Pengertian Metabolisme Seluler: Anabolisme, Katabolisme, Enzim Dan Hormon Pada Manusia

Pengertian Metabolisme Seluler: Anabolisme, Katabolisme, Enzim Dan Hormon Pada Manusia. Tubuh kita (dan semua organisme bersel tunggal) adalah jaringan kompleks organ yang saling berhubungan dan setiap detik 'yang bekerja' untuk mendukung kegiatan kita. Respirasi (pencernaan), pencernaan, metabolisme - semua ini adalah contoh kemampuan tubuh kita untuk bekerja dengan tingkat koordinasi yang luar biasa. Kemampuan ini juga terjadi pada level paling dasar, yaitu level seluler.

Otak, jantung, jantung, darah, tulang - semuanya - terdiri dari unit terendah dalam sel kehidupan. Sel bersama dengan organel sel adalah komponen mikroskopis yang membentuk suatu organisme, jadi, organisme atau makhluk hidup adalah sekelompok sel yang bekerja bersama untuk melakukan proses dan reaksi yang mendukung kehidupan.

Metabolisme adalah sekelompok reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh suatu organisme, misalnya selama pencernaan, metabolisme sel melepaskan energi dari nutrisi (diperoleh dari makanan). Metabolisme sel mendukung kehidupan dan memungkinkan sel untuk berkembang, tumbuh, memperbaiki kerusakan, dan menanggapi rangsangan di luar lingkungan. (Baca: Tanaman yang Menyimpan Cadangan Makanan)

Metabolisme sel dibagi menjadi 2 bagian, yaitu:

• Katabolisme

Itulah proses memecah bahan organik, misalnya proses memecah makanan sehingga nutrisi yang terkandung di dalamnya bisa dimanfaatkan oleh tubuh.

• Anabolisme

Merupakan proses menghasilkan suatu zat, misalnya misalnya produksi protein dari asam amino. Secara umum, anabolisme memecah molekul organik (melepaskan energi) dan membentuk molekul organik (mengonsumsi energi). Karbohidrat, lipid (lemak), dan asam amino adalah molekul yang penting bagi kehidupan. Reaksi metabolisme ini dapat menghasilkan molekul-molekul ini ketika mengembangkan sel dan jaringan, atau menggunakannya sebagai sumber energi.

Katabolisme

Metabolisme katabolik memecah molekul organik kompleks menjadi molekul sederhana. Reaksi katabolik ini ditandai dengan pelepasan energi. Katabolisme mengurangi atau memecah protein menjadi asam amino, lemak menjadi asam lemak, dan karbohidrat menjadi gula sederhana (monosakarida). Kebutuhan utama makhluk hidup, yaitu energi yang dilepaskan dari proses penyelesaian ini kemudian digunakan dalam reaksi anabolik.

Prinsip dari proses katabolik ini adalah pencernaan kimia dan mekanis, di mana nutrisi (biasanya dari makanan) ditransformasikan menjadi komponen sederhana yang siap digunakan oleh tubuh. Pada tingkat organisasi kehidupan seluler, katabolisme merombak polisakarida seperti pati, glikogen, dan selulosa menjadi monosakarida (seperti glukosa dan fruktosa) untuk digunakan sebagai energi.

Proses katabolisme ini memiliki 3 tahap, yaitu:

1. Perombakan molekuler yang kompleks menjadi molekul sederhana. Contohnya adalah peran DNA dan RNA dalam sintesis protein.
2. Memodifikasi molekul sederhana menjadi molekul metabolisme bahkan lebih sederhana. Contohnya adalah asam nukleat yang ada dalam DNA dan RNA dikatabolisme (dirombak) menjadi nukleotida. 
3. Penggunaan kelompok asetil (asetil koenzim) dalam siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan karbon dioksida dan H2O, dalam proses ini energi dilepaskan.

Anabolisme

Jika katabolisme adalah perubahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana, metabolisme anablolik atau anabolisme adalah pembentukan molekul sederhana menjadi molekul yang lebih kompleks. Proses ini menggunakan energi untuk membentuk produk akhir, yang dapat digunakan produk ini untuk mendukung kehidupan, pertumbuhan, penyembuhan, reproduksi, dan cara hewan beradaptasi dengan lingkungannya.

Contoh reaksi anabolik ini adalah:

• Sel dan bagian sel menghasilkan asam amino menjadi protein dalam sintesis protein untuk menyusun sel atau jaringan (baru).
• Fotosintesis yang terjadi pada tanaman dan bakteri. Proses fotosintesis pada tanaman ini mengubah karbon dioksida dan sinar matahari menjadi molekul kompleks seperti gula. Reaksi anabolik ini juga disebut reaksi endergonik, artinya anabolisme menggunakan lebih banyak energi daripada yang dihasilkannya.
• Reaksi metabolisme ini tidak terjadi begitu saja, tanpa 'pengarahan'. Faktanya, setiap langkah dalam reaksi ini difasilitasi atau dikatalisis oleh protein yang disebut enzim. 

Enzim

Enzim adalah protein katalis yang dapat mempercepat reaksi biokimia dengan memfasilitasi pengaturan ulang molekul yang mendukung fungsi sel. Kami biasanya mendengar kata 'enzim' yang terkait dengan kata 'substrat' dan 'produk', karena konsep dasar enzim adalah mengubah substrat menjadi produk.

Misalnya, pada langkah terakhir Glikolisis, enzim yang disebut piruvat kinase memindahkan gugus fosfat dari fosfoenolpiruvat (substrat) ke ADP (substrat), kemudian menghasilkan piruvat dan ATP (produk). (Baca: Enzim Pencernaan Manusia)

Hormon

Banyak proses metabolisme dalam tubuh suatu organisme diatur oleh senyawa kimia yang disebut hormon. Hormon ditemukan pada organisme tingkat tinggi seperti hewan dan tanaman, dan jenis hormon pada tanaman berbeda dari jenis hormon pada hewan. Secara umum, hormon dapat dikelompokkan menjadi hormon anabolik dan hormon katabolik berdasarkan efeknya pada organisme ini.

Hormon katabolik

1. Adrenalin: Sering disebut sebagai 'epinerphrine', hormon ini diproduksi oleh kelenjar adrenal. Hormon ini memainkan peran penting dalam respons suatu organisme ketika mengalami ancaman dari luar (respons melawan atau lari). Adrenalin mempercepat detak jantung, membuka bronkiolus di paru-paru sehingga penyerapan oksigen berjalan dengan baik, dan membanjiri tubuh dengan glukosa untuk digunakan sebagai energi 'darurat'. (Baca: Cara Kerja Jantung)
2. Kortisol: Hormon ini juga diproduksi di kelenjar adrenal. Kortisol juga dikenal sebagai 'hormon stres' dan dilepaskan ketika organisme merasa cemas, gugup, atau ketika merasa tidak nyaman. Kortisol meningkatkan tekanan darah, kadar gula darah, dan menekan proses kekebalan tubuh.
3. Glukagon: diproduksi di organ pankreas, glukagon merangsang reformasi glikogen menjadi glukosa. Glikogen disimpan dalam hati dan ketika tubuh membutuhkan banyak energi (stres, berkelahi, atau berolahraga), glukagon merangsang hati untuk merombak glikogen, maka glikogen memasuki darah sebagai glukosa yang digunakan sebagai energi. (Baca: Fungsi Darah pada Manusia)
4. Sitokin: Hormon ini adalah protein kecil yang mengatur komunikasi dan interaksi antar sel. Sitokin diproduksi dan direnovasi secara terus menerus di dalam tubuh, di mana asam amino digunakan kembali atau didaur ulang untuk proses lain. Contoh-contoh sitokin adalah interleukin dan limfokin, biasanya dilepaskan ketika sistem kekebalan tubuh merespon invasi benda asing (seperti bakteri, virus, jamur, tumor) atau ketika terluka.

Hormon anabolik

1. Estrogen: Hormon yang ditemukan pada pria dan wanita, estrogen ini terutama diproduksi di ovarium. Estrogen mengatur karakteristik seksual wanita (misalnya pertumbuhan payudara), mengatur siklus menstruasi, dan berperan dalam memperkuat massa tulang.
2. Testosteron: Testosteron diproduksi sebagian besar di testis. Fungsi testosteron ini mengatur karakteristik seksual pria (rambut wajah, flare), memperkuat massa tulang, dan membantu membentuk dan mempertahankan massa otot.
3. Insulin: Insulin diproduksi di pankreas oleh sel beta. Fungsi insulin dalam tubuh mengatur kadar darah dan penggunaan glukosa, tubuh tidak dapat menggunakan glukosa (sumber energi utama) tanpa bantuan insulin. Ketika fungsi pankreas tidak dapat membuat insulin, atau ketika tubuh mengalami kesulitan memproses insulin, ini dapat menyebabkan diabetes.
4. Hormon pertumbuhan: Hormon pertumbuhan ini diproduksi oleh kelenjar hipofisis, hormon pertumbuhan merangsang dan mengatur pertumbuhan selama tahap awal kehidupan. Setelah matang, hormon ini membantu mengatur kerusakan tulang.

Kesimpulannya, dari Metabolisme Seluler, makhluk hidup adalah sistem rumit yang disusun menurut sel sebagai unit terkecil. Untuk melakukan aktivitasnya, sel melakukan proses yang disebut metabolisme. Proses metabolisme yang dilakukan oleh sel-sel ini dibantu oleh protein enzim yang bertugas mengkatalisasi (mempercepat atau memperlambat) suatu reaksi, dan hormon kimia yang berfungsi untuk mengatur reaksi metabolisme.