Metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup yang bertujuan untuk mengubah makanan menjadi energi yang dibutuhkan untuk berbagai fungsi tubuh. Proses ini melibatkan dua kategori utama: anabolisme dan katabolisme.
Anabolisme
Anabolisme adalah proses sintesis molekul besar dari molekul kecil, seperti pembentukan protein dari asam amino. Proses ini memerlukan energi yang biasanya diperoleh dari ATP (adenosin trifosfat).
Katabolisme
Katabolisme adalah proses pemecahan molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil, seperti pemecahan glukosa menjadi piruvat dalam glikolisis. Proses ini melepaskan energi yang dapat digunakan oleh sel untuk melakukan pekerjaan.
Enzim dan Peranannya dalam Metabolisme
Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalis dalam reaksi kimia metabolisme. Mereka mempercepat laju reaksi tanpa diubah secara permanen oleh reaksi tersebut. Contoh enzim penting dalam metabolisme termasuk amilase, lipase, dan protease.
Jalur Metabolisme Utama
Beberapa jalur metabolisme utama meliputi:
- Glikolisis: Proses pemecahan glukosa menjadi piruvat.
- Siklus Krebs: Serangkaian reaksi yang menghasilkan ATP dan prekursor metabolit lainnya.
- Rantai Transpor Elektron: Proses yang menghasilkan ATP melalui gradien proton di membran mitokondria.
Soal Latihan dan Pembahasan Materi Belajar Metabolisme
1. Soal Biologi Metabolisme
Dalam proses respirasi aerob, pembentukan ATP terjadi melalui fosforilasi tingkat substrat dan fosforilasi oksidatif. Fosforilasi tingkat substrat terjadi pada tahap glikolisis dan siklus Krebs. Fosforilasi oksidatif terjadi pada tahap transpor elektron dengan mengubah NADH dan FADH$_{2}$ menjadi ATP. Apabila pada siklus Krebs dihasilkan 6 molekul NADH dan 2 molekul FADH$_{2}$, maka total ATP yang dihasilkan baik oleh fosforilasi tingkat substrat dan fosforilasi oksidatif pada tahap siklus Krebs adalah....
Alternatif Pembahasan:
Fosforilasi tingkat substrat 2 ATP
Fosforilasi oksidatif:
1 NADH$_{2}$ akan diubah menjadi 3 ATP
1 FADH$_{2}$ akan diubah menjadi 2 ATP
Sehingga:
6 NADH$_{2}$ $\times$ 3 = 18 ATP
2 FADH$_{2}$ $\times$ 2 = 4 ATP
Total: 24 ATP
$\therefore$ Pilihan yang sesuai adalah $(B)$ 24
2. Soal Biologi Metabolisme
Perhatikan grafik kerja enzim berikut ini!
Pernyataan yang tidak tepat berdasarkan grafik aktivitas enzim di atas adalah...
Alternatif Pembahasan:
Enzim merupakan senyawa yang dapat mempercepat terjadinya reaksi dalam sel dengan cara menurunkan energi aktivasi. Enzim bekerja spesifik, artinya enzim tertentu hanya bisa bekerja pada substrat tertentu.
Kerja enzim sangat dipengaruhi oleh lingkungan, yaitu oleh suhu, pH, konsentrasi substrat, konsentrasi enzim, senyawa aktivator, dan senyawa penghambat (inhibitor). Enzim bekerja maksimal pada pH dan suhu optimum. Enzim I adalah pepsin yang bekerja di lambung, sedangkan enzim II adalah tripsin yang bekerja di usus halus.
$\therefore$ Pilihan yang sesuai adalah $(B)$ Enzim akan bekerja maksimal pada pH maksimum
Kesimpulan
metabolisme adalah proses vital dalam tubuh makhluk hidup yang memungkinkan konversi makanan menjadi energi. Memahami jalur metabolisme utama dan peran enzim dapat membantu kita mengapresiasi kompleksitas proses biokimia yang mendukung kehidupan. Dengan pengetahuan ini, kita dapat mengambil langkah-langkah untuk menjaga kesehatan dan kebugaran tubuh kita.
Untuk melihat materi biologi lainnya dapat di download pada Modul Materi Belajar Biologi, Selamat belajar dan semoga materi ini bermanfaat!
