Koenzim a sehingga tersusun asam sutrat

Satu olekul asetil co-a dalam daur krebs menghasilkan 12 ATP. Adapun satu molekul glukosa akan menghasilkan 38 ATP.

c. Metabolisme lipid (lemak)

alipid atau lemak terdapat pada semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak. Beberapa peranan biologi dari lipid sebagai berikut.

1. Sebagai komponen struktur membran

2. Sebagai lapisan pelindungpada beberaapa jasad

3. Sebagai bentuk energi cadangan

4. sebagai komponen permukaan sel yang berperan dalam proses kekebalan jaringan.

5. sebagai komponen dalam proses pengangkutan dalam membran  

Lipid yang terdapat sebagai bagian dari makanan hewan merupakan campuran lipid yang sederhana (terpena dan steorida) dan yang kompleks (triasilgliserol, fosfolipid, sfingolipid, dan lilin) berasal dari tanaman maupun jaringan hewan. Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan dari zat0zat organik. Asam lemak adalah suatu senyawa yag terdiri atas panjang hidrokarbon dan gugus karboksilat yang terikat pada ujungnya. Asam lemak mempunyai dua peranan fisiologi yang penting yaitu:

1. Pembentuk fosfolipid dan glikolipid yang merupakan molekul anfipotik sebagai komponen membran biologi.

2. Sebagai sumber energi.

D. Metabolisme protein

Emil Fisher  merupakan orang pertama berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Molekul protein terdiri atas kesatuan-kesatuan kecil yang disebut asam amino. Asam amino yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan suatu iktan yang disebut ikatan peptida. Asam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, vilin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusisn,  dan metionin.

Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia. Contohnya tirosin, glisin, alanin, dan prolin. Fungsi protein   bagi tubuh yaitu :

1. Membangun sel-sel yang rusak.

2. Sumber energi.

3. Pengatur asam basa darah.

4. Keseimbangan cairan tubuh.

5. Pembentuk antibodi.

E. Hubungan metabolisme karbohidrat dengan metabolisme lemak dan protein

Hasil pencernaan lemak (asam lemak dan gliseroll) dan protein (asam amino) masuk kedalam jalur respirasi sel pada titik-titik yang diperlihatkan. Beberapa titik yang sama bekerja untuk mengalirkan kelebihan zat intermedier kedalam jalur anabolisme ke sintesis lemak dan asam amino tertentu.

Daur krebs merupakan jalur metabolisme yang utama dari berbagai hasil metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Hasil dari siklus krebs adalah energi ATP, CO₂, dan H₂O. Hal itu terjadi pada makhluk hidup aerob, sedangkan pada makhluk hidup anaerob tidak menggunakan metabolisme Daur krebs sebagai penghasil energinya.

Glikolisis anaerob adalah proses penguraiana karbohidrat menjadi laktat melalui piruvat tanpa melibatkan O₂ Fermentasi alkohol adalah proses oksidasi glukosa yang menghasilkan etanol dan CO₂.