Metabolisme (bahasa Yunani: μεταβολισμος, metabolismos, perubahan) adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.
Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik,
katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi
anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.
Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.
Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik,
katabolisme, yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi
anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.
Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.
Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang bereaksi dengan dikatalisis enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.
Jenis Jenis Metabolisme
Metabolisme karbohidrat
Berkas:Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel.
Metabolisme karbohidrat Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolism total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. KARBOHIDRAT merupakan hidrat dari unsur karbon (C). Peristiwa ini banyak dijumpai pada tubuh makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan, atau manusia
Metabolisme Lemak
Proses metabolisme di dalam tubuh baik yang berasal dari karbohidrat, protein, dan lemak berfungsi untuk menghasilkan energi tubuh untuk bergerak dan memenuhi kebutuhan energi di dalam sel. karena itu semua proses metabolisme tersebut, asetil Ko A memiliki peranan yang sangat besar dalam menghasilkan energi.
Metabolisme Lemak merupakan proses tubuh untuk menghasilkan energi dari asupan lemak setelah masuk menjadi sari-sari makanan dalam tubuh. dalam memetabolisme lemak menjadi energi kita membutuhkan bantuan glukosa dari karbohidrat. karena itu, tubuh kita cenderung menuntut makan yang manis-manis setelah makan makanan yang kaya akan lemak. lemak dalam tubuh kita akan masuk ke dalam proses metabolisme setelah melewati tahapan penyerapan, sehingga bentukan lemak yang memasuki jalur metabolisme lemak dalam bentukan trigliserida. (trigliserida adalah bentuk simpanan lemak tubuh).
Dalam bentuk trigliserida, lemak disintesis menjadi asam lemak dan glliserol, seperti yang dijelaskan pada gambar dibawah. asam lemak dan gliserol ini lah yang masuk kedalam proses metabolisme energi.
pada prosesnya, gliserol dan asam lemak memerlukan glukosa untuk memasuki siklus krebs atau biasanya dikenal dengan TCA, dengan memasuki siklus ini gliserol dan asam lemak dapat diubah menjadi energi, seperti dijelaskan pada gambar jalur metabolisme lemak di bawah ini.
asam lemak hasil sintesis lemak hanya terdiri dari pecahan 2-karbon, karena itu sel tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari asam lemak, begitupun dengan gliserol, karena gliserol hanya merupakan 5% dari lemak. dengan demikian, sel tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari lemak. karena tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari lemak maka organ tubuh tertentu seperti sistem saraf tidak dapat mendapat energi dari lemak, dan karena hal itu pula proses pembakaran lemak tubuh membutuhkan proses yang panjang, salah satunya harus membutuhkan bantuan glukosa.
Metabolisme protein
Asam amino adalah salah satu senyawa yang ada didalam tubuh makhluk hidup yang diantaranya hewan dan manusia yang berguna untuk sebagai sumber bahan utama pembentukan protein dalam tubuh. Kira-kira 75% asam amino digunakan untuk sintesis protein. Asam-asam amino dapat diperoleh dari protein yang kita makan atau dari hasil degradasi protein di dalam tubuh kita. Protein yang terdapat dalam makanan di cerna dalam lambung dan usus menjadi asam-asam amino yang diabsorpsi dan di bawa oleh darah ke hati. Protein dalam tubuh dibentuk dari asam amino. Hati adalah organ tubuh dimana terjadi reaksi Anabolisme dan Katabolisme. Proses Metabolik dan katabolik juga terjadi dalam jaringan di luar hati. Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber yaitu absorpsi melalui dinding usus, hasil penguraian protein dalam sel dan hasil sintesis asam amino dalam sel. Hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah.
Asam amino merupakan unit pembangun Protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida pada setiap ujungnya. Protein tersusun dari atom C, H, O, dan N, serta kadang-kadang P dan S. Dari keseluruhan Asam amino yang terdapat di alam hanya 20 Asam amino yang yang biasa dijumpai pada protein. Tidak semua Asam amino terdapat di dalam molekul Protein, karena memiliki tugas lain. Sama halnya dengan proses metabolisme pada komponen lain, pada metabolisme Protein dan Asam amino juga terjadi anabolisme dan katabolisme yang juga membutuhkan peranan enzim. Sehingga kita harus tahu bagaimana proses metabolisme dari Protein dan Asam amino. Maka dari itu kami menyusun makalah ini yang di dalamnya kami berusaha memaparkan dan menjelaskan secara rinci, bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam amino. Sehingga kita dapat memahami secara jelas proses metabolisme Protein dan Asam amino.
Metabolisme Asam Nukleat
Asam nukleat tRNA (transfer RNA) mengandung derivat metal basa purin atau basa pirimidin, misalnya 6-N-dimetil adenin atau 2-N-dimetil guanin. Dalam alam nukleosida terutama terdapat dalam bentuk ester fosfat yang disebut nukleotida. Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan sesama nukleotida membentuk asam nukleat. Dalam molekul nukleotida gugus fosfat terikat oleh pentosa pada atom C-5. Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut : Adenin nukleotida atau Adenosin monofosfat (AMP) (asam adenilat) Guanin nukleotida atau Guanosinmonofosfat (GMP) (asam guanilat) Hipoksantin nukleosida atau Inosin monofosfat (IMP) (asam inosinat) Urasil Nukleotida atau Uridin monofosfat (UMP) (asam uridilat) Sitidin nukleotida atau Sitidin monofosfat (SMP) (asam sitidilat) Timin nukleotida atau Timidin monofosfat (TMP) (asam timidilat)
Pentosa yang terdapat dalam molekul nukleotida pada contoh diatas ialah ribosa. Apabila pentosanya deoksiribosa, maka ditambah deoksi di depan nama nukleotida tersebut misalnya deoksiadenosin-monofosfat atau disingkat dAMP.
Ada beberapa nukleotida yang mempunyai gugus fosfat lebih dari 1 misalnya adenosin trifosfat dan uridin trifosfat, kedua nukleotida ini mempunyai peranan penting dalamreaksi-reaksi kimia dalam tubuh. Pada rumus molekul ATP dan UTP , ikatan antara gugus-gugus fosfat diberi tanda yang khas. Pada proses hidrolisis ATP akan melepaskan gugus fosfat dan terbentuk adenosin difosfat(ADP). Pada hidrolis ini ternyata dibebaskan energi yang cukup besar yaitu 7.000 kal/mol ATP. Oleh karena itu ikatan antara gugus fosfat dinamakan ³ ikatan berenergi tinggi ³ dan diberitanda. Dalam tubuh, ATP dan UTP berfungsi sebagai penyimpan energi yang diperoleh dariproses oksidasi senyawa-senyawa dalam makanan kita untuk kemudian dibebaskan apabila energi tersebut diperlukan
Metabolisme Asam Asetat
Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C.
Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industri yang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati.
Katabolisme
Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup:
- Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.
Katabolisme karbohidrat
- Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
- Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen.
- Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.
Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.
- Respirasi aerobik
- Transpor elektron
- Fosforilasi oksidatif
- Respirasi anaerobik,
- Daur Cori
- Fermentasi asam laktat
- Fermentasi
- Fermentasi etanol
Anabolisme
Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup:
- Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.
- Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.
- Jalur sintesis porfirin
- Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.
- Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid.
- Fotosintesis
- Siklus Calvin dan fiksasi karbon
Metabolisme obat
Jalur metabolisme obat, yaitu modifikasi dan penguraian obat-obatan dan senyawa ksenobiotik lainnya melalui sistem enzim khusus mencakup:
- Sistem sitokrom P450 okidase
- Sistem monooksigenase berkandungan flavin
- Metabolisme alkohol
Lain-lain
Metabolisme besi dalam tubuh manusia
Sejarah
Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, Ars de statica medecina yang membuatnya terkenal di Eropa. Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar (lihat gambar) sebelum dan sesudah makan, tidur, bekerja, berhubungan seksual, berpuasa makan atau minum, dan buang air besar. Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui perspiratio insensibilis (mungkin dapat diterjemahkan sebagai "keringatan yang tidak tampak").
sekian pembahasan dari saya,mudah mudahan bermanfaat,bila ada kata atau ejaan yang masih kurang/salah saya mohon maaf Wasallammu'alaikum wr.wb
Posting Komentar