Pengertian Katabolisme

Oleh Diposting pada

Materi.Co.ID – Hay hay bertemu lagi dengan artikel materi.co.id . Kali ini kita akan membahas tentang katabolisme. Simak ulasan lengkap nya dibawah ini.

√ Katabolisme : Pengertian, Jenis dan Cara Kerjanya Lengkap

Pengertian Katabolisme

Katabolisme merupakan suatu proses metabolisme yang merombak, memecah atau menguraikan senyawa kompleks/molekul kompleks/substrat kompleks menjadi komponen-komponen penyusunnya dengan bantuan enzim. Proses katabolisme membebaskan energi dalam bentuk ATP (Adenosin trifosfat) yang bisa digunakan untuk kelangsungan kegiatan sel seperti reaksi-reaksi kimia, reproduksi, pertumbuhan, transportasi, dll.

Pada proses katabolisme, molekul kompleks serta berukuran besar seperti polisakarida, lipid, asam nukleat dan protein nantinya akan dipecah dan diuraikan menjadi beberapa molekul yang lebih kecil seperti monosakarida, asam lemak, nukleotida, dan asam amino.

Jenis – Jenis Katabolisme

A. Katabolisme Karbohidrat

Katabolisme atau pemecahan molekul-molekul karbohidrat dimulai saat berlangsungnya pencernaan makanan. Pada saat itu, molekul-molekul karbohidrat kompleks (polisakarida), akan diuraikan menjadi molekul-molekul karbohidrat sederhana (monosakarida). Proses tersebut terjadi secara enzimatis.

Pada peristiwa perombakan karbohidrat akan diciptakan energi. Energi kemudian akan digunakan untuk berbagai kebutuhan hidup sel, seperti gerak, pembelahan, transportasi zat, dan penyusunan molekul-molekul organik yang besar.

Reaksi katabolisme karbohidrat meliputi respirasi dan fermentasi.

1. Respirasi

Respirasi merupakan suatu peristiwa oksidasi biologis yang mempergunakan oksigen sebagai akseptor (penerima) elektron terakhirnya. Dalam proses ini, oksigen direduksi menjadi air (H2O). Elektron dan hidrogen yang bebas awalnya ditangkap oleh NAD (nicotinamide adenine dinucleotide yaitu suatu substansi yang berasal dari vitamin niasin) menjadi NADH2, namun selanjutnya atom hidrogen dan elektron diberikan kepada oksigen melalui sistem transpor elektron maka diproduksi kembali NAD dan H2O.

Tahap respirasi aerob

  • Glikolisis

Glikolisis ialah suatu peristiwa penguraian glukosa (suatu senyawa kimia dengan 6 atom karbon) menjadi 2 asam piruvat (suatu senyawa dengan 3 atom karbon). Reaksi glikolisis terjadi pada sitoplasma sel.

  • Pembentukan Asetil Koenzim A

Molekul-molekul piruvat yang terbentuk pada glikolisis memasuki mitokondria dan diubah menjadi asetil koenzim A (asetil KoA). Dalam reaksi yang kompleks, piruvat akan mendapati dekarboksilasi oksidatif. Pertama, gugus karboksil dilepaskan sebagai karbon dioksida lalu berdifusi ke luar sel. Selanjutnya, dua karbon yang tersisa dioksidasi dan hidrogen, yang dilepaskan dalam proses oksidasi, diterima oleh NAD+. Akhirnya, oksidasi dua gugus karbon, yaitu gugus asetil, melekat pada gugus sulfidril koenzim A (KoA—SH) untuk membentuk asetil koenzim A. Koenzim A dibangun di dalam sel dari salah satu vitamin B, yakni asam pantotenat. Reaksi pembentukan asetil KoA dikatalisis dengan suatu kompleks multienzim yang mengandung beberapa salinan dari tiap tiga enzim yang berbeda.

Baca Juga  Fungsi Metabolisme
  • Siklus Asam Sitrat

Siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat dinamai juga siklus Krebs sesuai dengan nama penemunya, yaitu Sir Hans Krebs (1937) . Pada kondisi aerob, glukosa yang sudah diubah menjadi asam piruvat melalui glikolisis akan dioksidasi secara sempurna menjadi air dan karbon dioksida melalui siklus asam sitrat. Reaksi siklus asam sitrat terjadi di dalam matriks mitokondria. Sebelum memasuki siklus asam sitrat, asam piruvat (3 atom karbon) harus dioksidasi terlebih dahulu menjadi asetil koenzim A atau asetil KoA (2 atom karbon) . Reaksi ini berlangsung di dalam mitokondria dan dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase.

  • Transpor Elektron (Fosforilasi Oksidatif)

Transpor elektron merupakan reaksi tahap akhir respirasi sel. Transpor elektron berlangsung dalam membran sebelah dalam mitokondria. Pada reaksi ini, aliran elektron dari senyawa organik menuju oksigen akan memproduksi energi untuk membuat ATP dari ADP dan fosfat.

2. Fermentasi

Fermentasi merupakan proses penguraian senyawa organik untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhirnya. Ada berbagai jenis fermentasi berdasarkan hasil akhir substratnya, yaitu seperti fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

  • Fermentasi Alkohol

Proses fermentasi alkohol terjadi dalam kondisi anaerob sehingga asam piruvat yang terbentuk pada akhir glikolisis tidak berubah menjadi asetil koenzim A. Asam piruvat akan mengalami dekarboksilasi menjadiasetaldehid dengan dikatalis dengan enzim piruvat dehidrogenase. asetaldehid lalu mengalami reduksi menjadi alkohol dengan bantuan enzim alkohol dehidrogenase.

  • Fermentasi Asam Laktat

Dalam proses fermentasi asam laktat, asam piruvat tidak diubah menjadi asetil KoA untuk dilanjutkan ke siklus krebs,namun menjadi asam laktat. Proses perubahan asam piruvat menjadi asam laktat dikatalis oleh enzim laktat dehidrogenase.

B. Katabolisme Lemak

Baca Juga  Struktur Sitoplasma

Tahapan katabolisme lemak, yaitu :

1.Reaksi β-oksidasi

Asam lemak bebas diaktifkan dulu menjadi asam lemak palmitat-KoA (asil-KoA), dengan menggunakan 2 ATP. Asil-KoA akan diangkut menuju ke mitokondria sel dan dioksidadi menjadi asetil-KoA.

2.Siklus Kreb

Pada siklus Kreb, asetil-KoA ini akan dioksidasi menjadi CO2.
Katabolisme Gliserol

  • Gliserol akan diubah menjadi gliseraldehida 3-fosfat (PGAL)
  • Gliseraldehida 3-fosfat lalu masuk ke katabolisme karbohidrat.

Katabolisme asam lemak menghasilkan ATP sejumlah 35 ATP (+ATP) dan 2 ATP (-ATP) pada tahapan Reaksi β-oksidadi, serta 96 ATP (+ATP) pada tahapan Siklus Kreb, dari keseluruhan ATP yang diciptakan sejumlah 129 ATP.

C. Katabolisme Protein

Hasil akhir dari katabolisme Protein ialah asam amino (esensial dan non esensial) yang nantinya akan diserap oleh tubuh. Asam amino akan melalui beberapa proses katabolisme asam amino sebelum diserap oleh tubuh. Proses katabolisme asam amino ada 3 tahap metabolik utama, yaitu :

  • Tahapan pertama ialah di mana produksi asam amino yang dihasikan dari penguraian protein yang berada di dalam tubuh, disugesti oleh protein diet lalu di dintesis asam amini yang ada di dalam organ hati.
  • Tahapan kedua yaitu meliputi pengambilan nitrogen dan juga asam amino.
  • Tahapan terakhir yaitu akan terjadinya penguraian pada katabolisme asam amino menjadi energi.

Cara Kerja Katabolisme

Makanan yang sudah dikonsumsi akan masuk ke organ pencernaan dan dipecah oleh enzim yang berada di dalam sistem pencernaan. Dengan reaksi katabolisme, protein akan dipecah menjadi asam amino. Asam amino ini bisa dipergunakan sebagai sumber energi pada tubuh membutuhkannya. Asam amino juga bisa didaur ulang guna membangun protein atau dioksidasi menjadi urea.

Selain memecah protein, katabolisme juga dapat memecah glikogen menjadi glukosa. Karbohidrat sederhana ini lalu akan melalui proses oksidasi yang disebut glikolisis. Dari reaksi inilah energi dihasilkan. Sedangkan lemak akan melalui proses pemecahan yang disebut hidrolisis.

Baca Juga  Siklus Calvin

Proses ini memproduksi asam lemak dan gliserol, yang kemudian akan melalui reaksi glikolisis dan reaksi biokimiawi lainnya sampai terbentuklah energi. Energi yang dihasilkan dari proses-proses di atas disimpan sebagai molekul adenosine triphospate (ATP). Banyak aspek dari metabolisme sel, baik anabolisme maupun katabolisme, berhubungan erat dengan produksi dan konsumsi ATP sebagai sumber energi, yang juga berperan sebagai bahan bakar dalam seluruh proses metabolisme.

Hormon – Hormon dalam Reaksi Katabolisme

Pada saat proses katabolisme, tubuh memerlukan bantuan hormon dan zat tertentu. Berikut ini beberapa hormon yang berperan dalam katabolisme, yaitu :

  • Kortisol : Hormon ini membantu mengelola metabolisme protein, lemak dan karbohidrat.
  • Sitokin : zat yang mengatur interaksi antar sel dan berperan dalam mengatur sistem kekebalan tubuh. Beberapa jenis sitokin berperan untuk merangsang sistem kekebalan tubuh, sementara beberapa jenis sitokin lainnya berfungsi dalam menekan kegiatan sistem kekebalan tubuh.
  • Glukagon : Hormon ini dihasilkan oleh pankreas, dan bersama dengan insulin berfungsi untuk menjaga kadar gula dalam darah.
  • Adrenalin : Hormon yang dikenal sebagai epinefrin ini bisa meningkatkan detak jantung, menguatkan kontraksi jantung, dan meningkatkan aliran darah ke otot .

Proses katabolisme yang bisa menghasilkan energi sangat penting bagi tubuh. Dengan energi, jantung bisa berdetak sehingga seluruh jaringan tubuh mendapat suplai darah. Fungsi paru-paru, ginjal, pencernaan, dan metabolisme sel juga bisa bekerja dengan optimal, untuk memelihara kelangsungan hidup dan kesehatan tubuh.

Demikianlah bahasan kita mengenai katabolisme. Terima kasih bagi yang menyempatkan waktu untuk membaca dan mampir di artikel √ Pengertian Katabolisme : Jenis & Cara Kerjanya Secara Lengkap. Semoga bermanfaat dan menambah wawasan kamu ?

Baca Juga Artikel Lainnya

Posting terkait: