Baca Juga: Reaksi Anabolisme
Agar lebih memahaminya kali ini kita akan membahas materi tentang Pengertian Katabolisme, Jenis, Proses, Contoh, Perbedaan Katabolisme dan Anabolisme secara lengkap.
Baca Juga:
Memahami Katabolisme
Jenis Katabolisme
Katabolisme Karbohidrat
Pernapasan aerobik
Baca Juga:
Tahapan Respirasi Aerobik
Fermentasi (Respirasi Anaerob)
Fermentasi Alkohol
Fermentasi Asam Laktat
Katabolisme Lemak dan Katabolisme Protein
Hubungan antara Katabolisme Karbohidrat dan Lemak
Hubungan antara Katabolisme Karbohidrat dan Protein
Contoh Katabolisme
Perbedaan antara Katabolisme dan Anabolisme
Memahami Katabolisme
Katabolisme adalah reaksi penguraian molekul besar dan kompleks menjadi molekul yang lebih kecil dan sederhana. Di bawah ini kita akan membahas proses pemecahan atau katabolisme karbohidrat, protein dan lemak.
Katabolisme adalah jenis metabolisme yang memecah substrat molekul organik kompleks menjadi komponen penyusunnya dengan melepaskan energi umumnya dalam bentuk ATP.
Baca Juga:
Singkatnya, pengertian katabolisme adalah energi yang dihasilkan ketika tubuh mencerna molekul kompleks menjadi lebih sederhana.
Jenis Katabolisme
Berikut ini macam-macam katabolisme, antara lain:
Baca Juga:
Katabolisme Karbohidrat
Pengertian katabolisme karbohidrat adalah proses penguraian molekul karbohidrat pada saat makanan dicerna. Saat mencerna karbohidrat, molekul karbohidrat kompleks (polisakarida) akan dipecah menjadi molekul karbohidrat sederhana (monosakarida). Proses pencernaan berlangsung secara enzimatis atau dibantu oleh enzim.
Ketika karbohidrat ini dipecah, energi dihasilkan. Energi ini akan digunakan untuk berbagai kebutuhan hidup sel, seperti untuk pergerakan, pembelahan, transportasi zat serta penataan molekul organik berukuran besar.
Katabolisme dapat terjadi melalui respirasi sel, yaitu proses produksi ATP dengan menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron. Berdasarkan keterlibatan oksigen dalam prosesnya, terdapat dua jenis respirasi seluler, yaitu:
Baca Juga:
Respirasi aerobik, yaitu respirasi yang memerlukan oksigen (02) dan mengeluarkan karbon dioksida (CO2) yang akan menghasilkan glukosa.
Respirasi anaerobik (fermentasi), yaitu respirasi yang tidak memerlukan oksigen bebas untuk membentuk glukosa dan energi.
Pernapasan aerobik
Respirasi adalah peristiwa oksidasi biologis yang menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir. Dalam proses ini, oksigen direduksi menjadi air (H2O). Pertama, elektron bebas dan hidrogen ditangkap oleh NAD (nicotinamide adenine dinucleotide), yaitu zat yang berasal dari vitamin niacin menjadi NADH2, kemudian atom hidrogen dan elektron tersebut diberikan kepada oksigen melalui sistem transpor elektron untuk menghasilkan NAD dan H2O. lagi.
Tahapan Respirasi Aerobik
Berikut uraian tahapan proses respirasi aerobik yang dilalui dengan sempurna oleh molekul glukosa dalam sel:
Baca Juga:
Glikolisis
Glikolisis adalah pemecahan glukosa (senyawa kimia dengan 6 atom karbon) menjadi 2 asam piruvat (senyawa dengan 3 atom karbon). Reaksi glikolisis terjadi di sitoplasma sel (sitosol).
Baca Juga:
Baca Juga : Pengertian Metabolisme
Pembentukan Asetil Koenzim A
Molekul piruvat yang terbentuk selama glikolisis memasuki mitokondria dan diubah menjadi asetil koenzim A (asetil KoA). Dalam reaksi kompleks, piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif. Pertama, gugus karboksil dilepaskan sebagai karbon dioksida yang kemudian berdifusi keluar sel. Kemudian, dua karbon yang tersisa dioksidasi dan hidrogen, yang dilepaskan dalam proses oksidasi, diterima oleh NAD+. Terakhir, terjadi oksidasi dua gugus karbon yaitu gugus asetil yang melekat pada gugus sulfhidril koenzim A (CoA-SH) membentuk asetil koenzim A. Koenzim A terbentuk di dalam sel dari salah satu vitamin B yaitu asam pantotenat. . Reaksi pembentukan asetil KoA dikatalisis oleh kompleks multienzim yang mengandung beberapa salinan dari masing-masing tiga enzim berbeda.
Baca Juga:
Siklus Krebs
Siklus Krebs atau siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat ditemukan oleh Sir Hans Krebs (1937). Dalam kondisi aerobik, glukosa yang telah diubah menjadi asam piruvat melalui glikolisis akan teroksidasi sempurna menjadi air dan karbon dioksida melalui siklus asam sitrat. Reaksi siklus asam sitrat terjadi di 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). Siklus Krebs terjadi di mitokondria dan dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase.
Baca Juga:
Transportasi Elektron (Fosforilasi Oksidatif)
Transportasi elektron adalah tahap akhir dari respirasi sel. Transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria. Pada reaksi transpor elektron ini, aliran elektron dari senyawa organik ke oksigen akan menghasilkan energi untuk membuat ATP dari ADP dan fosfat.
Baca Juga:
Fermentasi (Respirasi Anaerob)
Fermentasi merupakan proses penguraian senyawa organik untuk memperoleh energi tanpa menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir. Ada berbagai jenis fermentasi berdasarkan substrat akhirnya, misalnya fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.
Fermentasi Alkohol
Proses fermentasi alkohol berlangsung dalam kondisi anaerobik sehingga asam piruvat yang terbentuk pada akhir glikolisis tidak berubah menjadi asetil koenzim A. Asam piruvat akan mengalami dekarboksilasi menjadi asetaldehida yang dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase. Asetaldehida kemudian mengalami reduksi menjadi alkohol dengan bantuan enzim alkohol dehidrogenase.
Baca Juga:
Baca juga : Pengertian Silkus Krebs
Fermentasi Asam Laktat
Pada proses fermentasi asam laktat, asam piruvat tidak diubah menjadi asetil KoA untuk diteruskan ke siklus Krebs, melainkan menjadi asam laktat. Proses perubahan asam piruvat menjadi asam laktat dikatalisis oleh enzim laktat dehidrogenase.
Baca Juga:
Katabolisme Lemak dan Katabolisme Protein
Selain karbohidrat, lemak dan protein juga dapat dipecah untuk mendapatkan energi. Energi yang dihasilkan oleh katabolisme protein lebih sedikit dibandingkan melalui katabolisme karbohidrat, sedangkan katabolisme lemak menghasilkan energi dua kali lebih banyak per unit massa.
Lemak merupakan salah satu sumber energi bagi tubuh, bahkan kandungan energinya paling tinggi diantara sumber energi lainnya yaitu 9 kkal/gram. Pemecahan lemak dimulai ketika lemak berada dalam sistem pencernaan makanan. Lemak akan dipecah menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserol merupakan senyawa yang mempunyai 3 atom C yang merupakan hasil pemecahan lemak yang kemudian diubah menjadi gliseraldehida 3-fosfat, kemudian gliseraldehida 3-fosfat mengikuti jalur glikolisis akan menjadi piruvat. Asam lemak sendiri akan terurai menjadi molekul yang memiliki 2 atom C, yang kemudian akan diubah kembali menjadi asetil koenzim A.
Baca Juga:
Dengan demikian, satu molekul glukosa akan menghasilkan 2 asetil koenzim A dan 1 molekul lemak yang mempunyai C sebesar 18 dapat menghasilkan 10 asetil koenzim A, sehingga diketahui bahwa pada proses katabolisme, energi yang dihasilkan lemak jauh lebih besar dibandingkan dengan energi yang dihasilkan. oleh karbohidrat. Perlu diingat bahwa 1 gram karbohidrat dapat menghasilkan energi sebesar 4,1 kalori, sedangkan 1 gram lemak dapat menghasilkan energi sebesar 9 kalori.
Sedangkan protein merupakan biomolekul yang tersusun dari asam amino. Meskipun protein bukan sumber energi utama bagi tubuh, namun oksidasi asam amino dapat menyediakan sekitar 10% dari total energi yang dibutuhkan tubuh. Dalam sistem pencernaan makanan, protein dapat dipecah oleh enzim protease menjadi peptida yang lebih sederhana yaitu asam amino. Kemudian asam amino tersebut mengalami deaminasi yaitu pemutusan gugus amino dari asam amino tersebut.
Hubungan antara Katabolisme Karbohidrat dan Lemak
Lemak merupakan sumber energi dalam tubuh karena lemak mengandung banyak atom hidrogen. Namun, untuk menggunakan lemak sebagai energi, lemak harus dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana. Hidrolisis lemak merupakan tahap pemecahan lemak menjadi gliserol dan asam lemak dan dalam bentuk lemak baru dapat digunakan sebagai energi. Gliserol dapat masuk ke dalam proses glikolisis dalam bentuk gliseraldehida 3 fosfat (G3P) sehingga produksi asam piruvat akan meningkat. Asam lemak juga dapat memasuki siklus Krebs setelah mengalami oksidasi beta menjadi Asetil Co-A. Dengan cara ini, sumber bahan untuk siklus Krebs meningkat dan lebih banyak ATP yang dapat digunakan sebagai energi.
Baca Juga:
Baca Juga: Proses Fotosintesis
Hubungan antara Katabolisme Karbohidrat dan Protein
Protein dalam tubuh tersusun atas molekul-molekul kompleks sehingga tidak dapat digunakan sebagai energi. Oleh karena itu, protein harus dicerna menjadi asam amino terlebih dahulu. Dengan bantuan enzim, asam amino dapat masuk ke proses glikolisis sehingga meningkatkan produksi asam piruvat yang kemudian mengarah pada siklus Krebs. Sedangkan asam amino yang tidak masuk ke siklus Krebs akan mengalami deaminasi dan membentuk NH3. NH3 yang tidak terserap dalam tubuh akan dikeluarkan melalui urin.
Contoh Katabolisme
Berikut beberapa contoh katabolisme, antara lain:
Baca Juga:
- Pernapasan aerobik
- Respirasi anaerobik (fermentasi)
- Pencernaan karbohidrat dari nasi yang masuk ke dalam tubuh, karbohidrat akan diubah menjadi disakarida dan dipecah lagi menjadi monosakarida (glukosa). Glukosa merupakan bagian terkecil hasil katabolisme karbohidrat yang akan diserap tubuh ke dalam aliran darah.
- Latihan fisik aerobik bermanfaat untuk membakar kalori dan lemak.
Perbedaan antara Katabolisme dan Anabolisme
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 membutuhkan energi, sedangkan katabolisme melepaskan energi.
- Anabolisme merupakan reaksi reduksi, sedangkan katabolisme merupakan reaksi oksidasi.
- Produk akhir anabolisme sering disebut sebagai senyawa awal katabolisme.
Baca Juga: Fungsi Ribosom
Demikianlah artikel pembahasan lengkap mengenai Pengertian Katabolisme, Jenis, Proses, Contoh, Perbedaan Katabolisme dan Anabolisme. semoga bermanfaat
Baca Juga:
