Keterkaitan Proses Katabolisme Dan Anabolisme [PDF]

Citation preview

Keterkaitan Proses Katabolisme dan Anabolisme Reaksi ada katabolisme adalah reaksi penguraian yang memecah molekul dan cenderung melepaskan energi. sedangkan reaksi pada anabolisme cenderung memerlukan energi. dari pernyataan diatas bisa kita simplkan bahwa katabolisme memicu anabolisme karena katabolisme menyebabkan sintesis ATP yang digunakan untuk anabolisme. keterkaitan proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat dapat dijelaskan pada gambar berikut:



dalam kloroplas, energi dari sinar matahari disimpan lalu diubah menjadi molekul glukosa. dalam mitokondria, energi yang telah diubah menjadi glukosa dibongkar kembali untuk diggunakan bagi keperluan proses dalam sel oksigen yang dihasilkan dalam kloroplas digunakakn oleh mitokondria selama proses pembongkaran glukosa. CO2 dan air yang diproduksi dalam mitokondria dapat digunakan oleh kloroplas sebagai bahan dasar fotosintesis. kadar CO2 udara adalah konstan (kurang lebih 0,03%). karena jumlah yang terpakai untuk proses anabolisme diganti dengan jumlah yang sama dari proses katabolisme semua makhluk hidup. 1. energi dalam proses katabolisme dan anabolisme dalam katabolisme gula dihasilkan 38 ATP (380 kalori). sehingga kurang lebih 55% energi dimanfaatkan untuk proses metabolisme, sedangkan sisanya berubah menjadi energi panas. dalam proses anabolisme, diperkirakan energi yang jatuh pada daun hanya 2% saja yang dimanfaatkan.namun sebagian dari energi yang diterima tumbuhan digunakakn untuk penguapan, atau dipancarkan kembali, dan untuk keperluan yang lain lain. pada umumnya kecepatan rata rata fotosintesis (annabolisme karbohidrat) adalah 8-12 kali kecepatan respirasi (katabolisme gula). jika kecepatan respirasi sama dengan kecepatan fotosintesis, dapat dikatakan bahwa semua glukosa yang dihasilkan oleh fotosintesis akan habis untuk respirasi. titik kompensasi adalah keadaan suhu serta cahaya matahari sehingga produksi gula pada fotosintesis sama dengan kebutuhan gula untuk respirasi. 2.faktor yang mempengaruhi katabolisme dan anabolisme faktor yang mempengaruhi katabolisme dan anabolisme dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. faktor luar a. cahaya b. suhu



c. CO2 d. O2 e. H2O f. senyawa kimia g. luka h. mekanis 2. faktor dalam pada katabolisme 1. substrat respirasi mempercepat laju katabolisme 2. laju katabolisme dipengaruhi juga oleh kuantitas dan kualitas protoplasma pada anabolisme laju anabolisme dipengaruhi oleh: 1. klorofil 2. membuka dan menutupnya stomata 3. anatomi daun 4. morfologi daun 5. hambatan pada transportasi hasil fotosintesis, menghambat laju anabolisme.



Keterkaitan Proses Katabolisme dan Anabolisme  











Proses katabolisme dan anabolisme dalam suatu organisme berlangsung secara kontinyu dan bersamaan. Keduanya merupkan proses pengubahan energi sehingga energi dalam tubuh organisme tersebut teap tersedia.  Tumbuhan hijau sebagai organisme fotoautotrof menyediakan sumber energi kimia bagi organsime heterotrof, sebaliknya organisme heterotrof akan melepaskan sisa metabolsime berupa CO2 dan H2O yang akan dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis.  Secara ekologis terdapat hubungan antara tumbuhan hijau sebagai produsen dan hewan sebagai konsumen dalam proses transformasi energi. Dalam tubuh individu organisme itu sendiri terjadi proses penyususnan dan dan pembongkaran zat untuk transformasi energi.  Dalam tumbuhan hijau, mereka menyusun makanannya sendiri melalui proses fotosintesis. Selajutnya ia juga memanfaatkan senyawa kimia yang terbentuk dari fotosintesis tersebut untuk prosesn respirasi sel guna menghasilkan energi. Bahkan mungkin kalian pernah mengamati beberapa tumbuhan dapat menyimpan cadangan makanannya sebagai energi cadangan, yang tersimpan dalam bentuk umbi-umbian. Begiti pula dalam tubuh hewan, termasuk dalam tubuh manusia terjadai proses penyusunan dan pembongkaran zat tersebut. Disamping ada proses respirasi protein (katabolisme) untuk memperoleh energi, juga terjadi proses penyusunan (sintesis) protein yang penting untuk tersedianya protein guna membangun sel atau jaringan yang rusak dan sebagai pembangun struktur jaringan tubuh. Demikian pula sintesis lemak dan pembongaran lemak, merupkan dua proses yang saling berkaitan satu sama lain.



🔃 Hubungan antara Protein, Lemak, dan Karbohidrat Karbohidrat, lemak, dan protein adalah senyawa yang saling berkaitan satu sama lain. Ketiga senyawa tersebut bertemu dalam proses metabolisme, yaitu di dalam siklus Krebs. Sebagian besar pertemuan tersebut melalui pintu awal siklus Krebs, yaitu asetil koenzim A (asetil KoA). Ayo perhatikan ilustrasi berikut.



                                       Protein, lemak, dan karbohidrat dapat ditemukan di dalam senyawa Asetil KoA. Lalu, asetil KoA tersebut akan masuk ke dalam siklus Krebs. Pada gambar di atas, ditunjukkan bahwa sel menggunakan ketiga molekul tersebut---protein, lemak, dan karbohidrat---untuk menghasilkan ATP sebagai sumber energi. Protein tidak dapat dimanfaatkan secara langsung, tetapi dicerna terlebih dahulu menjadi asam amino. Selanjutnya, asam amino akan diubah menjadi asam piruvat, asetil KoA oleh suatu enzim. Asam amino tersebut akan langsung masuk ke dalam siklus Krebs. Pengubahan asam amino melalui proses deaminasi akan menghasilkan NH 3 yang bersifat racun dan akan dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal.         Karbohidrat akan dicerna menjadi glukosa. Selanjutnya, sel tubuh akan merombak glukosa tersebut melalui proses glikolisis dan daur asam sitrat atau Krebs untuk menghasilkan energi. Berikut ini ringkasan metabolisme karbohidrat.             



        Sel tubuh juga akan mencerna lemak untuk menghasilkan energi. Sel akan menghidrolisis lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Kemudian, gliserol diubah menjadi gliseraldehid–3–fosfat (G3P) dalam proses glikolisis. Lemak merupakan sumber energi utama karena mengandung atom hidrogen terikat dalam jumlah besar. Selain itu, lemak merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi, sehingga lebih banyak menyimpan energi. Apabila terjadi pembakaran sempurna, maka energi yang dibebaskan akan semakin banyak. Hal ini dikarenakan adanya pembebasan elektron yang lebih banyak.         Saat kalian mengonsumsi makanan yang mengandung banyak lemak, kalian akan cepat merasa kenyang. Ternyata, lemak menghasilkan ATP dua kali lebih banyak daripada karbohidrat pada berat yang sama. Oleh karena itu, manusia dan hewan menyimpan cadangan makanan dalam bentuk lemak tubuh. Apa yang terjadi jika lemak banyak menumpuk di dalam tubuh? Kalian akan mengalami obesitas atau kegemukan. Untuk mendapatkan berat badan ideal, kalian dapat melakukan olahraga atau diet yang sehat.



🔃 Protein dan Karbohidrat dapat diubah Menjadi Lemak Kalian telah mengetahui bahwa protein, lemak, dan karbohidrat dapat saling mengisi sebagai bahan penghasil energi tubuh. Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein.         Sintesis lemak dari karbohidrat dimulai saat glukosa diuraikan menjadi asam piruvat. Kalian telah mengetahui bahwa asam piruvat ini akan diubah menjadi asetil KoA kemudian diubah menjadi asam lemak. Sebagian asam piruvat diubah menjadi gliserol. Nah, asam lemak dan gliserol ini akan diubah menjadi lemak.



        Begitu juga dengan sintesis lemak dari protein. Asam amino yang terbentuk akan mengalami deaminasi. Kemudian, masuk ke dalam siklus Krebs menjadi asam piruvat, selanjutnya akan berubah menjadi asetil koenzim A. Asetil koenzim A akan diubah menjadi asam lemak. Beberapa jenis asam amino seperti serin, alanine, dan leusin dapat diuraikan menjadi asam piruvat kemudian menjadi gliserol. Gliserol dan asam lemak akan membentuk lemak.



Keterkaitan metabolisme karbohidrat dengan metabolisme lemak. Hasil akhir pencernaan lemak yang berupa gliserol akan memasuki jalur metabolisme karbohidrat melalui reaksi antara glukosa dan piruvat ( gliserol piruvat masuk jalur metabolisme karbohidrat ). Sementara itu hasil akhir pencernaan lemak yang berupa asam lemak akan mengalami beta oksidasi menjadi unit-unit yang terdiri atas dua karbon ( 2C ). Setiap unit dua karbon akan mengikat satu molekul KoA menjadi molekul Asetil KoA yang dapat masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat. Gliserol dapat berubah menjadi glukosa atau piruvat tergantung kebutuhan sel akan energi. Demikian halnya, Asetil KoA , jika sel tidak membutuhkan energi ( kebutuhan energi masih/sudah cukup ) maka Asetil KoA yang berasal dari beta oksidasi akan disintesis kembali menjadi komponen lemak. Karbohidratpun jika berlebih akan diubah menjadi lemak yang disimpan di jaringan lemak di bawah kulit ( jaringan adiposa ).



Keterkaitan metabolisme karbohidrat dengan metabolisme Protein. Hasil akhir pencernaan protein berupa asam amino akan mengalami metabolisme  melalui 3 cara, yaitu :  pertama, asam amino glukogenik diubah menjadi piruvat yang kemudian memasuki jalur metabolisme karbohidrat.  kedua, asam amino ketogenik diubah menjadi asetil koA yang dapat memasuki jalur metabolisme lemak.  ketiga, asam amino non glukogenik dan non ketogenik ( mis : asam glutamat ) dideaminasi dan langsung memasuki siklus krebs. Melalui ke-3 cara tersebut akhirnya asam amino dapat menghasilkan energi dalam bentuk ATP, karbon dioksida ( CO2 ) dan air ( H2O ) seperti halnya karbohidrat.