Halo biologixme!
Sebelumnya sudah dijelaskan bahwa dalam proses metabolisme terdiri dari proses katabolisme dan proses anabolisme. Kedua proses tersebut saling berkaitan satu sama lain. Dalam roses respirasi seluler yang merupakan bagian dari proses katabolisme, molekul glukosa dipecah menjadi karbondioksida, air, serta energi. sedangkan dalam proses fotosintesis yang merupakan bagian dari proses katabolisme, membutuhkan karbondioksida dan air untuk membentuk senyawa organik berupa amilum.
Amilum hasil fotosintesis tersebut agar menjadi sumber energi bagi manusia, maka harus diubah terlebih dahulu menjadi glukosa oleh enzim dalam sistem pencernaan, dan glukosa inilah yang berperan sebagai sumber energi utama bagi tubuh kita. Selain glukosa, protein dan lemak juga bisa menghasilkan jadi energi. lalu bagaimana keterkaitan antara glukosa, protein dan juga lemak dalam proses metabolisme? Mari simak penjelasan berikut ini.
Perlu diingat, agar menjadi energi, glukosa harus memasuki respirasi seluler, terutama respirasi aerob melalui tahapan gllikolisis yang menghasilkan 2 ATP, 2 NADH, dan 2 asam piruvat, selanjutnya 2 asam piruvat harus memasuki tahapan dekarboksilasi oksidatif yang menghasilkan 2 asetil KoA, 2 NADH, dan 2 CO2. Tahapan berikutnya yaitu 2 asetil KoA harus memasuki tahapan siklus Krebs untuk menghasilkan 2 ATP, 2 NADH, 2 FADH2, dan 4 CO2. Terakhir, konversi 10 NADH dan 2 FADH2 yang berasal dari tahapan-tahapan tadi, diubah menjadi 34 ATP dan juga air (H2O) melalui transpor elektron di krista mitokondria.
Senyawa protein, agar menjadi energi harus diubah terlebih dahulu menjadi asam amino oleh enzim pencernaan. Selanjutnya asam amino yang terbentuk oleh enzim bisa diubah menjadi asam piruvat, asetil KoA atau masuk ke siklus krebs bergantung pada jenis asam aminonya. Asam amino juga bisa dibentuk menjadi NH3 dan urea melalui proses demainasi di dalam hati, selanjutnya NH3 dan urea akan dibuang melalui urine di ginjal. Satu gram protein mampu menghasilkan energi sebanyak 4 kkal. Energi tersebut, sama dengan energi yang dihasilkan dari satu gram karbohidrat yaitu 4 kkal.
Asam amino sendiri terdiri dari dua jenis, yaitu asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino esensial yaitu asam amino yang tidak dapat dibentuk dalam tubuh, sehingga untuk mendapatkannya harus berasal dari makanan. Sedangkan asam amino non esensial dapat dibentuk dalam tubuh melalui sintesis protein.
Sedangkan lemak, untuk menghasilkan energi harus diubah terlebih daluhu menjadi asam lemak dan juga gliserol oleh enzim-enzim pencernaan. Asam lemak akan memasuki jalur metabolisme setelah diubah menjadi asetil KoA dan masuk siklus krebs, sedangkan gliserol akan diubah menjadi gliseraldehida 3-posfat (PGAL) di glikolisis. Untuk satu gram lemak menghasilkan energi yang lebih besar dibandingkan dengan karbohidrat dan protein, yaitu 9 kkal.
Mengapa energi yang dihasilkan oleh lemak jauh lebih besar daripada karbohidrat dan protein? Hal ini dikarenakan lemak memiliki atom hidrogen yang lebih banyak, selain itu lemak juga merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi. Sedangkan karbohidrat (glukosa) dan protein banyak mengandung oksigen dan sedikit hidrogen, sehingga lebih mudah teroksidasi.
Senyawa karbon yang tereduksi lebih banyak menyimpan energi dan saat terjadi pembakaran sempurna akan membebaskan energi yang lebih banyak, hal ini dikarenakan terjadi pembebasan elektron yang lebih banyak, dan pelepasan elektron tersebut menunjukkan jumlah energi yang dihasilkan.
Untuk memperjelas paparan di atas, maka perhatikan diagram berikut ini:
Dari uraian di atas, maka dapat kita simpulkan bahwa energi yang kita peroleh selain dari glukosa sebagai sumber energi utama, juga bisa berasal dari protein dan lemak. Protein diubah dulu oleh enzim menjadi asam amino, selanjutnya diubah menjadi asam piruvat, asetil KoA, atau bisa masuk langsung ke siklus krebs sesuai jenis asam aminonya.
Sedangkan lemak, diubah terlebih dahulu menjadi asam lemak dan gliserol, asam lemak bisa diubah menjadi asetil KoA lalu memasuki siklus krebs. Sedangkan gliserol dapat diubah menjadi gliseraldehida 3-posfat yang masuk ke jalus glikolisis dalam katabolisme glukosa.
Energi yang dihasilkan dari 1 gram karbohidrat dan protein yaitu 4 kkal. Sedangkan untuk 1 gram lemak energi yang dihasilkannya jauh lebih besar yaitu 9 kkal. Hal itu disebabkan karena lemak memiliki atom hidrogen yang lebih banyak dan merupakan senyawa karbon yang lebih tereduksi.
Nah biologixme, itulah pembahasan mengenai hubungan metabolisme karbohidrat, protein dan lemak. Jangan lupa juga, bagi kalian yang ingin menguasai materi metabolisme secara mudah, kalian bisa membacanya pada materi cara mudah menguasai materi metabolisme. Semoga bermanfaat dan terima kasih.
Referensi: Buku Biologi kelas XII karya Fictor Ferdinand dan Moekti Ariebowo serta Idun Kistinah dan Endang Sri Lestari
0 komentar