TUBUHKU....PABRIK REAKSI KIMIA KU..... (LAST PART)

Postingan kali ini adalah lanjutan dari ketiga postingan saya sebelumnya, masih tentang metabolisme biomolekul. Jadi, yuk, buat yang belum baca dari part 1, scroll dulu yuk sist, bruh. Wkwkwk. Soalnya postingan sebelum-sebelumnya berkaitan dengan postingan kali ini.. Terimakasih saaaay wqwqwqwq >,<

FOSFORILASI OKSIDATIF DAN SINTESIS ATP

Siklus Asam Sitrat atau Siklus Krebs telah menghasilkan ATP dan electron carrier berupa NADH dan FADH2. ATP digunakan sebagai energi untuk beraktivitas, serta electron carrier digunakan sebagai molekul pembawa elektron untuk masuk kejalur transport elektron atau fosforilasi oksidatif dan sintesis ATP. Fosforilasi oksidatif dan sintesis terjadi di membran matriks mitokondria.

a. Fosforilasi Oksidatif

Fosforilasi oksidatif merupakan transpor elektron yang berasal dari NADH dan FADH2 hasil siklus krebs dan beta oksidasi asam lemak. Elektron yang dibawa oleh NADH dan FADH2 akan melewati kompleks fosforilasi oksidatif. Adapun terdapat 4 kompleks yang menjadi destinasi perjalanan elektron tersebut diantaranya ialah sebagai berikut:

Sumber Gambar: Electron Transport Chain by VCells

1. NADH dehydrogenase: tempat masuknya 2 elektron yang berasal dari 1 molekul NADH hasil siklus krebs.
2. Cytochrome b-c1: tempat masuknya 2 elektron yang berasal dari FADH2 hasil siklus krebs dan beta oksidasi asam lemak.
3. Cytochrome oxidase: tempat pembentukkan molekul air akibat reaksi dari 2 buah ion Hidrogen bereaksi dengan Oksigen dari membran dalam mitokondria membentuk H2O.
4. ATP synthase: tempat sekaligus enzim yang berperan untuk sintesis ATP.

dalam perjalanannya, elektron berpindah dari kompleks 1 menuju kompleks 2 diangkut oleh Ubiquinone. Sedangkan, perpindahan elektron dari kompleks 2 menuju kompleks 3 diangkut oleh Cytochrome-C.

Berikut merupakan alur destinasi transpor elektron:

1. NADH yang membawa 2 elektron masuk ke kompleks 1.
2. Ubiquinone mengangkut elektron yang ada didalam kompleks 1 secara satu demi satu menuju kompleks 2.
3. Setelah 2 elektron dari NADH sampai di kompleks 2, elektron dari FADH2 masuk melalui kompleks 2 ini. FADH membawa 2 elektron sehingga terdapat 4 elektron pada kompleks 2.
4. Sebagian elektron pada kompleks 2 dilepaskan menuju membran luar mitokondria (High Concentration) berupa ion H+ untuk dipakai pembentukan molekul air serta sintesis ATP pada kompleks 4, dan sebagian elektron yang lain diangkut oleh Cytochrome-C menuju kompleks 3.
5. Didalam kompleks 3, dua ion H+ dari membran konsentrasi tinggi berikatan dengan Oksigen dengan bantuan elektron yang masih tersisa didalam kompleks 3, sehingga membentuk H2O dan molekul air terdifusi kedalam membran mitokondria (Low Concentration).
6. Terakhir, didalam kompleks 4 sudah tidak ada lagi elektron bebas yang masuk kedalam kompleks ini, melainkan hanya melibatkan ion H+ pada membran luar mitokondria untuk mensintesis ATP.

b. Sintesis ATP

ATP disintesis didalam kompleks 4 yaitu ATP synthase pada proses fosforilasi oksidatif. Tahapannya adalah sebagai berikut gans...

Sumber Gambar: ATP Synthesis by VCell

1.  Enzim ATP Synthase diaktivasi oleh H+ pada membran luar mitokondria (High Concentration) yang menempel pada enzim ATP Synthase. 
2. Serempak setelah enzim teraktivasi, ADP dan Pi menuju enzim tersebut dan menempel pada badan enzim ATP Synthase.
3. Selanjutnya, ion H+ yang menempel pada enzim ATP Synthase keluar menuju membran dalam mitokondria (Low Concentration) bersamaan dengan terikatnya ADP dan Pi membentuk ATP.
4. ATP yang telah terbentuk, terlepas dari enzim ATP Synthase
5. Tahap 1 s.d 4 terjadi kembali.

ATP yang dihasilkan pada proses sintesis ATP ini, digunakan sebagai energi bagi makhluk hidup seperti manusia untuk beraktivitas.

Inilah hasil akhir dari metabolisme biomolekul didalam tubuh manusia. Energi yang terbentuk berasal dari proses metabolisme yang hanya terjadi dalam hitungan detik. Luar biasa bukan? Bersyukurlah Tuhan telah menciptakan tubuh kita dengan organ-organ yang sangat sempurna dan fungsional sehingga dapat melaksanakan metabolisme demi kelangsungan hidup kita.

*ingat, ini baru proses metabolisme melalui sistem pencernaan makanan, masih ada sistem-sistem lain nya didalam tubuh yang melibatkan reaksi kimia yang lebih kompleks dari ini. ;)

========================================

Jangan lupa tinggalkan komentar setelah membaca.... :) Terimakasih gans, sist, say. Wkwkwk.

TUBUHKU....PABRIK REAKSI KIMIA KU..... (PART 3)

Hellawww.... terimakasih telah mengunjungi blog ini.... Masih dengan postingan saya yang membahas tentang metabolisme biomolekul.. Kali ini saya akan mencoba memaparkan tentang metabolisme Protein. Namun, sebelum membaca postingan part 3 ini, alangkah baiknya scroll kebawah dan memulai membacanya dari part 1 jika belum membacanya yaaaaaa :D

SEBELUM MEMASUKI MATERI METABOLISME PROTEIN, MARI KITA LIHAT SIKLUS KREBS.

Sumber gambar: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Citric_acid_cycle_with_aconitate_2.svg

Siklus krebs atau disebut juga siklus asam sitrat (TCA) adalah tahapan lanjutan dari metabolisme biomolekul. Asetil Ko-A sebagai bahan awal dalam siklus krebs akan melewati siklus pembentukkan produk intermediet menjadi sitrat, isositrat, alfa-ketoglutarat, succinil CoA, succinate, fumarat, malat oksaloasetat dan kembali membentuk sitrat. Hasil yang didapatkan oleh siklus ini adalah energi berupa ATP yang dapat digunakan untuk aktivitas dan menghasilkan elektron carrier yaitu NADH dan FADH2 yang akan memasuki tahap akhir metabolisme yaitu fosforilasi oksidatif dan sintesis ATP. selain itu, siklus krebs akan menjadi pintu masuk bagi degradasi asam amino dan sebagai titik awal sintesis asam amino untuk membentuk protein.

METABOLISME PROTEIN

Protein merupakan sumber energi berikutnya yang terkandung didalam makanan. Protein yang berasal dari makanan-makanan yang kita makan mengandung asam-asam amino yang tidak didapat dibuat oleh tubuh. Sehingga, protein dipecah menjadi asam-asam amino penyusunnya untuk dicerna didalam tubuh dan menghasilkan energi tambahan setelah karbohidrat dan lipid.

a. KATABOLISME PROTEIN

Protein yang masuk kedalam tubuh dipecah didalam lambung menjadi asam-asam amino penyusunnya. Asam-asam amino tersebut akan berubah menjadi molekul-molekul penghasil energi dan zat sisa melalui jalur yang berbeda-beda. Sehingga ada 3 jenis asam amino berdasarkan jalur pemecahannya yaitu:

1. Asam Amino Glukogenik: asam amino yang ketika dipecah, menjadi produk yang akan masuk ke  jalur intermediet siklus asam sitrat

2. Asam Amino Ketogenik: asam amino yang ketika dipecah, menjadi produk yang akan masuk ke jalur intermediet pembentukkan asetil Ko-A, dan Asetoasetil Ko-A.

3. Asam Amino Glukoketogenik (campuran): asam amino yang masuk kejalur intermediet siklus asam sitrat, pembentukkan asetil Ko-A, dan asetoasetat.

Ketiga Asam Amino tersebut, akan mengalami prosesnya dengan melalui 4 tahapan yaitu:

1. Transaminasi

Asam amino glukogenik, ketogenik dan campuran akan dibereaksi dengan ketoglutarat membentuk produk intermediet dan glutamat. Produk intermediet nya tergantung dari masing-masing jalurnya.  Sementara, glutamat akan masuk ke tahap selanjutnya (Deaminasi).

Contoh:

Transaminasi Glukogenik:

Alanin + Ketoglutarat  <-----> piruvat (masuk ke siklus asam sitrat) + glutamat (deaminasi)

Transaminasi Ketogenik:

Leusin + Ketoglutarat  <-----> ketoisokaproat (berubah jadi asetil Ko-A) + glutamat (deaminasi)

Transaminasi Glukoketogenik 

Tirosin + Ketoglutarat <----> Hidroksifenilpiruvat + glutamat

• Reaksinya berlangsung dengan bantuan enzim tirosin ketoglutarat transaminase dan piridoksal fosfat sebagai koenzim.
• Reaksi asam P-Hidroksifenilpiruvat diubah menjadi asam fumarat dan asam asetoasetat.
• Asam asetoasetat pada akhirnya diubah menjadi asetil KoA dan asam asetat.

2. Deaminasi

Glutamat hasil transaminasi akan masuk ketahap selanjutnya yaitu deaminasi. Glutamat akan bereaksi dengan NAD+ dan H2O membentuk alfa-ketoglutarat dan NH4+. Alfa-ketoglutarat adalah produk intermediet dari siklus asam sitrat (siklus krebs). Sedangkan NH4+ akan dibawa ketahap selanjutnya yaitu Siklus Urea.

Glutamat + NAD+ +H2O <-----> alfa-ketoglutarat +NH4+

3. Siklus Urea

NH4+ hasil deaminasi akan memasuki siklus urea yakni penyaringan zat sisa makanan yang sudah tidak dibutuhkan oleh tubuh dan akan dibuang melalui urin oleh metabolisme urin didalam ginjal, dan dibuang melalui feses oleh metabolisme biomolekul dan keluar dari usus besar menuju rektum.

4. Siklus Krebs

Siklus Krebs atau biasa disebut juga dengan siklus asam sitrat adalah tahapan akhir pada katabolisme asam amino. Asam amino akan masuk melalui produk-produk intermediet siklus krebs sesuai jalur masuk dari masing-masing asam amino yang telah saya jelaskan diatas. Secara mudah, lihat gambar dibawah ini:

Sumber Gambar: http://popista.com/mnemonics-for-amino-acids/glucogenic-amino-acids-produce/102436

b. ANABOLISME PROTEIN

Protein dapat disintesis atau dibentuk melalui monomer-monomernya yaitu asam amino. Sintesis protein terjadi didalam ribosom pada proses translasi. Kodon pada RNAmessenger akan diterjemahkan oleh antikodon pada RNAtransfer yang membawa asam amino sehingga terbentuk ikatan peptida. Ikatan peptida antar asam amino akan memanjang dan menjadi protein. Protein hasil sintesis tersebut akan dibawa ke Badan Golgi untuk dirapihkan sekaligus disusun menjadi protein enzim dan hormon yang bermanfaat didalam proses metabolisme makhluk hidup (eukariotik). lalu, darimana asam amino tersebut?.....

sintesis asam amino dimulai dari produk intermediet siklus krebs/siklus asam sitrat yang akan secara spesifik membentuk asam amino sesuai jalur yang telah saya jelaskan diatas . (dalam hal ini, anabolisme protein adalah reaksi balik dari katabolisme protein diatas).

enzim juga berperan dalam mensintesis asam amino. Setiap asam amino memiliki enzim yang bekerja secara spesifik untuk mensintesis asam amino tersebut. Contoh: jika ingin mensintesis asam amino glutamin (Golongan Glukogenik), maka dimulai dari alfa-ketoglutarat (siklus krebs) lihat gambar diatas. dan enzim yang digunakan untuk mensintesis asam amino glutamin adalah glutamine sinthetase.

DEMIKIANLAH PENJELASAN TENTANG METABOLISME PROTEIN. JANGAN LUPA TINGGALKAN KOMENTAR ANDA DIBAWAH INI..... TERIMAKASIH.

PART 4 AKAN MENJELASKAN TENTANG FOSFORILASI OKSIDATIF DAN SINTESIS ATP...

TUBUHKU....PABRIK REAKSI KIMIA KU..... (PART 2)

       
sebelumnya, yuk scroll ke bawah. baca dulu part 1 nya.... budayakan membaca dari awal agar mengerti makna sebuah bacaan secara urut :)

 3.    KATABOLISME DAN ANABOLISME LIPID

Lipid merupakan biomolekul berikutnya yang masuk kedalam pembahasan metabolisme bahan makanan. Katabolisme lipid sering disebut juga dengan lipolisis yaitu penguraian molekul lipid (trigliserida) yang mengalami hidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol.

Gambar 1. Hidrolisis Trigliserida

Sumber : http://www.google.com/patents/US20120253057

Dalam metabolisme manusia, lipolisis berperan ketika kadar molekul karbohidrat (monosakarida bahkan polisakarida seperti gikogen) menipis, sehingga cadangan lipid yang tersimpan didalam  jaringan adiposa dan hati terurai untuk menggantikan tugas karbohidrat agar energi (ATP) tetap dihasilkan.

PROSES TRANSPOR LIPID KEDALAM JARINGAN (ADSORBSI LIPID)

Makanan yang mengandung lipid ketika dikonsumsi akan memulai proses metabolismenya didalam usus lalu diangkut melalui sistem peredaran darah menuju sel dan jaringan tubuh, proses pengangkutan lipid dari makanan sampai kedalam jaringan tubuh disebut adsorbsi lipid.

1. Triasilgliserol yang berasal dari makanan tidak larut dalam air. Untuk mengangkutnya menuju usus halus dan agar dapat diakses oleh enzim yang dapat larut di air seperti lipase, triasilgliserol tersebut disolvasi oleh garam empedu seperti kolat dan glikolat membentuk misel.

2. Di usus halus enzim pankreas lipase mendegradasi triasilgliserol menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak dan gliserol diabsorbsi ke dalam mukosa usus.

3. Di dalam mukosa usus asam lemak dan gliserol disintesis kembali menjadi triasilgliserol

4. Triasilgliserol tersebut kemudian digabungkan dengan kolesterol dari diet makanan dan protein khusus membentuk agregat yang disebut kilomikron.

5. Kilomikron bergerak melalui sistem limfa dan aliran darah ke jaringan-jaringan.

6. Triasilgliserol diputus pada dinding pembuluh darah oleh lipoprotein lipase menjadi asam lemak dan gliserol.

7. Komponen ini kemudian diangkut menuju sel-sel target.

8. Di dalam sel otot (myocyte) asam lemak dioksidasi untuk energi dan di dalam sel adiposa (adipocyte) asam lemak diesterifikasi untuk disimpan sebagai triasilgliserol.

KATABOLISME ASAM LEMAK

Asam lemak dari lipid akan mengalami katabolisme apabila tubuh membutuhkan cadangan lipid sebagai energi. Contohnya ketika kita  olah raga, otot membutuhkan dengan cepat sejumlah energi simpanan. Asam lemak yang disimpan dalam adiposa dapat dilepaskan untuk menghasilkan energi.

Proses katabolisme asam lemak disebut juga dengan oksidasi asam lemak. 

Beta-oksidasi

Beta oksidasi adalah sebuah rangkaian oksidasi asam lemak pada atom C beta dari asam lemak tersebut. Asam lemak yang akan dioksidasi perlu diaktivasi terlebih dahulu membentuk asil lemak Ko-A dengan bantuan ATP dan enzim asil Ko-A sintetase. Proses aktivasi asam lemak berlangsung di membar luar mitokondria, sedangkan beta oksidasi asam lemak berlangsung dimembran dalam mitokondria.

Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.

Pada membran dalam mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.

Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.

Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.

Secara rinci, lihat gambar proses aktivasi asam lemak dibawah ini.

Sumber: metabolisme_lipid.pdf oleh Heru Santoso Wahito Nugroho, S.Kep., Ns., M.M.Kes

Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat untuk menghasilkan energi dan elektron berupa NADH dan FADH2 yang nantinya elektron-elektron ini akan masuk ke jalur transpor elektron dan sintesis ATP. Dalam proses beta oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi asetil Ko-A dan kelebihan asetil Ko-A nya akan masuk kedalam proses ketogenesis yaitu pembentukkan badan-badan keton. 

Beta oksidasi terjadi pada asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh yang masing-masing dengan jumlah atom C ganjil dan C genap. masing-masing asam lemak memiliki jalur beta oksidasi dengan proses yang berbeda-beda.

Gambaran beta oksidasi secara umum dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Sumber Gambar: metabolisme_lipid.pdf

Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut:
1. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P)
2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA
3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P)

4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah kehilangan 2 atom C.
Setelah terbentuk asetil Ko-A, maka dapat dikatakan proses katabolisme asam lemak berakhir.
Asetil Ko-A yang dihasilkan dapat mengalami beberapa proses lanjutan seperti ketogenesis (pembentukkan keton bodies), Siklus Krebs, atau mengalami anabolisme karbohidrat, protein dan kembali membentuk asam lemak (synthesis of fatty acid). 
The Central of Metabolism adalah julukan yang saya berikan kepada asetil Ko-A di postingan saya sebelumnya.


KATABOLISME GLISEROL

Gliserol merupakan bagian dari lipid yang juga dapat mengalami proses katabolisme. Katabolisme gliserol dimulai melalui proses fosforilasi yaitu pengikatan molekul posfat pada gliserol dengan bantuan ATP. Fosforilasi gliserol ini membentuk Gliserol 3 fosfat dan selanjutnya menghasilkan Gliseraldehid 3 fosfat. Gliseraldehid 3 fosfat adalah senyawa yang menjadi jalur masuk glikolisis (stage 2) pada postingan saya sebelumnya sudah saya jelaskan. apabila gliserol tidak dipakai untuk menggantikan energi cadangan, maka gliserol akan tetap disimpan sebagai lipid dengan asam lemak dijaringan adiposa dan hati.


ANABOLISME LIPID

Proses anabolisme lipid merupakan reaksi balik dari asetil Ko-A membentuk asam lemak melalui jalan sintesis asam lemak, dan sintesis gliserol menggunakan gliseraldehid 3 fosfat. gliserol dan asam lemak ini akan berikatan membentuk lipid melalui proses sintesis triasilgliserol (sintesis trigliserida). 

Sintesis asam lemak terbagi menjadi 3 macam yaitu:
1. Sintesis Asam Lemak Jenuh Genap
2. Sintesis Asam Lemak Jenuh  Ganjil
3. Sintesis Asam Lemak Tak Jenuh

Asam lemak dapat disintesis untuk disimpan sebagai cadangan dalam bentuk lipid. Pada sintesis asam lemak ini, dimulai dari asetil-KoA yang didapatkan dari hasil katabolisme karbohidrat, protein, ataupun siklus krebs hingga ketosis (penguraian badan keton menjadi asetil-KoA). Acetyl-CoA tersebut kemudian ditransport dari mitokondria ke sitoplasma melalui sistem citrate shuttle untuk disintesis menjadi asam lemak

Asam Lemak Jenuh Genap

Sintesis asam lemak jenuh genap akan membentuk asam palmitat (asam lemak dengan 16 atom C) yang nantinya akan digunakan sebagai prekursor sintesis asam lemak berantai panjang. tahapannya terbagi menjadi 3, yaitu aktivasi, elongasi, dan tiolasi.

Gambar 2: Skema Sintesis Asam Palmitat (16 Atom C)
Sumber: metabolisme_lipid.pdf oleh Dr. rer. nat. Sri Mulyani, M.Si.

Sintesis Asam Lemak Jenuh Ganjil
Asam lemak dengan jumlah atom C ganjil banyak terdapat pada organisme laut. Asam lemak ini juga disintesis oleh sistem enzim kompleks asam lemak synthase. Sintesisnya dimulai dari molekul propionyl-ACP bukan acetyl-ACP. Penambahan 2 atom C dilakukan melalui kondensasi dengan malonyl-ACP, sama pada biosintesis asam lemak jenuh beratom C genap.

Sintesis Asam Lemak Tak Jenuh
Biosintesis asam lemak tak jenuh yang mempunya ikatan rangkap tunggal (asam monoenoat) dalam jaringan hewan dan tumbuhan berbeda. Dalam jaringan hewan asam palmitat dan asam stearat digunakan sebagau precursor untuk biosintesis asam lemak tak jenuh terutama, asam palmitoleat (C16:1 cis-D9) dan asam oleat (C18:1 cis-D9). Ikatan rangkap yang terjadi selalu pada posisi D9 dan berbentuk cis.


setelah asam lemak disintesis, asam lemak tersebut disimpan sebagai cadangan bersama gliserol membentuk trigliserida dan air. Trigliserida disimpan dijaringan adiposa sewaktu-sewaktu dibutuhkan kembali. untuk membentuk lipid cadangan ini, dinamakan dengan proses sintesis trigliserida.

Sintesis Trigliserida
Triacylgliserol (trigliserida) merupakan lipid cadangan yang disimpan dalam jaringan adiposa dalam hati. Dalam tumbuhan dan hewan biosintesis triacylglyserol menggunakan precursor L-glyserol-3-phosphate (disingkat dengan G-3-P) dan acyl-CoA. G-3-P pada umumya berasal dari senyawa intermediet dalam proses glikolisis atau dibentuk dari gliserol bebas hasil degradasi triacylgliserol oleh aktivitas glycerol kinase. 

Gambar: Sintesis Trigliserida
Sumber: metabolisme_lipid.pdf oleh Dr. rer. nat. Sri Mulyani, M.Si.


demikian penjelasan tentang metabolisme lipid. puyeng ya? wkwkwk intinya bersyukur tubuh kita diciptakan begitu sempurna untuk melaksanakan metabolisme yang melibatkan reaksi kimia sangat kompleks. karena adanya metabolisme, manusia dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya.

Part 3 akan ada metabolisme Protein. ditunggu yaaaaa. Jangan lupa tinggalkan komentar setelah membaca.. :D

======================================
follow instagram penulis: @khaliedrhomanthes

TUBUHKU....PABRIK REAKSI KIMIA KU..... (PART 1)

Postingan ini disponsori oleh matakuliah Metabolisme Biomolekul yang UTS nya WOW banget disemester 6 ini hehehe :'p :'). Postingan ini saya buat sebagai rangkuman belajar saya sebelum UTS, (Senin, 6 Juni 2016). Jadi, kalau ada kata-kata yang salah mohon dimaafkan dan dikoreksi agar tidak terjadi miskonsepsi buat para pembaca hehehe. Postingan kali ini akan membahas tentang sistem pencernaan bahan makanan yang kita makan, dan membuktikan betapa hebatnya tubuh kita, seperti pabrik reaksi kimia yang amat teramat sangat kompleks yang telah Tuhan ciptakan. Sebelum membaca postingan ini, mungkin banyak dari kita yang masih bertanya-tanya mengapa manusia diciptakan oleh Tuhan begitu sempurna dan berbeda dengan mahkluk lainnya?. Yuk cus check it out bro, sist haha. 

Manusia tidak bisa hidup apabila ia tidak makan (lah kalo minum doang gimana tuh? hehe). Makan adalah kegiatan yang harus dilakukan untuk mempertahankan kelangsungan hidup seorang manusia. Tapi jangan lupa minum yaaaaa hoho.

Makanan yang kita makan bermacam-macam. Mulai dari makanan pokok, lauk-pauk, dan makanan tambahan lainnya yang dapat memberikan energi didalam tubuh untuk digunakan saat beraktivitas.

Makanan yang kita makan mengandung zat-zat gizi seperti karbohidrat, protein, lemak, vitamin dan beberapa mineral lainnya. Zat-zat tersebut merupakan molekul besar (makro molekul) yang ada didalam makhluk hidup, sehingga disebut juga sebagai Biomolekul. Makromolekul bisa disebut juga dengan polimer. Polimer terdiri dari monomer-monomer penyusunnya.

Karbohidrat tersusun dari monomer-monomernya yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monomer-monomer tersebut bergabung akibat adanya ikatan glikosidik atau glikosida antar struktur monomer-monomernya

Lemak atau Lipid tersusun dari monomer-monomernya yaitu trigliserida (gabungan dari asam lemak dan gliserol), steroid, kolesterol, fospolipid dan spingolipid.

Protein tersusun dari monomer-monomernya yaitu asam amino yang bergabung akibat adanya ikatan peptida antara gugus karboksilat dan amina pada asam amino.

Sistem pencernaan pada manusia berperan merombak ketiga molekul diatas (Vitamin dan Mineral mengikuti). Sehingga muncul istilah Metabolisme Biomolekul. Metabolisme Biomolekul berarti proses kimiawi molekul-molekul yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup seperti manusia.

Metabolisme terbagi menjadi dua, yaitu Katabolisme dan Anabolisme.

1. Katabolisme adalah proses perombakkan atau penguraian dari senyawa makro menjadi senyawa mikro untuk menghasilkan energi berupa ATP (Adenosine Triphospate).
2. Anabolisme adalah proses pembentukkan senyawa makro dari senyawa mikro dengan bantuan energi berupa ATP.

Biomolekul pada makanan yang kita makan akan dicerna oleh organ sistem pencernaan secara kimiawi.  Proses kimiawi ini bersifat enzimatik yang artinya melibatkan enzim sebagai katalisator proses jalannya metabolisme biomolekul pada makanan. Proses pengolahan biomolekul pada makanan ini mengalami Katabolisme dan Anabolisme.

KATABOLISME DAN ANABOLISME BIOMOLEKUL:

1. KATABOLISME KARBOHIDRAT

Yap, tidak asing bagi telinga kita mendengar kata karbohidrat. Dalam benak kita terbayang nasi jikalau mendengar karbohidrat. Tentu orang Indonesia mengkonsumsi nasi sebagai makanan pokoknya.

Karbohidrat pada makanan yang kita makan akan mengalami perombakkan melalui proses yang disebut glikolisis yaitu perubahan molekul glukosa (monosakarida 6 Atom C) menjadi 2 molekul asam piruvat (3 atom C) dengan rangkaian reaksi cukup kompleks. Glikolisis hanya dapat berlangsung bagi monosakarida terutama glukosa. Selain glukosa, monosakarida lainnya seperti fruktosa, galaktosa, dan manosa dapat masuk kejalur glikolisis untuk membentuk asam piruvat dan ATP. Namun jalur masuknya yang berbeda dengan glukosa saat memasuki proses glikolisis.

Wah, mulai serius ya wkwkwkwk.

Glikolisis ada dua sifat yaitu aerob dan anaerob. Aerob dengan jumlah oksigen yang mencukupi sehingga berakhir ketika Asam Piruvat terbentuk. Glikolisis anaerob adalah proses glikolisis dengan jumlah oksigen yang kurang mencukupi sehingga Asam Piruvat mengalami proses yang disebut dengan FERMENTASI. Fermentasi ada 2 yaitu fermentasi alkohol (terjadi pada ragi saat pembuatan tape singkong atau tape ketan), dan fermentasi asam laktat yang nantinya digunakan untuk pengembangan sel-sel otot untuk disimpan ketika membutuhkan energi cadangan saat beraktivitas.

GAMBAR: FERMENTASI ASAM LAKTAT
SUMBER: POWERPOINT GLIKOLISIS

GAMBAR: FERMENTASI ALKOHOL
SUMBER: POWERPOINT GLIKOLISIS

Proses glikolisis aerob terbagi menjadi 3 tahap loh yaaaaa, yaitu stage 1, stage 2, dan stage 3. pada stage 1, glukosa akan berubah menjadi glukosa 6 fosfat, lalu menjadi fruktosa 6 fosfat dan terakhir menjadi fruktosa 1,6 bifospat.

pada stage 2, fruktosa 1,6 bifosfat akan membentuk dua jalur penghasil asam piruvat kelak. jalur pertama yakni dengan membentuk gliseraldehid 3 fospat dan jalur kedua dengan membentuk DHAP atau Dihidroksiaseton fospat. Mengapa di stage 2 membentuk dua jalur? Yaaa. Karena pada stage 2 inilah sebagai pintu masuk bagi biomolekul lainnya seperti protein dan lipid untuk masuk ke jalur glikolisis dan membentuk asam piruvat dan berlanjut membentuk asetil Ko-A untuk membentuk ATP pada siklus asam sitrat (Kreb's cycle). DHAP dan Gliseraldehid 3 fospat pada jalur yang berbeda akan membentuk 1,3 Difosfogliserat lalu membentuk 3 Fosfogliserat, lalu menjadi 2 Fosfogliserat dan menjadi Fosfoenolpiruvat serta berakhir dengan membentuk Asam piruvat. (gambar dibawah ini akan menjelaskan bagaimana proses glikolisis berlangsung.

SUMBER: http://biologigonz.blogspot.co.id/2015/09/soal-essay-metabolisme-sel.html

Asam piruvat yang didapatkan hasil glikolisis akan membentuk asetil Ko-A yang menurut saya sebagai The Central of Metabolism karena asetil Ko-A adalah molekul yang menjadi pintu masuk dari Biomolekul (Karbohidrat, Lipid, Protein) sebelum masuk ke siklus Krebs untuk menghasilkan energi (ATP) yang lebih banyak lagi. Selain itu juga ATP akan menjadi molekul awal dalam proses anabolisme karbohidrat, lipid, dan protein kembali. 

It's something unique from the acetyl Co-A because the acetyl Co-A can through the reversible pathways on metabolism of biomolecules (to- or from-).

       2.   ANABOLISME KARBOHIDRAT

Selain glikolisis sebagai katabolisme monosakarida, katabolisme karbohidrat juga terjadi pada polisakarida didalam tubuh yaitu Glikogen. Proses katabolisme Glikogen membentuk Glukosa untuk masuk kedalam jalur Glikolisis dengan membentuk Glukosa 6 Fosfat. proses ini dinamakan dengan Glikogenolisis (Lisis berarti pemecahan, Glikogen ya glikogen atuh hehe). Tujuan dari Glikogenolisis ini adalah memproduksi glukosa ketika kadar glukosa dalam darah rendah sehingga proses glikolisis tetap berlangsung didalam sel. Sebetulnya glukosa yang dihasilkan bukanlah glukosa baru, melainkan glukosa lama yang disimpan sebagai cadangan dalam bentuk glikogen karena glukosa berlebih sehingga mengharuskan ia disimpan sebagai cadangan kelak ia akan dibutuhkan kembali. Proses penyimpanan glukosa berlebih menjadi glikogen ini disebut dengan Glikogenesis. Glukosa juga dapat dibentuk melalui proses anabolisme glukosa yakni reaksi balik dari asam piruvat yang prosesnya disebut dengan Glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru). 

Jika ternyata masih terdapat molekul karbohidrat yang tersisa dan sudah tidak diperlukan lagi pada proses katabolisme karbohidrat ataupun disimpan dalam bentuk glikogen, maka molekul karbohidrat akan disimpan sebagai cadangan didalam hati dan jaringan adiposa sebagai Lipid jika sewaktu-waktu diperlukan untuk terurai menjadi karbohidrat kembali. Proses ini dinamakan dengan Biosintesis Lipid atau Anabolisme Lipid.

Inilah bentuk kasar dari proses katabolisme dan anabolisme karbohidrat. Glikolisis menghasilkan 2 ATP (lihat gambar diatas).

GAMBAR: RINGKASAN METABOLISME KARBOHIDRAT

SUMBER: chemistry.elmhurst.edu

SUDAH MUMET? HEMMMMMM SEMANGAT HEHE

KATABOLISME DAN ANABOLISME LIPID ADA DIPART 2 YAAAA. KEPANJANGAN JUGA GAK BAGUS DILIATNYA......HEHE

Jangan lupa tinggalkan komentar setelah membaca.. :D

=====================================================

FOLLOW INSTAGRAM PENULIS: @khaliedrhomanthes

FOLLOW TWITTER PENULIS      : @KhalidRhomantes