LATAR BELAKANG
Proses Metabolisme merupakan proses menghasilkan energi dalam tubuh. Proses metabolisme dapat dibagi menjadi tiga yaitu metabolism karbohidrat, metabolism protein, dan metabolism lemak. Dalam setiap proses metabolisme terdapat enzim yang membantu proses pencernaan makanan. Setiap enzim bekerja pada substrat tertentu saja. Proses tersebut berlangsung terus menerus untuk menghasilkan energi. Sebagai seorang calon dokter gigi, ilmu tentang metabolism ini sangat berguna dalam pengobatan pasien kelak. Sehingga ilmu ini wajib dimengerti dan dipahami oleh mahasiswa.
Rumusan Masalah
Bagaimana hingga Udin kelelahan? Bagaimana proses metabolisme? Bagaimana hubungan metabolisme dengan proses glikolisis, oksidasi asam piruvat, siklus krebs,
rantai respirasi, fosforilasi oksidatif?
Manfaat
Mahasiswa dapat mengetahui, memahami dan menjelaskan siklus glikolisis, oksidasi asam piruvat, siklus krebs, rantai respirasi, dan fosforilasi oksidatif dalam proses metabolisme.
Tujuan
Agar mahasiswa dapat mengetahui, memahami dan menjelaskan siklus glikolisis, oksidasi asam piruvat, siklus krebs, rantai respirasi, dan fosforilasi oksidatif dalam proses metabolism dalam perkuliahan sistem tubuh 2.
TINJAUAN PUSTAKA
Metabolisme adalah jumlah keseluruhan reaksi kimia dan fisik dan pengubahan energi dalam
tubuh yang menopang dan mempertahankan kehidupan. Meliputi :
Anabolisme meliputi reaksi reaksi kimia untuk membentuk kompleks molekul yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan dan mempertahankan kehidupan yang disintesis dari zat
yanng lebih simpel disertai pengunaan energi.
Katabolisme meliputi reaksi reaksi kimia untuk memecah kompleks molekul menjadi
molekul yang berukuran lebih kecil disertai pelepasan energi.
Reaksi anabolik dan katabolik berlangsung dalam sel sel tubuh secara bersamaan dan
berkelanjutan (Ethel Sloane “Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula”)
Fosfolirasi oksidatif
Dalam sistem glikollisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus krebs, hanta sejumlah kecil
ATP yang dibentuk. Yaitu 2 molekul ATP dalam proses glikolisis dan 2 molekul lainnya dalam
proses siklus asam karboksilat yang dihasilkan dari setiap molekul glukosa yang di metabolisme.
Sebagai gantinya, hampir 90% dari total ATP yang terbentuk melalui metabolisme glukosa
dihasilkan selama proses oksidasi lanjutan dari atom hidrogen yang dilepaskan selama tahap
awal degradasi glukosa. Tentu daja, fungsi utama dari seluruh tahap awal ini adalah untuk
menyediakan hidrogen dari molekul glukosa dalam bentuk yang dapat dioksidasi.
Oksidasi hidrogen dicapai melalui suatu rangkaian reaksi katalisis enzimatik didalam
mitokondria. Reaksi ini 1) memecahkan setiap atom hidrogen menjadi satu ion hidrogen dan satu
elektrin, dan 2) akhirnya menggunakan elektron ntuk menggabungkan oksigen terlarut dalam
cairan dengan molekul air untuk membentuk ion hidroksil. Kemudian ion hidrogen dan ion
hidroksil bergabung membentuk air. Selama tahapan oksidatif berlangsung, sejumlah besar
energi dibebaskan untuk membentuk ATP. Pembentukan ATP degan cara ini disebut fosfolirasi
oksidatif . ( Guyton and Hall “Buku Ajar Fisiologi Kedokteran”)
Pembentukan energi dari makanan
Karbohidrat 80% glukosa observasi vena porta
Fruktosa
Galaktosa glukosa
Masuk ke dalm sel dengan difusi terfasilitasi
Glikolisis, siklus krebs, dll
ATP
Sumber energi ( sintesis ,pertumbuhan, kontraksi otot, sekresi kelenjar,tranpor aktif)
Makanan
Karbohidrat protein lipid
Glukosa asam amino asam lemak +gliserol
Asetil Co A
Siklus krebs
Respirasi
Fosfolirasi oksidatif ATP
38% dari eneergi total didapat dari 1 molekul glukosa. Glukosa di dapat dari
sintesis tubuh.
Glukoneogenesis : butuh glukosa dari non karbohidrat, seperti asam laktat
dan asam amino
Glikogenesis : simpanan glukosa saat kadar gula dalam darah tinggi
Glikolisis : pemecahan glikogen menjadi glukosa
Energi bisa diukur dari banyaknya kalori.
(Guyton and Hall)
Makanan
Lemak asam lemak mitokondria
+ gliserol
Karbohidrat glukosa asetil Co A = >s. Krebs = > 2H
Protein asam amino
ATP
Rantai respirasi
H2O
Respirasi seluler glikolisis
Siklus krebs
Foforilasi oksidatif
Elektron dibawa
Melewati NADH
ATP
(substrat)
Siklus krebs rantai transpor elektron dan fosfolirasi oksidatif
ATP ATP Substrat (mitokondria)
GlikolisisGlikosa -> aspir
Chambell
2) Fosforilasi oksidatif (elektron pada FADH ke aseptor utama yaitu oksigen)
Rabtai respiratorik à ADH à ATP
Terjadi konversi makanan à ATP (biokim Harper)
(guyton and hall) 90% ATP dihasilkan oleh fosfat, adanya perpindahan oksigen ADP à ATP
(mitokondria)
(chambell) NADH à rantai tingkatan FADH = 1/3 NADH
FADH à diatas
PEMBAHASAN
RESPIRASI SELULER
Respirasi merupakan jalur metabolism yang melepaskan energy simpanan dengan
memecah molekul kompleks atau disebut juga jalur katabolic. Pada respirasi seluler oksigen
berperan sebagai reaktan untuk menghasilkan energy yang diperlukan oleh tubuh. Respirasi
seluler terdiri dari tiga tahapan yaitu glikolisis, siklus Krebs, rantai transport electron dan
fosforilasi oksidatif.
Dua proses pertama yaitu glikolisis dan siklus krebs merupakan proses katabolic yang
merombak glukosa dan bahan organic lainnya dengan tujuan untuk menghasilkan
energy.Glikolisis terjadi di sitosol yang memecah glukosa menjadi dua molekul asam piruvat.
Siklus Krebs yang terjadi di dalam matriks mitokondria meneruskan proses katabolic ini dengan
menguraikan asam piruvat menjadi karbon dioksida.Sehingga dapat dijelaskan bahwa karbon
dioksida yang terbentuk adalah hasil dari pengoksidasian molekul organic. Pada proses ini
terdapat reaksi redoks yaitu saat enzim dehidrogenase mentraspor substrat NAD+ membentuk
NADH.
Dilanjutkan dengan tahap ketiga yaitu traspor electron. Proses ini menggunakan NADH
untuk melewatkan electron dari satu molekul ke molekul yang lain. Pada akhir proses ini
electron digabungkan dengan ion hydrogen dan oksigen untuk membentuk air. Setiapproses ini
menghasilkan energy yang dibentuk menjadi ATP. Pembentukkan ATP inilah yang disebut
fosforilasi oksidatif. Ini dikarenakan fosforilasi ini sebagai hasil dari transfer electron dari
makanan ke oksigen. Reaksi ini terjadi dimembran dalam mitokondria. Fosforilasi mempunyai
peran penting dalam menghasilkan energy karena menghasilkan 90% ATP yang dihasilkan pada
proses respirasi. ATP dalam jumlah kecil dihasilkan dari glikolisis dan siklus Krebs dinamakan
fosforilasi tingkat substrat.
Respirasi mengubah energy yang terdapat dalam glukosa menjadi molekul yang praktis
dan siap pakai berupa ATP. Untuk setiap molekul glukosa yang diuraikan dapat menghasilkan
sekitar 38 ATP
KESIMPULAN
Proses metabolisme dimulai dari pencernaan makanan, molekul makanan diubah menjadi molekul yang lebih kecil. Karbohidrat dipecah menjadi glukosa, protein diubah menjadi asam amino dan lipid dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, setelah itu tiga komponen nutrisi utama itu dikatabolisme menjadi asetil-koA yang digunakan pada siklus krebs. Glikolisis terjadi di sitosol yang memecah glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Siklus Krebs yang terjadi di dalam matriks mitokondria dengan menguraikan asam piruvat menjadi karbon dioksida. Tahap ketiga yaitu traspor elektron. Proses ini menggunakan NADH untuk melewatkan elektron dari satu molekul ke molekul yang lain. Rantai respirasi merupakan rantai pengangkutan elektron. Elektron dipindahkan dari subtract ke substrat lainnya, dan selama pemindahan, elektron membawa energi potensialnya. Energi inilah yang digunakan untuk menfosforilasi AFP menjadi ATP. Setiap proses ini menghasilkan energi yang dibentuk menjadi ATP yang disebut fosforilasi oksidatif, terjadi dimembran dalam mitokondria. Fosforilasi mempunyai peran penting dalam menghasilkan energy karena menghasilkan 90% ATP.
ATP yang dihasilkan berguna untuk aktivitas sehari-hari seperti berjalan, lari, berpikir dan lain sebagainya, apabila dalam aktivitas itu ternyata kekurangan ATP yang disebabkan kekurangan oksigen, maka akan terjadi penumpukan asam laktat yang membuat kita merasa lelah.
DAFTAR PUSTAKA
Guyton, Arthur C. 1990. Buku Ajar Fisiologi Manusia dan Penyakit. Edisi Refisi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Guyton, CA dan Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Guyton, CA dan Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi Refisi 11. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Guyton, CA dan Hall. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Muray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwel VW. 1999. Biokomia Harper. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC
Pearce, Evelyn C. 2009. Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis. Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama
Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta: Erlangga
Sloane, Ethel. 2004. Anatoni dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC