Metabolisme adalah serangkaian proses kimia yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup untuk mempertahankan kehidupan. Proses ini mencakup semua reaksi kimia yang terjadi dalam sel dan jaringan, memungkinkan tubuh untuk mendapatkan energi, tumbuh, memperbaiki sel, dan berfungsi secara normal.
Metabolisme secara umum dibagi menjadi dua kategori utama:
- Anabolisme: Proses pembentukan atau sintesis molekul yang lebih kompleks dari molekul yang lebih sederhana. Proses ini membutuhkan energi. Contohnya adalah sintesis protein dari asam amino dan pembentukan lemak dari asam lemak dan gliserol. Termasuk juga fotosintesis pada tumbuhan dan kemosintesis pada mikroorganisme.
- Katabolisme: Proses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana, yang biasanya disertai dengan pelepasan energi. Contohnya adalah pemecahan karbohidrat, lemak, dan protein menjadi energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat), yang digunakan oleh sel untuk berbagai aktivitas. Pada manusia terdapat respirasi baik secara aerob maupun anaerob.
Energi yang dihasilkan dari metabolisme digunakan oleh tubuh untuk berbagai fungsi vital, seperti pertumbuhan, pergerakan, pemeliharaan suhu tubuh, dan pemeliharaan struktur sel.
Untuk dapat lebih memahami METABOLISME simak bahan tayang berikut ini!
A. PENGANTAR METABOLISME & ENZIM
B. KATABOLISME & ANABOLISME
METABOLISME DALAM TUBUH MANUSIA
Contoh-contoh metabolisme dalam tubuh manusia dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu anabolisme dan katabolisme:
1. Contoh Metabolisme Anabolisme:
- Sintesis Protein: Asam amino dari makanan diubah menjadi protein yang dibutuhkan tubuh untuk pertumbuhan, pemeliharaan jaringan, dan produksi enzim serta hormon.
- Sintesis Glikogen: Glukosa yang berlebihan diubah menjadi glikogen dan disimpan di hati serta otot untuk digunakan sebagai cadangan energi.
- Pembentukan Asam Lemak: Asam lemak yang diperoleh dari makanan diubah menjadi lemak (trigliserida) dan disimpan dalam jaringan adiposa untuk energi cadangan.
- Sintesis DNA dan RNA: Proses pembentukan materi genetik yang diperlukan untuk pembelahan sel dan produksi protein.
2. Contoh Metabolisme Katabolisme:
- Glikolisis: Pemecahan glukosa menjadi asam piruvat, yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Proses ini merupakan langkah awal dalam pemecahan karbohidrat.
- Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat): Proses di dalam mitokondria yang memecah molekul asam piruvat lebih lanjut, menghasilkan energi, CO₂, dan elektron yang digunakan dalam rantai transpor elektron untuk produksi ATP.
- Respirasi Sel: Proses katabolisme di mana nutrisi seperti glukosa dipecah dalam sel untuk menghasilkan ATP sebagai sumber energi utama sel.
- Lipolisis: Pemecahan trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol, yang kemudian dapat digunakan sebagai sumber energi.
- Proteolisis: Pemecahan protein menjadi asam amino yang dapat digunakan untuk energi atau untuk pembentukan molekul lain ketika tubuh kekurangan sumber energi.
Proses metabolisme ini terus berlangsung dalam tubuh manusia untuk memastikan ketersediaan energi, menjaga fungsi seluler, dan mendukung kehidupan secara keseluruhan.
METABOLISME DALAM TUBUH TUMBUHAN
Fotosintesis pada tumbuhan memiliki beberapa tipe yang dibedakan berdasarkan cara mereka menangkap dan memproses karbon dioksida (CO₂). Ada tiga tipe utama fotosintesis pada tumbuhan:
1. Fotosintesis C3:
- Karakteristik: Ini adalah jenis fotosintesis yang paling umum dan terjadi pada sebagian besar tanaman. Pada fotosintesis C3, karbon dioksida pertama kali diikat menjadi senyawa dengan 3 atom karbon (3-fosfogliserat) melalui siklus Calvin.
- Contoh Tumbuhan: Gandum, padi, kedelai, bayam.
- Lingkungan: Tumbuhan C3 lebih umum di daerah beriklim sedang dengan intensitas cahaya rendah hingga sedang, kelembaban tinggi, dan suhu yang tidak terlalu panas.
2. Fotosintesis C4:
- Karakteristik: Tumbuhan C4 memiliki mekanisme adaptasi khusus untuk menghindari photorespiration (proses yang dapat mengurangi efisiensi fotosintesis). Mereka pertama kali mengikat karbon dioksida menjadi senyawa dengan 4 atom karbon (oksaloasetat), yang kemudian diubah menjadi malat sebelum masuk ke siklus Calvin.
- Keuntungan: Tumbuhan C4 lebih efisien dalam kondisi panas, cahaya tinggi, dan kekeringan karena mereka dapat memisahkan proses penangkapan karbon di sel yang berbeda untuk mengurangi kehilangan karbon.
- Contoh Tumbuhan: Jagung, tebu, sorgum.
- Lingkungan: Tumbuhan C4 biasanya ditemukan di daerah tropis dan subtropis yang panas.
3. Fotosintesis CAM (Crassulacean Acid Metabolism):
- Karakteristik: Tumbuhan CAM adalah adaptasi untuk kondisi kering atau gurun. Mereka menyerap karbon dioksida pada malam hari, ketika stomata (pori-pori daun) terbuka untuk menghindari kehilangan air. CO₂ kemudian disimpan dalam bentuk asam organik dan digunakan dalam siklus Calvin pada siang hari saat cahaya tersedia.
- Keuntungan: Tumbuhan CAM sangat efisien dalam penggunaan air dan dapat bertahan di lingkungan yang sangat kering.
- Contoh Tumbuhan: Kaktus, nanas, agave.
- Lingkungan: Tumbuhan CAM banyak ditemukan di daerah gurun atau lingkungan kering dengan suhu tinggi.
Perbandingan Antara Tipe-Tipe Fotosintesis:
- C3: Efisien dalam kondisi iklim sedang, tetapi tidak cocok dalam kondisi panas karena rentan terhadap photorespiration.
- C4: Lebih efisien dalam kondisi panas dan cahaya tinggi, karena mekanisme khusus mengurangi photorespiration.
- CAM: Adaptasi yang sangat baik untuk lingkungan kering dengan siklus penangkapan karbon yang unik pada malam hari untuk menghemat air.
Masing-masing tipe fotosintesis ini adalah hasil adaptasi terhadap lingkungan tertentu, yang memungkinkan tumbuhan untuk bertahan dalam berbagai kondisi iklim.
