Kumpulan reaksi yang memecah molekul kompleks menjadi unit-unit kecil dikenal sebagai katabolisme. Jadi, ini adalah proses yang merusak. Reaksi katabolik melepaskan energi dalam bentuk ATP serta panas. Mereka dianggap sebagai proses eksergonik.
Unit-unit kecil molekul yang dihasilkan dalam katabolisme dapat digunakan sebagai prekursor dalam reaksi anabolik lain atau untuk melepaskan energi melalui oksidasi. Dengan demikian, reaksi katabolik dianggap menghasilkan energi kimia yang dibutuhkan oleh reaksi anabolik.
Beberapa limbah seluler seperti urea, amonia, asam laktat, asam asetat dan karbon dioksida juga diproduksi selama katabolisme. Banyak hormon seperti glukagon, adrenalin, dan kortisol terlibat dalam katabolisme.
Tergantung pada pemanfaatan senyawa organik baik sebagai sumber karbon atau donor elektron, organisme diklasifikasikan sebagai heterotrof dan organotrof. Heterotrof memecah monosakarida seperti kompleks menengah, molekul organik untuk menghasilkan energi untuk proses seluler. Organotrof memecah molekul organik untuk menghasilkan elektron, yang dapat digunakan dalam rantai transpor elektron mereka, menghasilkan energi ATP.
Makromolekul seperti pati, lemak, dan protein dari makanan diambil dan dipecah menjadi unit-unit kecil seperti monosakarida, asam lemak, dan asam amino selama pencernaan oleh enzim pencernaan. Monosakarida kemudian digunakan dalam glikolisis untuk menghasilkan asetil-KoA. Asetil-KoA ini digunakan dalam siklus asam sitrat. ATP diproduksi oleh fosforilasi oksidatif. Asam lemak digunakan untuk menghasilkan asetil-KoA dengan oksidasi beta. Asam amino baik digunakan kembali dalam sintesis protein atau teroksidasi menjadi urea dalam siklus urea.
Apa itu Katabolisme?
Yang dimaksud dengan Katabolisme adalah reaksi pemecahan (penguraian) yang menyebabkan molekul organik kompleks terurai menjadi molekul yang lebih sederhana. Kumpulan reaksi yang memecah molekul kompleks menjadi unit-unit kecil disebut sebagai katabolisme.
Katabolisme merupakan proses yang merusak. Reaksi katabolik melepaskan panas serta energi dalam bentuk ATP. Dengan demikian, reaksi ini dianggap sebagai proses eksergonik. Unit-unit kecil molekul yang diproduksi di katabolisme dapat digunakan untuk melepaskan energi dengan oksidasi atau sebagai prekursor dalam reaksi anabolik lainnya. Reaksi katabolik dianggap menghasilkan energi ATP yang dibutuhkan oleh reaksi anabolik.
Selama katabolisme, produk limbah seperti urea, amonia, asam laktat, asam asetat dan karbon dioksida juga diproduksi. Banyak hormon seperti adrenalin, kortisol, dan glukagon juga terlibat dalam proses ini.
Selama pencernaan, makromolekul kompleks seperti pati, lemak, dan protein dari makanan diambil dan dipecah menjadi unit-unit kecil seperti monosakarida, asam lemak, dan asam amino, oleh enzim pencernaan.
Monosakarida ini kemudian digunakan dalam glikolisis untuk menghasilkan asetil-KoA. Asetil-KoA ini digunakan dalam siklus asam sitrat, menghasilkan NAD+. ATP dihasilkan dari NAD+ dengan melalui rantai transpor elektron selama fosforilasi oksidatif.
Tergantung pada pemanfaatan senyawa organik baik sebagai sumber karbon atau donor elektron, organisme diklasifikasikan sebagai heterotrof dan organotrof. Monosakarida seperti molekul organik kompleks dipecah oleh heterotrof untuk menghasilkan energi yang diperlukan untuk proses seluler. Molekul organik dipecah oleh organotrop untuk menghasilkan elektron, yang dapat digunakan dalam rantai transpor elektron mereka, menghasilkan energi ATP.
Katabolisme adalah Reaksi yang melibatkan pemecahan SUBSTRAT organik, biasanya dengan oksidatif gangguan, untuk menyediakan energi yang tersedia secara kimia (mis., adenosine triphosphate [ATP]) dan / atau untuk menghasilkan zat antara metabolisme.
Katabolisme (catabolism): Proses penguraian senyawa majemuk menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana didalam tubuh makhluk hidup; lawannya anabolisme
Katabolisme adalah rangkaian jalur metabolisme yang memecah molekul menjadi satuan yang lebih kecil yang dioksidasi untuk melepaskan energi atau digunakan dalam reaksi anabolik lainnya. [1] Katabolisme memecah molekul besar (seperti polisakarida, lipid, asam nukleat dan protein) menjadi unit yang lebih kecil (seperti monosakarida, asam lemak, nukleotida, dan asam amino, masing-masing). Katabolisme adalah aspek pemecahan metabolisme, sedangkan anabolisme adalah aspek penumpukan.
Sel menggunakan monomer yang dilepaskan dari memecah polimer untuk membangun molekul polimer baru, atau menurunkan monomer lebih lanjut menjadi produk limbah sederhana, melepaskan energi. Limbah seluler termasuk asam laktat, asam asetat, karbon dioksida, amonia, dan urea.
Penciptaan limbah ini biasanya merupakan proses oksidasi yang melibatkan pelepasan energi bebas kimia, beberapa di antaranya hilang sebagai panas, tetapi sisanya digunakan untuk mendorong sintesis adenosine trifosfat (ATP). Molekul ini bertindak sebagai cara bagi sel untuk mentransfer energi yang dilepaskan oleh katabolisme ke reaksi yang membutuhkan energi yang membentuk anabolisme. (Katabolisme dipandang sebagai metabolisme destruktif dan anabolisme sebagai metabolisme konstruktif).
Karenanya Katabolisme menyediakan energi kimia yang diperlukan untuk pemeliharaan dan pertumbuhan sel. 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 oksidase.
Hormon-hormon yang Terlibat di Dalam Reaksi Katabolisme
Pada proses katabolisme, tubuh membutuhkan bantuan hormon dan zat tertentu. Sejumlah hormon yang berperan dalam katabolisme antara lain:
- Kortisol. Hormon ini membantu mengatur metabolisme protein, lemak dan karbohidrat. Hormon yang dikenal sebagai hormon ‘stres’ ini dihasilkan oleh kelenjar adrenal.
- Sitokin. Ini adalah zat yang mengatur interaksi antar sel dan berperan dalam mengatur sistem kekebalan tubuh. Beberapa jenis sitokin berfungsi merangsang sistem kekebalan tubuh, sedangkan beberapa jenis sitokin lainnya berfungsi dalam menekan aktivitas sistem kekebalan tubuh.
- Glukagon. Hormon ini dihasilkan oleh pankreas, dan bersama dengan insulin berfungsi menjaga kadar gula dalam darah.
- Adrenalin. Hormon yang dikenal sebagai epinefrin ini dapat meningkatkan detak jantung, menguatkan kontraksi jantung, dan meningkatkan aliran darah ke otot.
Proses katabolisme yang dapat menghasilkan energi sangat penting bagi tubuh. Dengan energi, jantung bisa berdetak sehingga seluruh jaringan tubuh mendapat suplai darah. Fungsi paru-paru, ginjal, pencernaan, dan metabolisme sel juga bisa bekerja dengan optimal, untuk memelihara kelangsungan hidup dan kesehatan tubuh.
Perbedaan dengan anabolisme
Sebuah sel melakukan proses anabolisme dan katabolisme secara bersamaan. Artikel ini berbicara tentang perbedaan antara anabolisme dan katabolisme dan juga menyediakan contoh proses ini dalam tubuh kita untuk lebih memahami konsep. Sebuah sel adalah unit yang paling dasar dalam semua sistem kehidupan. Hal ini terus-menerus menjalani transformasi. Transformasi ini tidak lain hanyalah serangkaian proses kimia yang diperlukan untuk pemeliharaan hidup dan disebut metabolisme.
Metabolisme diperlukan untuk produksi energi serta untuk sintesis komponen seluler baru. Transformasi ini terjadi melalui reaksi kimia tertentu secara tertib dan disebut jalur metabolisme. Setiap langkah dalam setiap jalur dikatalisis oleh enzim spesifik. Enzim ini tidak hanya mempercepat proses kimia, tetapi juga mengatur jalur dalam menanggapi lingkungan sel.
Metabolisme dapat dibagi menjadi dua proses lainnya; yaitu, anabolisme dan katabolisme. Mari kita lihat lebih dekat pada perbedaan di antara mereka.
| Anabolisme | Katabolisme |
| Anabolisme pada dasarnya adalah proses biokimia di mana unit yang lebih kecil sederhana datang bersama-sama untuk membentuk molekul yang lebih besar lebih kompleks (polimer). Proses ini melibatkan pengeluaran energi untuk pembentukan molekul biologis baru. Energi ini disediakan oleh konversi molekul ATP ke molekul ADP. Dengan demikian, dapat digambarkan sebagai proses “menanjak”. Proses ini dapat dibagi menjadi tiga tahap:1. Produksi prekursor unit yang lebih kecil yang membuat molekul (ini mungkin melibatkan konversi unit yang lebih kecil dari satu bentuk ke bentuk lainnya).
2. Penggunaan Pi dari ATP untuk “tag” atau mengkonversi unit yang lebih kecil menjadi bentuk yang lebih reaktif. 3. Merakit bentuk-bentuk reaktif untuk membangun molekul kompleks.
|
Katabolisme adalah proses biokimia di mana molekul kompleks yang lebih besar dipecah ke unit penyusunnya. Proses ini memberikan energi serta bahan penyusun yang lebih kecil untuk pembentukan biomolekul yang lebih besar. Kadang-kadang, unit yang lebih kecil dapat dipecah lebih lanjut untuk memberikan beberapa energi dan lebih banyak produk limbah.● Saat ikatan antara unit molekul yang lebih besar dibuat pecah, sejumlah besar energi diberikan. Energi ini terperangkap dalam molekul ATP.
● Hal ini dapat digambarkan sebagai proses “menurun”.
|
Jenis Reaksi Terlibat
| ● Reaksi Sintesis Dehidrasi: membuat unit molekul yang lebih besar menggabungkan dengan satu sama lain dan melepaskan sebuah molekul air dari mereka. ● Reaksi reduksi: Ada penambahan elektron atau atom hidrogen ke unit yang lebih kecil, yang pada gilirannya akan bereaksi satu sama lain dan menimbulkan molekul yang lebih besar. |
● Hidrolisis: Ikatan antara dua unit, membuat molekul yang lebih besar rusak dengan penambahan air. Oksidasi: Ada penghapusan elektron atau atom hidrogen dari subunit membuat molekul yang lebih besar, dan dengan demikian, ikatan antara mereka rusak. |
Contoh
| ● Anabolisme Karbohidrat Glukoneogenesis: Ini adalah jalur di mana glukosa dihasilkan dari sumber karbon non-karbohidrat seperti piruvat, laktat, asam amino glucogenic, dllGlikogenesis: Glukosa disimpan pada hati hewan dalam bentuk glikogen. Melalui jalur ini, monomer glukosa diubah menjadi polimer glikogen.● Anabolisme Protein Protein hanyalah polimer asam amino. Biosintesis protein melibatkan sintesis asam amino dengan bantuan tulang punggung gula yang disediakan baik oleh jalur glikolitik atau jalur fosfat pentosa diikuti oleh transaminasi (transfer -NH2) pada mereka. Polipeptida yang dibentuk oleh proses seperti transkripsi dan translasi. |
● Katabolisme Karbohidrat Glikolisis: Dalam jalur ini, glukosa diubah menjadi piruvat dan energi dilepaskan dalam bentuk ATP dan NADH.Glikogenolisis: Dalam jalur ini, glikogen dipecah untuk memberikan rantai kecil glikogen dan molekul glukosa bebas.● Katabolisme Protein Proses ini juga dikenal sebagai proteolisis. Di sini, enzim tertentu yang disebut protease mendegradasi rantai polipeptida (polimer dari asam amino) dan menimbulkan monomer asam amino. |
Hormon tertentu dapat diklasifikasikan sebagai anabolik atau katabolik, tergantung pada fungsi yang mereka lakukan.
Hormon Anabolik
Hormon Pertumbuhan atau Somatropin adalah hormon yang diproduksi oleh kelenjar hipofisis. Ini menyebabkan pertumbuhan sel, reproduksi, dan regenerasi.
Insulin adalah hormon yang diperlukan untuk penyerapan glukosa darah oleh sel otot rangka, hati, dan jaringan adiposa. Hal ini dihasilkan oleh sel-sel beta pada pankreas.
Estrogen adalah hormon seks perempuan yang utama. Hormon ini mempengaruhi pembentukan karakter seks sekunder wanita, meningkatkan pertumbuhan uterus, membantu dalam koagulasi, dll
Hormon Katabolik
Kortisol adalah hormon yang diproduksi oleh korteks adrenal. Hal ini memainkan peran langsung dalam glikogenolisis pada hati dan otot. Ia juga memiliki sifat anti-inflamasi tertentu. Hal ini terlihat berhubungan dengan penurunan pembentukan tulang.
Glukagon adalah hormon yang berfungsi berlawanan dengan yang insulin. Hal ini meningkatkan kadar glukosa dalam darah dengan memecah glikogen yang tersimpan di hati.
Epinefrin atau adrenalin diproduksi oleh kelenjar adrenal. Fungsinya adalah untuk meningkatkan kadar glukosa dalam darah serta membawa bronkodilatasi (melebarkan bronkus).
Keadaan Steady state metabolisme selalu dipertahankan sebagai jumlah energi yang dikonsumsi oleh tubuh anabolik selalu sama dengan energi katabolik yang dikeluarkan oleh tubuh.
