Metabolisme (Pengertian, Fungsi, dan Macam – Macamnya)

3 min read

Metabolisme (Pengertian, Fungsi, dan Macam - Macamnya)
Sumber: thenewprogram.com

Pengertian Metabolisme

Metabolisme berasal dari bahasa Yunani metabolismos yang berarti perubahan. Metabolisme adalah adalah seluruh reaksi kimia yang dilakukan oleh organisme. Metabolisme juga dapat dikatakan sebagai proses yang dilakukan oleh sel untuk mengatur sumber daya materi dan energi yang dimilikinya. Energi yang dihasilkan akan memiliki banyak kegunaan dalam aktivitas hidupnya. Hal ini menyangkut proses bernapas dan menghasilkan zat sisa. Reaksi metabolisme memerlukan enzim.

Fungsi Metabolisme

Metabolisme merupakan salah satu ciri dari makhluk hidup. Pada manusia, metabolisme akan mencerna makanan untuk kemudian diolah menjadi energi. Selain berfungsi untuk menghasilkan energi, metabolisme memiliki fungsi lain, yaitu sebagai berikut :

  • Mengganti sel yang rusak.
  • Respirasi jaringan pada tubuh.
  • Pertumbuhan jaringan tubuh.
  • Penyusun unit pembangun sel.

Macam – Macam Metabolisme

Metabolisme menghasilkan reaksi yang dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

Anabolisme

Anabolisme adalah reaksi pembentukan, yaitu pembentukan molekul sederhana menjadi molekul kompleks. Proses ini berlangsung dengan menggunakan energi dari luar, dapat berupa energi cahaya maupun energi kimia. Contoh dari proses anabolisme yaitu:

1. Kemosintesis

Kemosintesis adalah peristiwa penyusunan zat organik dengan memanfaatkan sumber energi hasil reaksi kimia. Energi tersebut diperoleh dari hasil oksidasi senyawa organik yang diserap dari lingkungan.

2. Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses fisio-kimia pada tanaman hijau dan organisme lain menggunakan energi cahaya dan menyintesis makanannya sendiri. Proses ini umumnya terjadi di kloroplas yang berada di sel daun dan batang muda yang mengandung sel chlorenchymtous.

Ada dua tahapan dalam proses ini, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang terjadi di grana, sementara reaksi gelap terjadi di stroma pada kloroplas.

Katabolisme

Katabolisme merupakan proses disamilasi (penguraian atau pemecahan) molekul-molekul organik zat makanan yang semula kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana. Katabolisme memiliki dua fungsi yakni sebagai penyedia bahan baku pada proses sintesis yang dilakukan molekul lain dan juga sebagai penyedia energi yang dibutuhkan ketika aktivitas sel berlangsung. Contoh dari proses katabolisme yaitu:

1. Respirasi

Respirasi adalah proses dekomposisi dengan menggunakan oksigen (respirasi aerob) maupun tidak (respirasi anaerob) dari senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Dalam proses ini, sejumlah energi dibebaskan. Di samping itu, terdapat juga respirasi yang hasil akhirnya berupa CO2 dan H2O (respirasi sempurna) dan respirasi yang hasil akhirnya berupa senyawa organik (respirasi tidak sempurna).

2. Respirasi Aerob

Respirasi ini melibatkan O2 sebagai akseptor elektron terakhir. Dilihat dari jalur reaksinya, respirasi aerob terdiri dari empat tahap, yaitu:

  • Glikolisis

Pada tahap ini, terjadi pemecahan glukosa beratom karbon 6 menjadi asam piruvat beratom karbon 3 di dalam sitoplasma. Tidak hanya itu, pada tahap ini juga dihasilkan dua molekul NADH dan dua ATP jika tumbuhan dalam keadaan normal atau tiga ATP jika tumbuhan dalam keadaan stres atau sedang aktif tumbuh. ATP ini dibentuk melalui reaksi fosforilasi tingkat subtrat. Secara sederhananya dapat diuraikan sebagai berikut:

  1. Terjadi di : Sitoplasma  
  2. Substrat : 1 molekul glukosa  
  3. Hasil : 2 molekul asam piruvat, 2 molekul ATP dan 2 molekul NADH  
  • Dekarboksilasi Oksidatif

Pada tahap ini, asam piruvat bereaksi dengan coenzym-A lalu membentuk asetil Co-A sekaligus melepaskan CO2, sehingga disebut dekarbosilasi. Tahap ini menghubungkan glikolisis dengan daur Krebs. Hasil dari dekarboksilasi oksidatif adalah dua asetil Co-A, dua NADH, dan dua CO2. Secara sederhananya dapat diuraikan sebagai berikut:

  1. Terjadi di : Matriks mitokondria  
  2. Substrat : 2 molekul asam piruvat  
  3. Hasil : 2 molekul asetil koA, 2 molekul karbon dioksida dan 2 molekul NADH  
  • Daur Krebs

Tahap yang disebut juga daur asam sitrat ini berlangsung di dalam matriks mitokondria. Hasil dari daur Krebs adalah senyawa yang berfungsi sebagai penyedia kerangka karbon bagi sintesis senyawa lain, tiga NADH, satu FADH2, dan satu ATP untuk setiap satu asam piruvat. Senyawa NADH dan FADH2 kemudian akan dioksidasi dalam sistem transpor elektron untuk menghasilkan ATP. Secara sederhananya dapat diuraikan sebagai berikut:

  1. Terjadi di : Matriks mitokondria  
  2. Substrat : 2 molekul asetil koA  
  3. Hasil : 2 molekul ATP, 4 molekul karbon dioksida, 6 molekul NADH dan 2 molekul FADH  
  • Sistem Transpor Elektron

Sistem ini terdiri atas suatu rantai pembawa elektron yang tersusun dari NAD, FAD, koenzim Q, dan sitokrom. Sistem ini berlangsung pada bagian membran di dalam mitokondria (kristae) dengan tujuan untuk mengoksidasi senyawa NADH dan FADH2 guna menghasilkan ATP. Secara sederhananya dapat diuraikan sebagai berikut:

  1. Terjadi di : Krista mitokondria  
  2. Substrat : 10 molekul NADH, 2 molekul FADH  
  3. Hasil : 34 ATP dan 6 molekul air  

3. Respirasi Anaerob

Respirasi ini terjadi pada organisme yang tidak memerlukan oksigen. Bahkan, adanya oksigen memberi dampak negatif pada beberapa organisme anaerob obligat. Namun, adapula organisme fakultatif anaerob yang akan bersifat aerob saat oksigen tersedia dan anaerob saat oksigen tidak tersedia.

Karena tidak adanya oksigen, daur krebs dan sistem transpor elektron tidak berlangsung pada respirasi anaerob. Hal ini menyebabkan asam piruvat yang terbentuk di sitoplasma akan difermentasi menjadi alkohol atau asam laktat.

4. Fermentasi

Serupa dengan respirasi, fermentasi adalah proses penguraian senyawa organik oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroba. Fermentasi dapat berlangsung secara aerob ataupun anaerob. Berikut merupakan contoh dari fermentasi:

  • Fermentasi Alkohol

Pada fermentasi ini, asam piruvat mengalami dekarbolisasi menjadi asetaldehid (etanal) kemudian dibebaskan satu molekul CO2. Asetaldehid ini lalu direduksi oleh NADH menjadi etanol.

C6H12O6 → 2 C2H2OH + 2 CO2 + 2 ATP

Glukosa Etanol

Secara sederhananya dapat diuraikan sebagai berikut:

  1. Terjadi di : sitoplasma sel tumbuhan dibantu dengan jamur Saccharomyces sp  
  2. Substrat : 1 molekul glukosa  
  3. Hasil : 2 molekul alkohol, 2 molekul karbon dioksida dan 2 molekul ATP  
  • Fermentasi Asam Laktat

Pada fermentasi ini, asam piruvat menerima hidrogen dari NADH secara langsung dan membentuk laktat. Fermentasi ini terjadi pada sel-sel hewan, termasuk manusia, yang bekerja terlalu berat dan menimbulkan rasa pegal atau kelelahan.

CH2COCOOH → CH2CHOHCOOH + 2 ATP

Piruvat Asam Laktat

Secara sederhananya dapat diuraikan sebagai berikut:

  1. Terjadi di : sitoplasma sel hewan dan manusia  
  2. Substrat : 1 molekul glukosa  
  3. Hasil : 2 molekul asam laktat dan 2 molekul ATP  

Demikianlah artikel mengenai Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan. Apabila ada pertanyaan, kamu dapat bertanya melalui kolom komentar dibawah ini.

Hosting Unlimited Indonesia

Bioteknologi

Afifa Atira
5 min read

Evolusi

Afifa Atira
4 min read

Mutasi

Afifa Atira
4 min read

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *