Home / Biologi / katabolisme

Katabolisme

  • 6 min read
Loading...

Penulis : Nur Aini Dwi Burhani – UI

Pengertian Katabolisme

Katabolisme adalah suatu proses yang terjadi didalam tubuh yang dimulai ketika makanan masuk kedalam mulut kemudian dikunyah dan selanjutnya masuk melalui kerongkongan dan melewati proses pencernaan makanan.

Katabolisme ialah suatu proses pemecahan molekul yang kompleks menjadi molekul yang sederhana seperti ketika makanan dimasukkan ke dalam mulut masih dalam bentuk yang besar kemudian dihancurkan oleh gigi menjadi ukuran yang lebih kecil untuk bisa diubah menjadi energi yang diperlukan oleh tubuh.

Tempat terjadinya katabolisme

Katabolisme terjadi di dalam sel yaitu memecah molekul besar seperti polisakarida menjadi monosakarida, protein menjadi asam amino, dan lemak menjadi asam lemak. Hasil dari pemecahan tersebut dinamakan monomer yang kemudian dipecah lagi menjadi bentuk yang lebih sederhana yaitu asetil-CoA dan pada saat pemecahan ini terjadi terbentuk zat sisa dan juga energi.

Zat sisa yang terbentuk berupa asam laktat, asam asetat, karbon dioksida, amonia, dan urea juga energi yang dihasilkan ada yang hilang sebagai

Loading...
panas dan energi yang lain digunakan untuk berlangsungnya sintesis adenosine trifosfat (ATP). Sintesis ATP diperlukan untuk bahan bakar proses seluler lainnya seperti transport aktif, sekresi, endositosis, sintesis, replikasi DNA dan gerakan.

proses katabolisme
proses katabolisme

Tahap katabolisme

  • Tahap pertama adalah tahap pencernaan. molekul organik seperti protein, lipid, dan polisakarida dicerna menjadi komponen yang lebih kecil di luar sel. Tahap ini untuk pati, selulosa atau protein yang tidak dapat langsung diserap oleh sel.
  • Tahap kedua dalam katabolisme. Tahap kedua adalah melepaskan energi, setelah molekul dipecah, molekul dikonversi menjadi molekul yang lebih kecil, biasanya diubah menjadi asetil koenzim A yang sekaligus melepaskan energi.
  • Tahap ketiga dalam katabolisme. Tahap ketiga ialah energi tersimpan, energi yang dilepaskan disimpan dengan mengurangi koenzim nicotinamide adenine dinucleotide menjadi NADH. Proses ini menyediakan energi kimia yang diperlukan untuk pemeliharaan dan pertumbuhan sel.

Contoh proses katabolik

Beberapa contoh proses katabolik termasuk glikolisis, siklus asam sitrat, pemecahan protein otot untuk menggunakan asam amino sebagai substrat untuk glukoneogenesis, pemecahan lemak dalam jaringan adiposa menjadi asam lemak, dan deaminasi oksidatif neurotransmiter oleh monoamine oxidase.

Karbohidrat, lemak, protein dipecah menjadi monomer. Karbohidrat menjadi gula sederhana, lemak menjadi asam lemak, dan gliserol dan protein menjadi asam amino, proses ini berlangsung melalui reaksi hidrolisis dan terjadi di mulut, perut, dan usus halus.

Unit-unit monomer dipecah lagi menjadi sub unit yang lebih sederhana dengan jalur reaksi yang berbeda. Salah satunya adalah untuk menghasilkan ATP yang akan digunakan pada tahap ketiga yaitu energi tersimpan.

Konversi makanan menjadi ATP terbagi menjadi tiga yaitu: konversi karbohidrat, konversi protein, dan konversi lemak.

Konversi karbohidrat

Pencernaan karbohidrat dimulai di mulut di mana saliva α-amilase mengambil hubungan α-glikosidik (jenis ikatan kovalen antara molekul karbohidrat satu dengan karbohidrat lainnya, atau dengan molekul selain karbohidrat.) dalam pati (karbohidrat utama yang dicerna oleh manusia). Pembelahan hubungan glikosidik menghasilkan campuran dekstrin, maltosa, dan glukosa.

Α-amilase yang tercampur ke dalam makanan tetap aktif saat makanan melewati esofagus, tetapi dengan cepat dinonaktifkan di lingkungan asam lambung. Sekresi α-amilase dalam usus halus mengubah setiap molekul pati yang tersisa serta dekstrin, menjadi maltosa.

Maltosa kemudian dibagi menjadi dua molekul glukosa oleh maltase. Disakarida seperti sukrosa dan laktosa tidak dicerna hingga sampai usus halus yang kemudian diteruskan oleh sukrase dan laktase, masing-masing.

Produk utama hidrolisis disakarida dan polisakarida adalah tiga unit monosakarida yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Tiga unit ini diserap melalui dinding usus halus untuk diteruskan ke dalam aliran darah.

Loading...
Loading...

Konversi protein

Pencernaan protein dimulai di perut di mana asam lambung menghidrolisis sekitar 10% dari ikatan peptida. Asam lambung adalah campuran air (lebih dari 99%), ion anorganik, asam klorida, dan berbagai enzim dan protein lainnya.

Asam hidroklorat (HCl) dalam asam lambung disekresikan oleh kelenjar di lapisan perut. PH asam lambung yang baru dikeluarkan sekitar 1,0, tetapi isi lambung dapat menaikkan pH antara 1,5 dan 2,5.

HCl membantu mengubah sifat protein makanan; yaitu, ia membuka molekul protein untuk mengekspos rantai mereka pada enzim yang lebih efisien. Komponen pencernaan utama asam lambung adalah pepsinogen (enzim tidak aktif yang diproduksi dalam sel yang terletak di dinding lambung).

Ketika makanan memasuki lambung setelah kosong, pepsinogen diubah menjadi bentuk aktifnya – pepsin – dalam serangkaian langkah yang dimulai dari penurunan pH. Pepsin mengkatalisis hidrolisis dari peptida dalam molekul protein.

Ini terjadi secara khusus pada hubungan yang melibatkan asam amino aromatik triptofan, tirosin, dan fenilalanin, serta metionin dan leusin. Pencernaan protein selesai di usus kecil.

Asam pankreas, dibawa dari pankreas melalui saluran pankreas, mengandung enzim tidak aktif seperti trypsinogen dan chymotrypsinogen yang diaktifkan di usus kecil. Sel-sel mukosa usus mengeluarkan enzim proteolitik enteropeptidase, yang mengubah trypsinogen menjadi tripsin; tripsin kemudian mengaktifkan cimotripsinogen menjadi cimotripsin (dan juga melengkapi aktivasi tripsinogen) dan kedua enzim aktif ini mengkatalisis hidrolisis ikatan peptida dalam rantai protein.

Cimotripsin bertindak pada ikatan peptida yang melibatkan gugus karboksil dari asam amino aromatik (fenilalanin, triptofan, dan tirosin). Tripsin mengambil ikatan peptida yang melibatkan gugus karboksil dari asam amino basa (lisin dan arginin).

Cairan pankreas juga mengandung procarboxypeptidase, yang dibelah oleh tripsin menjadi karboksipeptidase, sebagai enzim terakhir yang mengkatalisis hidrolisis antar peptida pada ujung karboksil bebas dari rantai peptida yang menghasilkan pembebasan bertahap asam amino bebas dari ujung karboksil polipeptida. Asam amino yang dilepaskan oleh pencernaan protein diserap melintasi dinding usus ke dalam sistem peredaran darah yang dapat digunakan untuk sintesis protein.

Konversi lemak

Pencernaan lipid dimulai di bagian atas usus kecil dengan bantuan hormon yang dikeluarkan di daerah ini yang merangsang kantong empedu untuk mengeluarkan empedu ke dalam duodenum.

Konstituen utama empedu adalah garam empedu, yang mengemulsi tetesan lipid besar yang tidak larut dalam air, mengganggu beberapa interaksi hidrofobik yang mengikat molekul lipid bersama-sama dan menangguhkan butiran yang lebih kecil (misel) dalam media pencernaan berair.

Perubahan-perubahan ini sangat meningkatkan luas permukaan partikel lipid, memungkinkan untuk kontak yang lebih dekat dengan lipase dan dengan demikian pencernaan lemak dapat berlangsung cepat. Hormon lain berusaha mengikat sekresi cairan pankreas yang mengandung enzim lipase yang dalam cairan pankreas ini mengkatalisasi pencernaan trigliserida terlebih dahulu menjadi digliserida dan kemudian menjadi 2-monogliserida dan asam lemak

Daftar pustaka

  • https://www.researchgate.net/post/What_are_the_boundaries_of_the_catabolism_concept (Catabolism concept)
  • https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/biomolecules/overview-metabolism/v/overview-of-metabolism-anabolism-and-catabolism (Catabolism practice )
  • https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Map%3A_Organic_Chemistry_(Bruice)/26%3A_The_Organic_Chemistry_of_Metabolic_Pathways/26.05%3A_The_Four_Stages_of_Catabolism (Stages of catabolism )
  • https://www.dictionary.com/browse/catabolism (Definition of catabolism)
  • https://www.quora.com/When-does-catabolism-occur (When does catabolism occur )
  • https://www.healthline.com/health/catabolism-vs-anabolism#bottom-line ( Catabolism)
  • https://biologydictionary.net/catabolism/ (Definition of catbolism )
  • https://www.britannica.com/science/catabolism (Catabolism)

Baca juga

Loading...
Loading...