Reaksi-reaksi metabolisms pada umumnya bukan merupakan reaksi spontan, tetapi reaksi bertahap dengan hasil-hasil intermediet (metabolic fragment) yang banyak. Oleh karena itu, metabolisme di dalam sel yang melibatkan berbagai reaksi biokimiawi yang berbelit-belit atau yang menimbulkan berbagai hasil antara dikenal sebagai metabolisme intermediet. Metabolisme meliputi pula proses detoksifikasi beberapa zat kimia beracun sehingga zat-zat tersebut menjadi tidak membahayakan tubuh, dan dibuang keluar dari tubuh bersama-sama dengan urin. Metabolisme menyangkut proses pembongkaran (katabolisme) dan proses penyusunan (anabolisme).
Katabolisme merupakan suatu fase metabolisme terjadinya pembongkaran atau degradasi senyawa-senyawa bermolekul besar menjadi senyawa-senyawa bermolekul kecil. Katabolisme bersifat eksergonik, yaitu reaksi yang membebaskan energi atau melepaskan energi. Dalam sel, nutrien organik penghasil energi, yaitu karbohidrat, lemak, dan protein, terurai melalui reaksi-reaksi bertahap menjadi produk akhir yang miskin energi, seperti asam laktat, karbon dioksida, air, dan amoniak . Energi yang dihasilkan adalah energi kimia, yaitu dalam bentuk ATP dan NADPH (adenosin trifosfat dan nikotinamida adenin dinukleotida fosfat)
Metabolisme seluler karbohidrat menyangkut proses anabolisme (penyusunan atau biosintesis) dan katabolisme (pembongkaran atau biodegradasi), yang melibatkan banyak enzim karena reaksinya tidak spontan, tetapi bertahap. Sebagian besar (gula sederhana heksosa darah yang diperoleh dari karbohidrat makanan melalui proses digesti dan absorpsi) masuk ke jaringan hati dan sisanya masuk ke jaringan otot. Setelah masuk ke jaringan hati, terjadi interkonversi dari ketiga jenis heksosa tersebut.
Dalam jaringan hati atau otot, glukosa diubah menjadi glukosa-6-fosfat, kemudian diubah menjadi glikogen melalui beberapa tahapan. Perubahan glukosa menjadi glikogen disebut proses glikogenesis. Melalui proses glikoneogenesis, glikogen dapat juga dibuat dari zat-zat yang bukan gula (glukosa), seperti gliserol, asam laktat, atau asam-asam amino glikogenik. Sebaliknya, glikogen hati dapat dibongkar atau dikembalikan menjadi glukosa melalui beberapa tahap reaksi dan proses biodegradasi; pembongkaran ini disebut proses glikogenolisis. Melalui tahap-tahap reaksi yang panjang baik glikogen hati maupun glikogen otot dapat mengalami pembongkaran menjadi asam piruvat dan perubahan ini disebut proses glikolisis. Asam piruvat yang terjadi dapat diubah menjadi asam laktat atau dapat diubah menjadi Asetil-SKoA yang segera masuk ke dalam siklus Krebs (siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat), dan mengalami proses lebih lanjut untuk mendapatkan energi.
Lemak hasil absorpsi masuk ke hati dan jaringan adiposa melalui sistem limfe. Apabila lemak dibutuhkan, lemak dipecah terlebih dahulu secara lipolisis hidrolitik menjadi asam lemak dan gliserol penyusunnya. Asam lemak yang terbentuk ini mengalami aktivasi menjadi asil-SKoA yang kemudian mengalami proses betaoksidasi menjadi asetil-SKoA dan masuk ke dalam siklus Krebs untuk mendapatkan energi. Gliserol yang diperoleh mengalami aktivasi membentuk gliserol-fosfat. Senyawa gliserol-fosfat ini kemudian diubah menjadi glukosa melalui reaksi glukoneogenesis yang rumit. Esterifikasi Asil-SKoA yang tidak mengalami betaoksidasi dengan gliserol-fosfat yang tidak mengalami Glukoneogenesis membentuk lemak bebas kembali. Sebagian besar degradasi lemak terjadi di dalam sel-sel hati.
Metabolisme protein tidak secara langsung terlibat dalam memproduksi energi, tetapi metabolisme protein terlibat dalam produksi enzim, beberapa hormon, komponen struktural, dan protein spesifik. Sumber asam amino darah dapat berasal dari absorpsi di usus, biodegradasi protein jaringan, dan biosintesis dari beberapa senyawa organik. Asam-asam amino yang terbentuk ini digunakan untuk biosintesis (a) glukosa, melalui tingkat-tingkat glikoneogenesis yang rumit; (b) protein baru, yang mempunyai fungsi spesifik; dan (c) senyawa-senyawa nitrogen nonprotein. Selain itu, beberapa asam amino di dalam sel-sel hati dapat mengalami proses transaminasi sehingga diperoleh asam ketokarboksilat dengan jumlah atom karbon yang sama, atau mengalami oksidasi deaminasi menjadi asam ketokarboksilat dan amoniak. Melalul mekanisme reaksi yang bertingkat, asam ketokarboksilat dapat diubah menjadi asetil-SKoA yang kemudian masuk ke dalam si kills Krebs untuk mendapatkan energi.
Referensi
Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran Oleh Drs. Damin Sumardjo
Post a Comment
Post a Comment