Archives for November 2021

Katabolisme merupakan proses pemecahan atau penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa-senyawa lebih sederhana dengan menghasilkan energi. Berdasarkan kebutuhannya terhadap oksigen, penguraian zat untuk menghasilkan energi pada organisme dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu sebagai berikut :

1. Respirasi seluler/aerob 

Proses ini menggunakan bahan berupa senyawa hidrokarbon dan memerlukan oksigen. Secara umum keseluruhan proses berlangsung sebagai berikut :

Senyawa organik + Oksigen -> Karbon dioksida + Air + Energi

2. Fermentasi atau respirasi anaerob

Merupakan proses pemecahan molekul substrat di dalam tubuh organisme tanpa oksigen.

Bagaimana Proses Katabolisme Protein?

Setelah tahu ada dua cara bagaimana proses katabolisme terjadi, hal tersebut juga berlaku untuk zat-zat lain. Jadi katabolisme dapat terjadi pada katabolisme protein, katabolisme karbohidrat, katabolisme lemak, dan lain sebagainya.

Mari kita bahas terlebih dahulu katabolisme lewat respirasi aerob (respirasi seluler) sebelum beranjak ke respirasi anaerob.

Respirasi Aerob (Respirasi Seluler)

Respirasi merupakan salah satu contoh katabolisme, yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Zat sumber energi dalam tubuh organisme terdiri atas zat-zat organik, seperti karbohidrat, lemak, protein, asam amino, dan lain-lain.

Dari proses kimia yang memerlukan oksigen tersebut, zat-zat organik diuraikan menjadi karbon dioksida dan air dengan membebaskan sejumlah energi. Jika zat sumber energinya adalah glukosa, reaksi kimia respirasi tersebut dapat disederhanakan sebagai berikut :

C6H12O6 + 6H2O –> 6H2O + 6CO2 + ENERGI

Secara sederhana, reaksi tersebut dapat dibedakan menjadi tiga tahap, yaitu : glikolisis, siklus krebs dan transpor elektron

Yuk kita bahas satu persatu mulai dari glikolisis!

Glikolisis

Glikolisis merupakan proses pengubahan glukosa yang mempunyai 6 atom C menjadi senyawa yang lebih sederhana, yaitu asam piruvat yang memiliki 3 atom C. Proses ini berlangsung dalam sitosol (sitoplasma sel).

Dalam jalur glikolisis terdapat sepuluh proses reaksi yang dikatalisis oleh enzim tersebut. 10 proses reaksi yang berlangsung dapat dibagi menjadi dua fase. Rangkaian proses reaksi pertama sampai dengan kelima merupakan fase investasi energi dan lima proses reaksi berikutnya termasuk fase pembebasan energi yang termasuk dalam katabolisme juga.

Secara sederhana proses glikolisis adalah sebagai berikut :

1. Pemindahan gugus fosfat dari ATP ke atom karbon nomor 6 dari glukosa dengan bantuan enzim heksokinase, sehingga terbentuk senyawa glukosa 6 fosfat. Senyawa ini memperoleh energi bebas yang dilepaskan oleh lepasnya gugus fosfat dari ATP.
2. Glukosa 6 fosfat dikatalisis oleh enzim fosfoglukose isomerase menjadi senyawa fruktosa 6 fosfat. ATP lainnya memindahkan gugus P kedua kalinya kepada atom karbon nomor 1, dengan bantuan enzim fosfofruktokinase, sehingga dihasilkan senyawa fruktosa 1.6 bifosfat. Penambahan gugus fosfat pada senyawa fruktosa 6 fosfat berarti menambah kandungan energinya.
3. Pemecahan secara enzimatik dari fruktosa 1.6 bifosfat menjadi 2 senyawa beratom C tiga buah dengan bantuan enzim adolase, yaitu di-hidroksiasetonfosfat dan 3-fosfogliseraldehid atau PGAL.

Proses glikolisis menghasilkan 3 senyawa penting, yaitu 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi, dan 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

Dalam glikolisis ini, setiap molekul glukosa sebenarnya akan menghasilkan empat molekul ATP, tetapi dua molekul ATP yang terbentuk digunakan untuk beberapa reaksi kimia yang bersifat energonik.

Daur Krebs

Daur krebs melengkapi oksidasi penghasil energi dari molekul organik. Glikolisis membebaskan energi kurang dari seperempat bagian yang terkandung dalam glukosa. Sebagian besar energi masih tersimpan dalam dua molekul piruvat.

Apabila reaksi terjadi dengan ketersediaan oksigen yang cukup maka piruvat akan masuk ke dalam siklus Krebs di dalam matriks mitokondria. Sebelum masuk ke daur Krebs, piruvat diubah menjadi suatu asetil-koenzim A atau Asetil KoA melalui reaksi transisi dalam matriks yang disebut dekarboksilasi oksidatif.

Dekarboksilasi inilah yang menghubungkan antara glikolisis dengan daur krebs yang memiliki tiga tahap.

Transpor Elektron

Sistem transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron merupakan rangkaian reaksi yang berlangsung pada krista dalam mitokondria. Reaksi ini diawali saat NADH dan FADH memberikan ion H+ dan elektron pada sistem transport.

Hipotesis transpor elektron ini dikemukakan oleh Peter Mitchell. Rangkaian reaksi transpor elektron ini sangat kompleks, tapi molekul yang berperan adalah NADH dan FAD. Selain itu molekul lain yang ikut berperan adalah oksigen, senyawa Q (Ubiquinone), enzim-enzim sitokrom b, sitokrom C, dan sitokrom a.

Semoga bahasan tentang katabolisme ini bisa dimengerti dan bermanfaat bagi temanBio ya!