Hubungan antara Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Bagaimana hubungan antara ketiga senyawa tersebut? Nah pada topik ini, kalian akan belajar tentang hubungan metabolisme ketiganya.
            
        Apakah kalian pernah mengalami peristiwa seperti ilustrasi di atas? Biasanya, saat bapak/ ibu guru tidak hadir, beliau akan digantikan oleh guru yang lain agar kalian bisa tetap belajar seperti biasa. Begitu juga dengan metabolisme, saat glukosa dalam darah turun, tubuh akan merombak lemak untuk dijadikan sumber energi. Saat lemak sudah menipis, proteinlah yang akan diubah menjadi sumber energi. Dimanakah ketiga senyawa tersebut bertemu dan saling menggantikan?


🔃 Hubungan antara Protein, Lemak, dan Karbohidrat


Karbohidrat, lemak, dan protein adalah senyawa yang saling berkaitan satu sama lain. Ketiga senyawa tersebut bertemu dalam proses metabolisme, yaitu di dalam siklus Krebs. Sebagian besar pertemuan tersebut melalui pintu awal siklus Krebs, yaitu asetil koenzim A (asetil KoA). Ayo perhatikan ilustrasi berikut.
                              
        Protein, lemak, dan karbohidrat dapat ditemukan di dalam senyawa Asetil KoA. Lalu, asetil KoA tersebut akan masuk ke dalam siklus Krebs. Pada gambar di atas, ditunjukkan bahwa sel menggunakan ketiga molekul tersebut---protein, lemak, dan karbohidrat---untuk menghasilkan ATP sebagai sumber energi. Protein tidak dapat dimanfaatkan secara langsung, tetapi dicerna terlebih dahulu menjadi asam amino. Selanjutnya, asam amino akan diubah menjadi asam piruvat, asetil KoA oleh suatu enzim. Asam amino tersebut akan langsung masuk ke dalam siklus Krebs. Pengubahan asam amino melalui proses deaminasi akan menghasilkan NH3 yang bersifat racun dan akan dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal.
        Karbohidrat akan dicerna menjadi glukosa. Selanjutnya, sel tubuh akan merombak glukosa tersebut melalui proses glikolisis dan daur asam sitrat atau Krebs untuk menghasilkan energi. Berikut ini ringkasan metabolisme karbohidrat.

            
        Sel tubuh juga akan mencerna lemak untuk menghasilkan energi. Sel akan menghidrolisis lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Kemudian, gliserol diubah menjadi gliseraldehid–3–fosfat (G3P) dalam proses glikolisis. Lemak merupakan sumber energi utama karena mengandung atom hidrogen terikat dalam jumlah besar. Selain itu, lemak merupakan senyawa karbon yang paling banyak tereduksi, sehingga lebih banyak menyimpan energi. Apabila terjadi pembakaran sempurna, maka energi yang dibebaskan akan semakin banyak. Hal ini dikarenakan adanya pembebasan elektron yang lebih banyak.
        Saat kalian mengonsumsi makanan yang mengandung banyak lemak, kalian akan cepat merasa kenyang. Ternyata, lemak menghasilkan ATP dua kali lebih banyak daripada karbohidrat pada berat yang sama. Oleh karena itu, manusia dan hewan menyimpan cadangan makanan dalam bentuk lemak tubuh. Apa yang terjadi jika lemak banyak menumpuk di dalam tubuh? Kalian akan mengalami obesitas atau kegemukan. Untuk mendapatkan berat badan ideal, kalian dapat melakukan olahraga atau diet yang sehat.



🔃 Protein dan Karbohidrat dapat diubah Menjadi Lemak


Kalian telah mengetahui bahwa protein, lemak, dan karbohidrat dapat saling mengisi sebagai bahan penghasil energi tubuh. Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein.
        Sintesis lemak dari karbohidrat dimulai saat glukosa diuraikan menjadi asam piruvat. Kalian telah mengetahui bahwa asam piruvat ini akan diubah menjadi asetil KoA kemudian diubah menjadi asam lemak. Sebagian asam piruvat diubah menjadi gliserol. Nah, asam lemak dan gliserol ini akan diubah menjadi lemak.
        Begitu juga dengan sintesis lemak dari protein. Asam amino yang terbentuk akan mengalami deaminasi. Kemudian, masuk ke dalam siklus Krebs menjadi asam piruvat, selanjutnya akan berubah menjadi asetil koenzim A. Asetil koenzim A akan diubah menjadi asam lemak. Beberapa jenis asam amino seperti serin, alanine, dan leusin dapat diuraikan menjadi asam piruvat kemudian menjadi gliserol. Gliserol dan asam lemak akan membentuk lemak.


Related Posts:

Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman

Pada topik sebelumnya, kamu telah melakukan suatu percobaan terkait pertumbuhan dan perkembangan. Kamu juga sudah memahami apa itu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder yang terjadi pada tumbuhan. Pada topik kali ini, kita akan membahas faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan.

1. Faktor Internal (Faktor dari Dalam)

Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri, misalnya gen dan hormon.
a. Gen
Gen adalah substansi genetik yang diturunkan dari induk pada anakannya. Gen dapat mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup, misalnya bentuk tubuh, tinggi, warna bunga, rasa buah, dan sebagainya. Faktor genetik ini juga dapat digunakan sebagai dasar seleksi bibit unggul.
b. Hormon
Hormon adalah zat hasil sekresi pada bagian tumbuhan yang berpengaruh dalam proses pembelahan sel dan pemanjangan sel. Secara umum, hormon akan mengontrol pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dengan mempengaruhi pembelahan, pemanjangan, dan diferensiasi sel. Berikut akan dijelaskan jenis-jenis hormon yang terdapat pada tumbuhan.
1) Auksin
Auksin merupakan hormon yang memicu pemanjangan dan diferensiasi sel. Umunya terletak pada bagian apikal (ujung batang dan ujung akar).
2) Sitokinin
Sitokinin merupakan hormon yang memicu pertumbuhan, perkembangan, dan pembungaan.
3) Giberelin
Giberelin merupakan hormon yang memicu pertumbuhan, pemanjangan, dan perkecambahan biji. Giberelin juga dapat digunakan untuk pembentukan buah tanpa biji (partenokorpi).
4) Asam absisat
Asam absisat merupakan hormon yang digunakan untuk menggugurkan daun dan digunakan juga oleh tumbuhan untuk menghambat pertumbuhan misalnya mencegah biji untuk berkecambah.
5) Gas etilen
Etilen merupakan gas yang dikeluarkan oleh bagian tumbuhan dan sifatnya volatile (mudah menguap). Ketika buah yang sudah tua tetapi belum masak diletakkan di suatu tempat yang tertutup maka buah tersebut akan cepat masak. Hal ini dikarenakan adanya suatu hormon yang berperan dalam pemasakan buah, yaitu gas etilen.
6) Kalin
Kalin merupakan hormon yang digunakan tumbuhan untuk memicu pertumbuhan organ. Hormon ini dibedakan menjadi empat jenis, yaitu rhizokalin memicu pembentukan akar, kaulokalin memicu pembentukan batang, filokalin memicu pembentukan daun, dan antokalin memicu pembentukan bunga.
7) Asam Traumalin
Asam Traumalin merupakan hormon yang berfungsi untuk memperbaiki bagian tumbuhan yang terluka.

2. Faktor Eksternal (Faktor dari Luar)

Faktor eksternal merupakan faktor yang berasal dari lingkungan tempat tanaman itu hidup. Artinya faktor yang berasal dari luar tumbuhan itu sendiri. Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan antara lain sebagai berikut.
a. Unsur hara
Unsur hara (nutrien) merupakan suatu bahan yang diperlukan tumbuhan sebagai penunjang pertumbuhan dan perkembangan. Unsur hara ini dibagi menjadi dua, makro nutrien dan mikro nutrien. Makro nutrien adalah nutrien yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah banyak, seperti C, H, O, N, P, K, S, Ca, dan Mg. Sementara mikro nutrien adalah nutrien yang dibutuhkan oleh tumbuhan dalam jumlah sedikit misalnya Fe, Zn, Mn, Cl, B, Cu, dan Mo,
b. Cahaya
Cahaya diperlukan tumbuhan untuk proses fotosintesis, namun cahaya juga dapat menghambat pertumbuhan karena dapat menguraikan auksin. Tumbuhan yang memperoleh cahaya redup (gelap) akan menghasilkan batang yang tumbuh panjang tetapi lemah, daun berukuran kecil, dan tampak berwarna pucat. Peristiwa tesebut dikenal sebagai peristiwa etiolasi. Sementara, tumbuhan yang dipelihara dalam kondisi cukup cahaya akan menghasilkan pertumbuhan batang yang kokoh, berdaun lebar dan tampak berwarna hijau.
c. Oksigen
Oksigen merupakan bahan utama yang digunakan tumbuhan dalam proses respirasi untuk menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan kemudian digunakan tumbuhan untuk berbagai aktivitas, misalnya pertumbuhan. Jika suplai oksigen berkurang, maka proses tumbuh dan berkembang tumbuhan juga terganggu.
d. Air
Air merupakan kebutuhan yang sangat esensial bagi tumbuhan. Air diperlukan tumbuhan sebagai komponen dasar pembentukan zat makanan (fotosintesis), media berlangsungnya reaksi kimia di dalam sel, dan membantu mengedarkan zat makanan ke seluruh bagian tubuh. Tumbuhan yang kekurangan air akan terlihat layu, daun yang semula berwarna hijau berubah menjadi kuning, kering dan mati.
e. Suhu
Suhu dapat mempengaruhi kemampuan tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis, translokasi, respirasi, dan transpirasi. Jika suhu terlalu dingin atau panas maka pertumbuhan akan menjadi lambat atau bahkan terhenti sama sekali. Jadi diperlukan suhu optimum dan sesuai bagi tumbuhan karena aktivitas pertumbuhan merupakan peristiwa enzimatis yang membutuhkan bantuan enzim.

Related Posts: