Anabolisme adalah proses sintesis molekul kompleks dari senyawa-senyawa kimia yang sederhana secara bertahap. Proses ini membutuhkan energi dari luar. Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Energi tersebut, selanjutnya digunakan untuk
mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang, tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk.
Selain dua macam energi diatas, reaksi anabolisme juga menggunakan energi dari hasil reaksi katabolisme, yang berupa ATP.
Agar asam amino dapat disusun menjadi protein, asam amino tersebut harus diaktifkan terlebih dahulu. Energi untuk aktivasi asam amino tersebut berasal dari ATP. Agar molekul glukosa dapat disusun dalam pati atau selulosa, maka molekul itu juga harus diaktifkan terlebih dahulu, dan energi yang diperlukan juga didapat dari ATP. Proses sintesis lemak juga memerlukan ATP.
Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar.
Pertama, produksi prekursor seperti asam amino, monosakarida, dan nukleotida.
Kedua, pengaktivasian senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Anabolisme yang menggunakan energi cahaya dikenal dengan fotosintesis, sedangkan anabolisme yang menggunakan energi kimia dikenal dengan kemosintesis.
Fotosintesis
Fotosintesis merupakan proses pembentukan bahan organik dari zat anorganik dengan bantuan energi cahaya.
Reaksi: energi cahaya 6CO2 + 6H2O ----------------> C6H12O6 + 6O2 klorofil
Fotosintesis terdiri dari dua tahap, yaitu reaksi gelap dan reaksi terang.
Kemosintesis
Kemosintesis merupakan proses pembentukan bahan organik dari zat anorganik dengan menggunakan energi dari bahan-bahan kimia. Senyawa kompleks yang disintesis organisme tersebut adalah senyawa organik atau senyawa hidrokarbon. Autotrof, seperti tumbuhan, dapat membentuk molekul organik kompleks di sel seperti polisakarida dan protein dari molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air. Di lain pihak, heterotrof, seperti manusia dan hewan, tidak dapat menyusun senyawa organik sendiri. Jika organisme yang menyintesis senyawa organik menggunakan energi cahaya disebut fotoautotrof, sementara itu organisme yang menyintesis senyawa organik menggunakan energi kimia disebut kemoautotrof. Reaksi anabolisme menghasilkan senyawa-senyawa yang sangat dibutuhkan oleh banyak organisme, baik organisme produsen (tumbuhan) maupun organisme konsumen (hewan, manusia). Beberapa contoh hasil anabolisme adalah glikogen, lemak, dan protein berguna sebagai bahan bakar cadangan untuk katabolisme, serta molekul protein, protein-karbohidrat, dan protein lipid yang merupakan komponen struktural yang esensial dari organisme, baik ekstrasel maupun intrasel.
Kaitan antara Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein
Setiap substrat respirasi yang akan masuk ke dalam siklus Krebs harus mengalami proses peruraian menjadi substrat yang lebih sederhana dahulu. Pada proses respirasi sel, karbohidrat akan diubah menjadi gula sederhan terlebih dahulu oleh enzim karbohidrase amilase menjadi maltosa. Selanjutnya maltosa yang merupakan disakarida diubah oleh enzim maltase menjadi 2 molekul glukosa. Gula sederhana ini kemudian masuk pada tahap glikolisis respirasi sel. Lemak tersusun dari penggabungan asam lemak dan gliserol. Sebaliknya, oksidasi lemak didalam tubuh membentuk asam lemak dan gliserol. Oksidasi asam lemak terjadi di dalam mitokondria. Contohnya oksidasi asam palmitat. Energi yang dipindahkan pada tahap oksidasi asam lemak tersimpan dalam bentuk ATP. Perubahan energi bebas baku pada oksidasi asam lemak menjadi CO2 dan H2O sekitar 2.340 kal/mol. Bentuk asam lemak lain adalah asam stearat (18C).
Oleh karena rantai karbonnya lebih panjang, oksidasi asam stearat menghasilkan mol asetil KoA lebih banyak sehingga energi yang dibebaskan lebih besar. Itulah sebabnya oksidasi lemak menghasilkan kalori yang lebih tinggi dibandingkan glukosa dalam proses respirasi sel. Pada proses hidrolisis protein, gugus amin dari asam amino dilepas. Mula-mula protein akan diubah menjadi peptida oleh enzim protease. Selanjutnya peptida diubah menjadi asam amino oleh enzim peptidase. Bebrapa asam amino diubah menjadi asam piruvat atau asetil KoA. Gugus amin yang dihasilkan akan diubah menjadi ammonia di hati, kemudian dibuang keluar tubuh bersama urine.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar