Tahap Reaksi Anabolisme – Apa itu anabolisme dan contohnya? Bagaimana proses anabolisme? Dimana anabolisme terjadi? Apa yang dimaksud dengan anabolisme dan contohnya? Bagaimana anabolisme terjadi? Bagaimana reaksi anabolisme? Apa perbedaan antara anabolisme dan katabolisme? Berikan contoh reaksi anabolisme!
Agar lebih memahaminya, kali ini kita akan membahas pengertian anabolisme secara lengkap, ciri-ciri, fungsi, peranan, reaksi, tahapan proses dan contoh reaksi anabolisme.
Reaksi anabolisme merupakan reaksi pembuatan senyawa kompleks dari senyawa sederhana, misalnya sintesis asam lemak, sintesis asam amino, atau sintesis berbagai metabolit sekunder lainnya. Anabolisme disebut juga biosintesis atau asimilasi. Reaksi anabolisme memerlukan energi yang diperoleh dari reaksi katabolisme.
Anabolisme merupakan jalur metabolisme yang menyusun beberapa senyawa organik sederhana menjadi senyawa kimia atau molekul kompleks. Anabolisme memproses sintesis senyawa kimia kecil menjadi besar menjadi molekul lebih besar, misalnya konversi asam amino menjadi protein.
Singkatnya, anabolisme adalah pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana yang membutuhkan energi. Contoh reaksi anabolisme termasuk fotosintesis dan kemosintesis.
Hasil anabolisme banyak digunakan untuk fungsi esensial, misalnya glikogen dan protein digunakan sebagai bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat digunakan untuk menyalin informasi genetik. Lalu, protein; Lipid dan karbohidrat ini akan menyusun struktur intraseluler dan ekstraseluler tubuh makhluk hidup. Jika sintesis hasil anabolisme lebih cepat dibandingkan pemecahannya maka organisme akan tumbuh.
Ciri-ciri Anabolisme
Berikut ciri-ciri atau ciri-ciri reaksi anabolisme, antara lain:
Ini adalah reaksi persiapan.
Membutuhkan energi.
Substratnya adalah senyawa sederhana.
Hasil reaksinya berupa senyawa kompleks.
Endotermik.
Contohnya termasuk reaksi fotosintesis atau kemosintesis.
Fungsi Reaksi Anabolisme
Fungsi anabolisme dalam tubuh memungkinkannya untuk tumbuh atau membentuk sel-sel baru dan juga menjaga jaringan dalam tubuh. Proses anabolisme menggunakan energi yang dihasilkan dari reaksi katabolisme dan dipengaruhi oleh berbagai hormon dan enzim untuk membentuk dan memperbaiki sel dan jaringan. Contoh proses anabolisme dalam tubuh antara lain pertumbuhan dan mineralisasi tulang serta peningkatan massa otot.
Peran Hormon dalam Reaksi Anabolisme
Hormon yang berperan dalam reaksi anabolisme dikategorikan sebagai hormon anabolik. Hormon anabolik berikut meliputi:
Hormon pertumbuhan diproduksi di kelenjar pituitari. Fungsi hormon ini adalah mengatur pertumbuhan tubuh. Jika pada masa kanak-kanak kadar hormon pertumbuhan ini terlalu tinggi, dapat menyebabkan anak tumbuh lebih tinggi dari rata-rata atau disebut dengan gigantisme. Sedangkan jika kadarnya terlalu sedikit maka pertumbuhannya akan lebih rendah dari rata-rata (dwarfisme).
Faktor Pertumbuhan Seperti Insulin (IGF-1 dan IGF-2)
Faktor pertumbuhan seperti insulin merangsang produksi protein dan lemak. IGF-I dan IGF-2 bekerja sama dengan hormon pertumbuhan berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tulang dan berbagai jaringan tubuh, termasuk kelenjar susu tempat terjadinya proses reproduksi (prokreasi). Hormon ini juga mengontrol produksi hormon pertumbuhan oleh kelenjar pituitari serta kadar gula darah.
Hormon insulin diproduksi oleh kelenjar pankreas. Tugas insulin adalah mengatur kadar glukosa dalam darah, membantu tubuh mengubah makanan yang dikonsumsi menjadi energi dan juga membantu menyimpan cadangan energi. Tanpa insulin, sel-sel tubuh tidak dapat memanfaatkan glukosa.
Testosteron adalah hormon pria yang diproduksi di testis. Testosteron membentuk sperma dan perkembangan ciri-ciri seks pria, seperti suara yang lebih dalam, otot yang lebih besar, dan pertumbuhan rambut di wajah dan tubuh. Hormon testosteron juga berperan penting di seluruh tubuh karena berdampak pada otak, tulang dan massa otot, sistem pembuluh darah, distribusi lemak, organ, tingkat energi, dan fungsi seksual. Selain pada pria, tubuh wanita juga memproduksi hormon testosteron di indung telur, namun dalam jumlah yang lebih sedikit.
Estrogen adalah hormon wanita yang diproduksi di ovarium dan juga di plasenta selama kehamilan. Selain itu, estrogen juga diproduksi dalam jumlah kecil di jaringan lemak dan otot, sehingga menjadi sumber utama estrogen pada wanita yang telah mengalami menopause. Pria juga memproduksi hormon estrogen, namun dalam jumlah yang lebih sedikit. Peran hormon estrogen antara lain:
Memperkuat jaringan tulang
Mengembangkan ciri-ciri bentuk tubuh wanita, misalnya payudara.
Berperan dalam penebalan jaringan pada rahim (endometrium)
Mengatur siklus menstruasi.
Tahapan Proses Anabolisme
Ada 3 tahapan reaksi anabolisme, antara lain:
Produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida dan nukleotida.
Aktivasi senyawa kemudian menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP.
Kombinasi prekursor tersebut akan menjadi molekul kompleks, seperti polisakarida, protein, lemak, dan asam nukleat.
Anabolisme yang menggunakan energi cahaya disebut fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energi kimia disebut kemosintesis.
Fotosintesis adalah proses pembuatan senyawa karbon organik (glukosa) dari senyawa karbon anorganik (karbon dioksida) dan air dengan bantuan energi cahaya. Reaksi fotosintesis dapat diringkas dengan persamaan berikut.
Fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh organisme fotoautotrofik, seperti tumbuhan hijau, alga, dan jenis bakteri tertentu. Organisme ini dapat melakukan fotosintesis karena memiliki pigmen fotosintesis yang merupakan alat untuk menangkap sinar matahari. Pigmen fotosintetik termasuk klorofil, karoten, fikoeritrin dan fikosianin.
Dalam fotosintesis, sinar matahari berperan sebagai sumber energi. Jumlah energi yang terkandung dalam cahaya tergantung pada panjang gelombangnya. Sinar matahari yang dapat digunakan untuk fotosintesis mempunyai panjang gelombang tertentu.
Misalnya klorofil a hanya mampu menyerap cahaya dengan panjang gelombang sekitar 600-700 nm secara maksimal, sedangkan klorofil b menyerap cahaya dengan panjang gelombang 400-500 nm.
Di antara pigmen-pigmen fotosintetik yang ada, klorofil merupakan pigmen utama. Klorofil atau zat hijau pada daun terdapat pada kloroplas. Dengan demikian, proses fotosintesis juga terjadi di kloroplas. Kloroplas dapat ditemukan pada daun hijau, batang atau kelopak bunga tanaman. Jadi, proses fotosintesis dapat terjadi pada bagian tumbuhan yang berwarna hijau, namun terutama terjadi pada daun. Pada daun, kloroplas banyak ditemukan pada jaringan bunga karang dan pada jaringan palisade atau jaringan tiang.
Di dalam kloroplas terdapat butiran-butiran yang disebut granum, masing-masing granum dihubungkan satu sama lain oleh suatu lamela yang disebut lamela intergranular. Satu granum terdiri dari unit-unit yang disebut tilakoid. Klorofil a dan klorofil b terdapat pada membran tilakoid. Grana ditemukan dalam cairan yang disebut stroma.
Pigmen penyerap cahaya yang terdiri dari klorofil a dan klorofil b terdapat pada membran tilakoid dan membentuk kelompok yang disebut fotosistem. Fotosistem adalah unit fungsional yang menangkap cahaya. Satu fotosistem terdiri dari sekitar 200 molekul klorofil. Fotosistem ada dua, yaitu fotosistem I (FS I) dan fotosistem II (FS II).
Ada dua tahapan dalam reaksi fotosintesis, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.
Reaksi Ringan
Reaksi terang terjadi dengan adanya sinar matahari dan berlangsung di dalam grana. Pada reaksi terang, energi matahari diserap oleh klorofil untuk diubah menjadi energi kimia. Energi kimia ini disimpan dalam dua jenis molekul berenergi tinggi, yaitu ATP dan NADPH. Pada reaksi terang terjadi fotolisis yaitu penguraian air oleh cahaya yang menghasilkan ion hidrogen dan oksigen. Fotolisis adalah pemasok elektron dalam reaksi terang.
Reaksi gelap dapat terjadi baik ada cahaya maupun tanpa cahaya. Reaksi ini terjadi di stroma. Pada reaksi gelap, ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang digunakan sebagai sumber energi untuk mereduksi karbon dioksida menjadi glukosa. Pembentukan glukosa dari karbon dioksida melalui siklus Calvin Benson
Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis
Proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan sangat dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor internal (dari dalam) maupun faktor eksternal (dari luar). Faktor internal bersifat genetik, sedangkan faktor eksternal berupa suhu, cahaya, air, karbon dioksida dan mineral.
Faktor genetik atau keturunan sangat menentukan aktivitas fotosintesis suatu tumbuhan. Hal ini dikarenakan kondisi genetik yang berbeda akan menyebabkan perbedaan fasilitas fotosintesis pada setiap tanaman. Ada tumbuhan yang banyak mengandung klorofil sehingga aktivitas fotosintesisnya juga akan sangat baik. Sebaliknya ada tumbuhan yang kandungan klorofilnya sangat sedikit sehingga aktivitas fotosintesisnya juga rendah.
Dalam proses fotosintesis enzim juga dibutuhkan. Enzim dapat bekerja secara optimal apabila suhu lingkungan optimal. Jika suhu berada di atas suhu optimum maka laju fotosintesis menurun karena aktivitas enzim menjadi lebih lambat. Begitu pula jika berada di bawah suhu optimum maka laju fotosintesis akan menurun karena aktivitas enzim juga berkurang.
Lampu
Agar fotosintesis dapat berlangsung, diperlukan cahaya sebagai sumber energi. Faktor cahaya yang penting adalah durasi paparan, intensitas cahaya, dan panjang gelombang cahaya. Semakin lama pencahayaan maka semakin banyak pula aktivitas fotosintesis yang dapat dilakukan. Semakin tinggi intensitas cahaya maka semakin cepat pula laju fotosintesis suatu tumbuhan.
Reaksi yang terjadi pada fotosintesis adalah sintesis glukosa dari karbon dioksida. Tanpa air, reaksi fotosintesis tidak akan berlangsung. Pasalnya air pada reaksi terang melalui proses fotolisis menjadi pemasok elektron yang berperan dalam fotofosforilasi membentuk ATP dan NADPH. Selain itu, jika kekurangan air maka tanaman akan mengalami gangguan fisiologis yang dapat menghambat reaksi metabolisme yang terjadi pada tanaman, termasuk proses fotosintesis.
Seperti air, karbon dioksida juga merupakan bahan baku sintesis glukosa dalam fotosintesis. Karbon dioksida di udara akan difiksasi oleh tumbuhan, kemudian direduksi menjadi glukosa. Jika karbon dioksida di udara sedikit, tentu saja proses fotosintesis juga akan berlangsung lambat.
Mineral
Mineral seperti magnesium dan besi berperan dalam membangun molekul klorofil. Jika mineral tersebut kekurangan maka tumbuhan akan kekurangan klorofil. Akibatnya tanaman akan mengalami kendala dalam melakukan fotosintesis.
Kemosintesis adalah reaksi biosintesis yang menggunakan energi dari reaksi kimia. Kemosintesis dilakukan oleh beberapa jenis bakteri, misalnya bakteri nitrit (Nitrosomonas dan Nitrosococcus), bakteri nitrat (Nitrosobacter), bakteri belerang (Thiobacillus, Beggiatoa, dan Thiothrix), dan bakteri besi (Cladothrix).
Bakteri nitrit mengubah amonium menjadi nitrat. Konversi ini terdiri dari dua tahap dan dilakukan oleh bakteri yang berbeda. Tahap pertama adalah oksidasi amonium menjadi nitrit yang dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas atau Nitrosococcus. Tahap kedua adalah oksidasi nitrit menjadi nitrat yang dilakukan oleh bakteri Nitrobacter.
Reaksi kimia ini menghasilkan energi yang akan digunakan untuk sintesis karbohidrat dari sumber karbon anorganik. Sumber karbon yang dapat dimanfaatkan dapat berupa karbon dioksida (C02), karbonat (CO^), atau metana (CH4).
Bakteri kemosintetik yang dapat mengoksidasi belerang adalah Thiobacillus thio-oxidans. Bakteri ini dapat mengoksidasi belerang anorganik (belerang) dan menghasilkan energi yang diperlukan untuk aktivitas hidupnya. Selain itu, bakteri Thiobacillus ferro-oxidans mampu mengoksidasi zat besi.
Contoh Anabolisme
Berikut beberapa contoh reaksi anabolisme, antara lain:
Pembentukan glikogen dari glukosa.
Pembentukan protein dari asam amino.
Pembentukan trigliserida dari asam lemak dan gliserol.
Perbedaan Antara Anabolisme dan Katabolisme
Perbedaan anabolisme dan katabolisme (Wiradikusumah, 1985), antara lain:
Anabolisme adalah proses sintesis molekul kimia kecil menjadi molekul yang lebih besar, sedangkan katabolisme adalah proses pemecahan molekul besar menjadi molekul kecil.
Anabolisme merupakan proses yang memerlukan energi, sedangkan katabolisme merupakan proses pelepasan energi.
Anabolisme merupakan reaksi reduksi, sedangkan katabolisme merupakan reaksi oksidasi.
Produk akhir anabolisme sering disebut sebagai senyawa awal katabolisme.
Baca Juga: Fungsi Mitokondria
Demikianlah artikel yang membahas tentang pengertian anabolisme secara lengkap, ciri-ciri, fungsi, peranan, reaksi, tahapan proses dan contoh reaksi anabolisme. semoga bermanfaat
