Metabolisme

Metabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan semua reaksi kimia yang terlibat dalam mempertahankan keadaan hidup sel-sel dan organisme. Metabolisme dapat nyaman dibagi menjadi dua kategori:

·         Katabolisme - rincian dari molekul untuk mendapatkan energi

·         Anabolisme - sintesis senyawa semua yang diperlukan oleh sel-sel

Metabolisme adalah erat dengan gizi dan ketersediaan nutrisi. Bioenergetics adalah istilah yang menggambarkan jalur biokimia atau metabolisme yang sel akhirnya memperoleh energi. Pembentukan energi adalah salah satu komponen vital metabolisme.

Nutrisi, metabolisme dan energi

Nutrisi adalah kunci untuk metabolisme. Lintasan metabolisme mengandalkan nutrisi bahwa mereka rincian untuk menghasilkan energi. Energi ini pada gilirannya diperlukan oleh badan untuk mensintesis baru protein, asam nukleat (DNA, RNA) dll.

Nutrisi dalam metabolisme mencakup tubuh persyaratan untuk berbagai bahan, masing-masing fungsi dalam tubuh, jumlah yang diperlukan, tingkat di bawah ini yang menyebabkan miskin kesehatan dll.

Nutrisi penting pasokan energi (kalori) dan pasokan bahan kimia yang diperlukan yang tidak dapat mensintesis tubuh sendiri. Makanan menyediakan berbagai bahan yang penting untuk bangunan, pemeliharaan dan perbaikan jaringan tubuh, dan untuk efisien fungsi tubuh.

Diet kebutuhan nutrisi penting seperti karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, belerang, dan sekitar 20 elemen anorganik lainnya. Unsur-unsur utama disediakan karbohidrat, lipid, dan protein. Selain itu, vitamin, mineral dan air yang diperlukan.

Karbohidrat dalam metabolisme

Makanan pasokan karbohidrat dalam tiga bentuk: pati, gula dan selulosa (serat). Pati dan gula membentuk besar dan penting sumber energi untuk manusia. Serat berkontribusi massal dalam diet.

Jaringan tubuh tergantung pada glukosa untuk semua kegiatan. Karbohidrat dan gula menghasilkan glukosa oleh pencernaan atau metabolisme.

Keseluruhan reaksi untuk pembakaran glukosa ditulis sebagai:

C6H12O6 + O2 6---> 6 CO2 + 6 H2O + energi

Kebanyakan orang mengkonsumsi sekitar setengah dari diet mereka sebagai karbohidrat. Ini berasal dari beras, gandum roti, kentang, pasta, makaroni dll.

Protein dalam metabolisme

Protein adalah pembangun jaringan utama dalam tubuh. Mereka adalah bagian dari setiap sel dalam tubuh. Protein ini membantu dalam struktur sel, fungsi, formasi hemoglobin untuk membawa oksigen, enzim untuk melaksanakan reaksi penting dan segudang acara lain dalam tubuh. Protein juga penting dalam memasok nitrogen untuk DNA dan RNA genetik materi dan produksi energi.

Protein diperlukan untuk nutrisi karena mereka mengandung asam amino. Di antara 20 atau lebih asam amino, tubuh manusia tidak mampu mensintesis 8 dan ini disebut asam amino esensial.

Asam amino esensial meliputi:

·         Lisina

·         triptofan

·         metionina

·         Leu

·         isoleusin

·         fenilalanina

·         Valina

·         Treonina

Makanan dengan kualitas terbaik protein adalah telur, susu, kedelai, daging, sayuran dan biji-bijian.

Lemak dalam metabolisme

Lemak adalah terkonsentrasi sumber energi. Mereka menghasilkan dua kali lebih banyak energi sebagai karbohidrat atau protein secara berat.

Fungsi lemak meliputi:

·         membantu untuk membentuk struktur selular;

·         membentuk sebuah pelindung bantal dan isolasi di sekitar organ-organ vital;

·         membantu menyerap vitamin larut dalam lemak,

·         menyediakan penyimpanan cadangan untuk energi

Asam lemak esensial meliputi asam lemak tak jenuh seperti linoleat, linolinic dan asam arachidonic. Ini harus diambil dalam diet. Lemak jenuh, bersama dengan kolesterol, telah terlibat dalam arteriosclerosis dan penyakit jantung.

Mineral dan vitamin dalam metabolisme

Mineral dalam makanan tidak memberikan kontribusi langsung untuk kebutuhan energi tetapi penting sebagai tubuh regulator dan berperan dalam lintasan metabolisme tubuh. Lebih dari 50 unsur yang ditemukan dalam tubuh manusia. Sekitar 25 elemen telah ditemukan untuk menjadi penting, karena kekurangan menghasilkan gejala defisiensi tertentu.

Mineral penting termasuk:

·         kalsium

·         fosfor

·         besi

·         natrium

·         kalium

·         ion klorida

·         tembaga

·         kobalt

·         mangan

·         Seng

·         magnesium

·         fluor

·         yodium

Vitamin penting senyawa organik yang tubuh manusia tidak dapat mensintesis dengan sendirinya dan harus oleh karena itu, hadir dalam diet. Vitamin yang sangat penting dalam metabolisme meliputi:

·         Vitamin A

·         B2 (riboflavin)

·         Niacin atau Asam nikotinat

·         Asam pantotenat dll.

Lintasan metabolisme

Reaksi kimia metabolisme tergabung dalam lintasan metabolisme. Ini memungkinkan bahan kimia dasar dari nutrisi harus berubah melalui serangkaian langkah-langkah ke lain kimia, dengan serangkaian enzim.

Enzim penting untuk metabolisme karena mereka memungkinkan organisme untuk berkendara diinginkan reaksi yang memerlukan energi. Reaksi ini juga ditambah dengan orang-orang yang melepaskan energi. Seperti enzim bertindak sebagai katalis mereka memungkinkan reaksi ini untuk melanjutkan dengan cepat dan efisien. Enzim juga memungkinkan peraturan lintasan metabolisme dalam menanggapi perubahan dalam sel ' s lingkungan atau sinyal dari sel-sel lain.

gambar:siklus krebs2.jpgPembentukan asam sitrat terjadi diawal siklus krebs , sementara itu sisa dua karbon dariglukosa dilepaskan sebagai CO2.Selama terjadi pembentukan – pembentukan , energy yang dibutuhkan dilepaskan untuk menggabungkan fosfat denga ADP membentuk molekul ATP.Pada siklus krebs , pemecahan rantai karbon pada glukosa selesai, Jadi, sebagai hasildari glikoslisis , reaksi antara dan siklus krebs adalah pemecahan satu molekul glukosa 6karbon menjadi 6 molekul 1 karbon, selain itu juga dihasilkan 2 molekul ATP dariglikolisis dan 2 ATP lagi dari siklus krebs.Perlu diingat bahwa tiap – tiap proses melepaskan atom hydrogen yang ditranspor kesistem transport electron oleh molekul pembawa .

4. Sistem transport electronPada sistem transpor electron berlangsung pengepakan energy dari glukosa menjadi ATP. 

Reaksi ini terjadi didalam membaran dalam mitokondria, hydrogen dari siklus krebs yangtergabung dalam FADH2

dan NADH diubah menjadi elektorn dan proton.Pada sistem transport electron ini, oksigen adalah akseptor electron yang terakhir , setelahmenerima electron , O2

akan bereaksi dengan H+ membentuk H2O. pada sistem inidihasilkan 34 ATP.Jadi total ATP yang dihasilkan dari respirasi seluler adalah sebagai berikut:Secara tidak langsung secara Lewat sistem transport elektron langsung

Glikolisis 2 NADH2 = 6 ATP 2 ATPReaksi antara 2 NADH2 = 6 ATPSiklus Krebs 6 NADH2 = 18 ATP 2 ATP2 FADH2 = 4 ATP

------------------------------------ ------------------34 ATP 4 ATP

 5. Respirasi Aerob dan Anaerob 

Respirasi aerob

adalah suatu proses pernapasan yang membutuhkan iksigen dariudara.Ada beberapa tumbuhan yang kegiatan respirasinya menurun bila konsentrasi oksigen diudara dibawah normal, misalnya bayam, wortel dan bebrapa tumbuhan lainnya.

Respirasi anaerob

dapat pula disebut fermentasi atau respirasi intramolekul. Tujuanfermentasi sama dengan respirasi aerob, yaitu mendapatkan energy. Hanya saja energiyang dihasilkan jauh lebih sedikit dari respirasi aerob.Perhatikan reaksi dibawah ini!

Respirasi aerob :

C6H12O6---- 6 CO2+ 6 H2O + 675 kal + 38 ATPRespiasi anaerob:

C6H12O6 ------2 C2H5OH + 2CO2+ 21 kal + 2 ATP

Pernapasan anaerob dapat berlangsung didalam udara bebas, tetapi proses ini tidak menggunakan O2 yang disediakan di udara. Fermentasi sering pula disebut sebagai peragian alcohol atau alkoholisasi.Pada respirasi aerob maupun anaerob, asam piruvat hasil proses glikolisis merupakansubstrat.

Respirasi aerob dan respirasi anaerob

a) Asam piruvat dalam respirasi anaerob

b) Asam piruvat dalam respirasi aerob

Pembongkaran sempurna terjadi pada oksidasi asam piruvat dalam respirasu aerob.Dari proses ini dihasilkan CO2dan H2O serta energy yang lebih banyak , yaitu 38 ATP