Tidak masalah apa yang Anda lakukan sekarang (seperti membaca artikel ini) karena sel-sel di tubuh Anda bekerja keras melakukan lebih dari yang Anda tahu. Mereka menggunakan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia untuk melakukan pekerjaan di dalam tubuh yang diperlukan untuk membuat Anda tetap hidup dan berfungsi.
Semua reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh Anda secara kolektif disebut sebagai Anda metabolisme. Reaksi ini bisa spontan atau tidak spontan dan dapat menyerap energi atau melepaskan energi.
Reaksi yang membutuhkan energi memanfaatkan energi yang Anda berikan pada tubuh saat Anda makan. Makanan yang Anda makan dipecah oleh tubuh Anda sehingga Anda memiliki energi untuk berbagai proses seluler, termasuk pertumbuhan dan perbaikan.
Jalur metabolisme dapat bergerak ke kedua arah: menuju pemecahan molekul atau menuju pembentukan molekul.
Apa Itu Jalur Metabolik?
Jalur metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia yang terhubung dalam beberapa cara. Pada dasarnya, produk dari satu reaksi dapat menjadi reaktan dari reaksi berikutnya.
Ada dua jenis jalur metabolisme:
1. Katabolik: Jalur katabolik memecah molekul dan melepaskan energi. Misalnya, makanan yang Anda makan sebagai gula atau lemak mengandung energi dalam ikatan makromolekul ini. Ketika molekul kompleks dipecah menjadi bagian-bagian komponennya, energi yang tersimpan dalam ikatan tersebut dilepaskan dan dapat digunakan oleh sel.
2. anabolik: Jalur anabolik membangun molekul dari komponen yang lebih kecil dan membutuhkan masukan energi. Misalnya, ketika sel Anda perlu membuat DNA untuk mereplikasi proses pembentukan, individu prosesnya adalah anabolik.
Katabolisme: Sebuah Contoh
Salah satu contoh penting dari katabolisme adalah pemecahan glukosa untuk membuat energi. Persamaan yang sangat umum dari proses yang sangat kompleks ini mencakup pemecahan glukosa (seperti gula dalam potongan kue yang Anda makan untuk pencuci mulut) menjadi karbon dioksida (apa yang Anda hembuskan) dan air:
Sebagian besar sel dalam tubuh Anda mendapatkan energi yang mereka butuhkan melalui energi yang dimanfaatkan dari pemecahan glukosa. Itu energi bebas dilepaskan melalui proses ini (respirasi seluler) adalah G° = -2,880 kJ.
Di dalam sel, reaksi ini tidak berlangsung sekaligus melainkan dalam serangkaian langkah melalui penggunaan enzim. Sebagian besar energi bebas yang dilepaskan di sepanjang jalan digunakan untuk membuat adenosin trifosfat, atau ATP. ATP adalah energi "mata uang" sel. ATP digunakan untuk menyimpan energi sampai sel membutuhkannya.
Ketika sel membutuhkan ATP, dapat menggunakan hidrolisis ATP dari ATP menjadi ADP (adenosin difosfat) untuk melepaskan 31 kJ energi. Ini dapat digunakan untuk melakukan sesuatu di dalam sel. Misalnya, bergabung bersama alanin dan glisin (dua asam amino) untuk membentuk dipeptida membutuhkan 29 kJ energi bebas. Dengan demikian, ini bukan proses spontan.
Namun, ketika enzim menggabungkan hidrolisis ATP dengan pembentukan dipeptida, reaksi dapat berlangsung spontan karena perubahan energi bebas bersih adalah -2 kJ.
Anabolisme: Sebuah Contoh
Di mana Anda mendapatkan energi Anda? Dari mana glukosa berasal? Nah, itu berasal dari tumbuhan! Tumbuhan membuat gula melalui proses fotosintesis. Tumbuhan menggunakan energi cahaya untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula:
Reaksi ini pada dasarnya adalah kebalikan dari respirasi seluler. Tumbuhan menyimpan sebagian glukosa ini dan dapat menggunakannya untuk membuat ATP sendiri. Saat Anda makan salad, tubuh Anda akan menggunakan gula dalam makanan itu untuk memecahnya dan membuat ATP.