Biologi

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 1
Written by atap

Pengertian Katabolisme  – Berkat energi manusia dapat menjalani segala aktivitas sehari-hari. Namun pernahkah berpikir bagaimana cara tubuh memproduksi energi? Energi pada tubuh dihasilkan oleh proses biokimiawi bernama katabolisme.

Katabolisme merupakan lintasan metabolisme yang merombak suatu substrat kompleks molekul organik menjadi komponen-komponen penyusunnya sambil melepaskan energi, pada umumnya berupa ATP.

Pada lintasan katabolisme, molekul berukuran besar seperti polisakarida, lipid, asam nukleat dan protein akan terombak menjadi beberapa molekul yang lebih kecil seperti monosakarida, asam lemak, nukleotida, dan asam amino. Simak lebih lengkap penjelasan mengenai Katabolisme berikut ini, Grameds!

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 2

A. Pengertian Katabolime

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 3Katabolisme adalah proses memecah molekul-molekul besar dan kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana, kebanyakan diubah menjadi energi. Bentuk sederhana ini kemudian akan menjadi bahan bakar untuk terjadinya reaksi anabolisme, yaitu molekul-molekul kecil dibangun menjadi molekul yang lebih besar.

Melalui reaksi katabolisme, Makanan yang sudah dikonsumsi dan masuk ke organ pencernaan akan dipecah oleh enzim yang ada di dalam sistem pencernaan kita. Protein dipecah menjadi asam amino.

Asam amino ini bisa digunakan sebagai sumber energi ketika tubuh membutuhkannya. Asam amino juga bisa didaur ulang untuk membuat protein atau dioksidasi menjadi urea. Selain memecah protein, katabolisme juga bisa memecah glikogen menjadi glukosa. Karbohidrat sederhana ini kemudian akan melalui proses oksidasi yang dinamakan glikolisis. Dari reaksi inilah energi dihasilkan. Sedangkan lemak akan melalui proses pemecahan yang disebut hidrolisis.

Proses ini menghasilkan asam lemak dan gliserol, yang selanjutnya akan melalui reaksi glikolisis dan reaksi biokimiawi lainnya hingga terbentuklah energi. Energi yang dihasilkan dari proses-proses di atas disimpan sebagai molekul adenosine triphospate (ATP).  Banyak aspek dari metabolisme sel, baik anabolisme maupun katabolisme, berkaitan erat dengan produksi dan konsumsi ATP sebagai sumber energi, yang juga berperan sebagai bahan bakar dalam seluruh proses metabolisme.

Kartun Biologi

Kartun Biologi

Beli Buku di Gramedia

B. Proses Katabolisme

Proses utama katabolisme meliputi siklus asam sitrat, glikolisis, deaminasi oksidatif, pemecahan jaringan otot dan pemecahan lemak. Secara singkat kita akan melihat masing-masing aspek utama katabolisme di bawah ini.

1. Glikolisis

Adalah proses katabolisme yang sangat penting, karena merupakan proses yang memecah gula (misalnya, glukosa) menjadi piruvat, bersama dengan produksi ATP dan NADH. Dimulai dengan satu molekul glukosa, glikolisis adalah reaksi 10 langkah yang akan menghasilkan dua molekul piruvat sebagai produk.

Menggunakan berbagai enzim, termasuk kinase, mutase, dehydrogenase, isomerase dan liase, serta konsumsi dua ATP, molekul glukosa dasar ini dapat dipecah menjadi 2 molekul piruvat, 2 NADH (yang kemudian digunakan untuk generasi ATP selanjutnya) ) dan 4 ATP. Karena dua ATP dikonsumsi selama bagian konsumsi energi dari proses ini, keuntungan bersih dari pemecahan molekul glukosa adalah 2 ATP.

2. Siklus Asam Sitrat

Juga dikenal sebagai Siklus Krebs, siklus asam sitrat menggunakan beberapa produk glikolisis untuk produksi energi lebih lanjut, dimulai dengan molekul piruvat. Sekali lagi, enzim memainkan peran kunci dalam memanipulasi molekul piruvat ini dan mengikatnya dengan molekul lain untuk melepaskan energi dengan cara yang terkontrol dan melanggengkan siklus.

Produk dari satu putaran siklus asam sitrat (menggunakan 2 molekul piruvat) terdiri dari 4 molekul karbon dioksida, 6 molekul NADH, 2 molekul FADH2, dan 2 molekul GTP. NADH dan FADH2 akan melanjutkan ke rantai transpor elektron untuk produksi ATP yang lebih banyak lagi.

SMA-MA Kelas 12 Buku Siswa Biologi

SMA-MA Kelas 12 Buku Siswa Biologi

banner-promo-gramedia

Beli Buku di Gramedia

3. Deaminasi Oksidatif

Ketika datang untuk memecah protein dan asam amino, dan mengakses energi di dalamnya, proses yang kurang dikenal disebut deaminasi oksidatif diperlukan. Protein biasanya dipecah dan digunakan sebagai substrat untuk pengembangan molekul lebih lanjut (proses anabolik).

Namun, ketika ada kekurangan karbohidrat atau sumber energi normal, tubuh akan mulai memecah protein menjadi asam amino mereka, melalui proses yang disebut proteolisis. Tidak seperti sumber energi lainnya, asam amino memiliki nitrogen, sehingga diperlukan proses katabolik yang berbeda – deaminasi oksidatif.

Ketika gugus nitrogen dihilangkan, kerangka karbon dasar tertinggal, yang dikenal sebagai ketoasid. Mirip dengan molekul glukosa normal, ketoasid dapat masuk ke dalam Siklus Krebs untuk menghasilkan energi, atau dapat disintesis lebih lanjut menjadi asam lemak bebas.

Amonia adalah produk sampingan dari jenis deaminasi ini, yang baik-baik saja dalam jumlah kecil, tetapi kadar tinggi beracun. Tubuh melawan ini dengan mengubah amonia menjadi urea di hati, di mana ia dapat ditransfer dari hati ke ginjal dan diekskresikan dalam urin kita.

Manusia membutuhkan energi dalam beraktivitas yang dapat dipenuhi oleh proses metabolisme karbohidrat. Rangkaian reaksi dalam proses metabolisme ini dapat kamu pelajari pada buku Biokimia: Enzim dan Metabolisme Karbohidrat untuk Mahasiswa MIPA dan Kesehatan.

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 4

beli sekarang

4. Pemecah Lemak (Lipolisis)

Memecah simpanan lemak trigliserida yang disimpan dalam jaringan adiposa adalah cara lain untuk menghasilkan energi. Trigliserida terdiri dari tulang punggung glikol, tiga ekor asam lemak, dan tiga ikatan ester yang menghubungkan dua komponen sebelumnya. Tiga ikatan ester harus diputus untuk melepaskan energinya, yang dilakukan melalui reaksi hidrolisis. Dalam tiga langkah terpisah, masing-masing ikatan ini rusak.

Setelah masing-masing asam lemak dihilangkan melalui pengenalan air (H2o), produk akhir termasuk molekul gliserol, dua asam lemak yang dibebaskan, dan energi yang dapat digunakan. Hormon yang merangsang proses ini termasuk kortisol, adrenalin dan glukagon; insulin bekerja melawan proses ini, menstimulasi proses anabolik yang menghasilkan trigliserida.

5. Pemecahan Jaringan Otot

Meskipun kebanyakan orang berusaha menghindari degradasi massa otot mereka dengan cara apa pun, seringkali hal itu bisa sulit. Langsung setelah latihan, atau di pagi hari setelah periode panjang tanpa asupan nutrisi, tubuh mungkin mulai mengkatalis jaringan otot karena kurang proses anabolik yang dibutuhkan untuk membangun lebih banyak jaringan otot. Ini jelas kedengarannya berlawanan dengan intuisi, tetapi transformasi jaringan menjadi energi ini sebagai tanggapan terhadap tidak menyediakan energi dasar yang cukup, baik dari sumber protein atau karbohidrat, ke tubuh.

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 5

C. Hormon-Hormon Katabolisme

Tahukah kamu, Olahraga seperti berlari, berenang, dan bersepeda adalah jenis kegiatan yang merupakan latihan katabolis atau kardio. Ketika melakukan aktivitas ini, detak jantung, tekanan darah, dan pernapasan akan meningkat. Proses katabolisme sendiri berperan penting, dengan energi yang dihasilkan, jantung bisa berdetak sehingga seluruh jaringan tubuh mendapat suplai darah. Fungsi paru-paru, ginjal, pencernaan, dan metabolisme sel juga akan bekerja dengan optimal, untuk memelihara kelangsungan hidup dan kesehatan tubuh. Hormon-hormon yang berperan dalam proses katabolisme, diantaranya:

  • 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.
Sma/Ma Kls.X Biologi : Buku Peminatan Mipa Premium K13-R

Sma/Ma Kls.X Biologi : Buku Peminatan Mipa Premium K13-R

Beli Buku di Gramedia

D. Latihan Olahraga Katabolisme untuk Tingkatkan Kesehatan

Olahraga dapat membantu proses katabolisme berjalan dengan baik. Olahraga yang dapat meningkatkan proses katabolisme disebut dengan olahraga katabolik. Olahraga katabolik diketahui dapat mengurangi berat badan dengan membakar lemak lebih banyak serta membangun massa otot yang lebih banyak pula.

Kadang, proses-proses katabolik ini sering dijadikan acuan apakah tubuh bisa menghilangkan atau menambah berat badan dengan cepat atau tidak. Olahraga katabolik, seperti bersepeda, renang, dan berlari bisa menjadi latihan yang bermanfaat untuk kesehatan tubuh, terutama jantung.

Latihan katabolik dipercaya dapat meningkatkan detak jantung dan tekanan darah. Dengan begitu, paru-paru dan jantung juga akan menjadi lebih sehat. Agar selalu fit, ikuti panduan olahraga dengan pengaturan waktu sebagai berikut: 150 menit dalam seminggu dengan intensitas sedang 75 menit seminggu dengan intensitas tinggi bisa membagi waktu-waktu olahraga tersebut menjadi tiga sampai lima hari jadwal latihan dalam 1 minggu. Jika memiliki riwayat kondisi kesehatan tertentu, berkonsultasilah pada dokter terlebih dahulu sebelum memulai olahraga tersebut.

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 6

Selama melakukan latihan katabolik ini, detak jantung, tekanan darah, dan pernapasan akan mengalami peningkatan. Pada proses ini, tubuh akan memecah glikogen (hasil pemecahan karbohidrat) menjadi energi untuk digunakan sebagai bahan bakar selama berolahraga.

Jika karbohidrat dalam tubuh telah habis dan tak ada lagi yang bisa diubah menjadi energi, hormon kortisol dalam tubuh akan menggunakan asam amino untuk menciptakan energi. Ini penyebab katabolisme berjalan lambat. Selain itu faktor lainnya yang menyebabkan katabolisme tubuh berjalan lambat.

Baca juga : Proses Metabolisme Tubuh Manusia

Penyebab Katabolisme Berjalan Lambat

1. Kurang Beraktivitas

Katabolisme adalah proses menghasilkan energi. Olahraga membantu proses itu berjalan dengan lebih cepat. Ketika tidak banyak bergerak, tubuh akan lebih sedikit (atau lebih lambat) dalam membakar karbohidrat sehingga energi yang tercipta pun akan lebih sedikit.

2. Kekurangan Kalori

Membatasi jumlah asupan sering kali dipilih sebagai salah satu cara menurunkan berat badan. Padahal, makan terlalu sedikit dapat membuat proses katabolik dan anabolik menurun. Akibatnya, tubuh tidak bisa menghasilkan energi seperti semestinya. Saat menurunkan total asupan kalori menjadi sangat sedikit dari biasanya, tubuh akan menganggap seseorang sedang kelaparan. Dalam kondisi itu, tubuh akan memperlambat pembakaran kalori dalam tubuh.

3. Kurang Tidur

Kurang tidur dapat meningkatkan risiko terhadap berbagai macam penyakit dan juga kelelahan di keesokan harinya. Selain itu, beberapa penelitian juga telah menunjukkan bahwa kurang tidur dapat memperlambat metabolisme dan dapat menyebabkan kenaikan berat badan.

banner-promo-gramedia

Penelitian juga membuktikan bahwa kurang tidur dapat menurunkan tingkat metabolisme istirahat orang dewasa sehat pada pagi hari. Kurang tidur dapat membuat metabolisme karbohidrat dalam tubuh terganggu sehingga saat bangun tidur tubuh masih mempunyai kadar gula darah yang tinggi. Kadar gula darah yang tinggi menunjukkan bahwa glukosa yang seharusnya dipecah menjadi energi dalam tubuh tetap mengalir bebas dalam aliran darah.

4. Stres

Stres dapat meningkatkan produksi hormon kortisol. Hal ini kemudian membuat nafsu makan meningkat. Jika hal ini terjadi terus-menerus, kamu akan mengalami kenaikan berat badan karena karbohidrat yang tak dipecah menjadi energi disimpan sebagai lemak. Kenaikan berat badan ini pada akhirnya dapat menyebabkan metabolisme tubuh yang menurun.

5. Konsumsi obat-obatan tertentu

Obat-obatan tertentu juga dapat memperlambat metabolisme dalam tubuh. Beberapa di antaranya adalah antidepresan, obat diabetes, steroid, dan terapi hormon. Jika merasa mengalami kenaikan berat badan setelah mengonsumsi obat tersebut, mungkin obat tersebut mempunyai dampak terhadap metabolisme tubuh. Apabila kondisi ini sampai menganggu, segera diskusikan dengan doktermu.

Kalori yang Diasup Tubuh Kurang Saat kamu menurunkan total asupan kalori kamu menjadi sangat sedikit dari biasanya, tubuh akan menganggap kamu sedang kelaparan. Dalam kondisi tersebut, tubuh akan memperlambat pembakaran kalori tubuh kamu.

Oleh sebab itu, dalam menjaga katabolisme tetap berjalan semaksimal mungkin, kamu dapat melakukan olahraga secara rutin serta berbagai tips sehat lainnya yang dapat kamu pelajari pada buku 50 Tips Sehat Menangkal Penyakit Dengan Olahraga.

50 Tips Sehat Menangkal Penyakit dengan Olahraga

50 Tips Sehat Menangkal Penyakit dengan Olahraga

Beli Buku di Gramedia

E. Tahap Katabolisme

Katabolisme: Pengertian, Proses, Hormon dan Tahap Katabolisme 7Katabolisme adalah lintasan metabolisme yang merombak suatu substrat kompleks molekul organik menjadi komponen-komponen penyusunnya sambil melepaskan energi, pada umumnya berupa ATP. Pada lintasan katabolisme, molekul berukuran besar seperti polisakarida, lipid, asam nukleat dan protein akan terombak menjadi beberapa molekul yang lebih kecil seperti monosakarida, asam lemak, nukleotida, dan asam amino.

Katabolisme merupakan proses ketika tubuh mencerna makanan menjadi molekul-molekul kecil di dalam tubuh untuk digunakan sebagai energi atau penguraian karbohidrat. Molekul-molekul yang besar dan rumit dalam tubuh itu kemudian dipecah menjadi yang lebih kecil dan sederhana.

Contoh proses katabolisme sama seperti halnya karbohidrat dari nasi yang masuk ke dalam tubuh. Karbohidrat kemudian diubah menjadi disakarida dan dipecah lagi menjadi monosakarida (glukosa). Adapun penyebab katabolisme berjalan lambat adalah kurang gerak dan beraktivitas, kurangnya kalori yang diasup oleh tubuh, kurang tidur, stress dan mengkonsumsi obat-obat tertentu.

Dalam proses katabolisme terdapat proses respirasi selular atau respirasi sel. Respirasi sel melakukan proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah pada tingkat selular. Respirasi sel memiliki empat tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs dan peralihan elektron.

Katabolisme adalah bagian dari metabolisme tubuh yaitu proses penguraian molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih kecil untuk mendapatkan energi. Katabolisme terjadi pada proses pencernaan makanan. Sel-sel makhluk hidup melakukan katabolisme untuk mendapatkan energi agar bisa bergerak, menghangatkan tubuh, dan juga berpikir. Katabolisme pada makhluk hidup terjadi dalam beberapa tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan rantai transport elektron.

1. Glikolisis

Glikolisis berasal dari dua kata yaitu “glukosa” yang berarti gula, dan “lisis” yang berarti pemecahan glukosa. Dilansir dari Britannica encyclopedia, glukosa atau gugus gula enam karbon (C6H12O6) adalah sumber energi terpenting untuk tubuh. Glikolisis adalah proses pemecahan gula yang berlangsung dalam sitoplasma sel. Proses glikolisis memecah gula menjadi asam piruvat, NADH, dan energi dalam bentuk ATP.

2. Dekarboksilasi oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif adalah tahapan dari katabolisme setelah glikolisis. Dilansir dari Britannica encyclopedia, asam piruvat hasil glikolisis dioksidari oleh kompleks enzim piruvat dehydrogenase (PDC) untuk menghasilkan asetil koenzim A dan karbon dioksida. NAD diubah menjadi bentuk energi yang lebih tinggi yaitu NADH. Dekarboksilasi oksidatif merubah asam piruvat untuk dapat diproses kembali dalam siklus krebs, inilah mengapa dekarboksilasi oksidasi disebut dengan reaksi transisi. Reaksi transisi ini berlangsung didalam mitokondria sel makhluk hidup.

3. Siklus Krebs

Siklus krebs atau siklus asamtrikarboksilat adalah tahapan katabolisme untuk menghasilkan energi yang lebih tinggi. Siklus krebs disebut siklus karena berlangsung terus-menerus dalam lajur tertutup. Dilansir dari BCcampus Open Textbooks, siklus krebs memeroses asetil koenzim A hasil dekarboksilasi okisidatif untuk menghasilkan energi. Gambar diatas ditemukan pada tahun 1937 oleh ahli biokimia bernama Sir Hans Adolf Krebs. Siklus krebs terdiri dari 8 tahap dan tiap tahapannya dibantu oleh 8 enzim yang berbeda. Dilansir dari Encyclopaedia Britannica, bahwa molekul-molekul hasil siklus krebs mentranspor energinya ke rantai transfer elektron.

4. Rantai Transpor



Elektron Dilansir dari thoughtco.com, rantai transport elektron adalah rangkaian kompleks protein dan molekul pembawa elektron dalam mitokondria hingga. Rantai transport elektron bertujuan untuk memproduksi energi dari NADH dan FADH. Rantai transpor elektron berlangsung dalam setiap tahap katabolisme sehingga energi yang dihasilkan adalah akumulasi dari semua proses katabolisme yaitu 30-32 ATP.

Baca juga artikel terkait “Katabolisme Tubuh Manusia” :

Sumber: dari berbagai sumber

Biologi Dasar Manusia Dilengkapi dengan Panduan Praktikum Biologi Dasar Manusia

Biologi Dasar Manusia Dilengkapi dengan Panduan Praktikum Biologi Dasar Manusia

Beli Buku di Gramedia

Layanan Perpustakaan Digital B2B Dari Gramedia

ePerpus adalah layanan perpustakaan digital masa kini yang mengusung konsep B2B. Kami hadir untuk memudahkan dalam mengelola perpustakaan digital Anda. Klien B2B Perpustakaan digital kami meliputi sekolah, universitas, korporat, sampai tempat ibadah.

logo eperpus

  • Custom log
  • Akses ke ribuan buku dari penerbit berkualitas
  • Kemudahan dalam mengakses dan mengontrol perpustakaan Anda
  • Tersedia dalam platform Android dan IOS
  • Tersedia fitur admin dashboard untuk melihat laporan analisis
  • Laporan statistik lengkap
  • Aplikasi aman, praktis, dan efisien