METABOLISME

Metabolisme berasal dari bahasa Yunani yaitu “METABOLISMOS” yang  artinya Perubahan.

Definisi metabolisme:

-          Suatu proses/ reaksi yang terjadi dalam sel meliputi penguraian dan penyusunan molekul kimia yang melibatkan enzim dan energi.

atau

-          Suatu proses komplek perubahan makanan menjadi energi dan panas melalui proses fisika dan kimia berupa proses pembentukan dan penguraian zat didalam tubuh untuk kelangsungan hidupnya.

Metabolisme ada 2 jenis yaitu:

1.      Katabolisme

Proses penguraian senyawa komplek menjadi sederhana dan menghasilkan energi.

Contoh:

-          Glikogenolisis: proses pemecahan glikogen menjadi glukosa

-          Glikolisis : proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat

2.      Anabolisme

Proses penyusunan molekul sederhana menjadi senyawa komplek yang memerlukan energi.

Contoh:

-          Glikogenesis: proses pembentukan glikogen dan glukosa

-          Glikoneogenesis: proses pembentukan glukosa dari protein atau lemak.

Bahan makanan sebagai sumber energi

1.      Makronnutrien (karbohidrat, protein dan lemak)

Fungsinya yaitu:

a.     Sumber  energi

Energi yang dilepaskan dari ikatan kimia nutrien ialah ATP (Adenosine Tri Posphate), fosfokreatin dan zat molekul berenergi tinggi.

b.     Sintesis

Makronutrien digunakan untuk mensintesis bahan dasar yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pertahana sel dan jaringan.

c.     Cadangan/ simpanan

Jika makanan yang kita makan melebihi kebutuhan tubuh untuk energi dan sintesis, kelebihan nutrien tsb akan disimpan sebagai glikogen dan lemak, cadangan ini menyediakan energi saat puasa.

2.      Vitamin

Fungsinya untuk membantu penggunaan makronutrien dan mempertahankan jaringan tubuh

3.      Mineral

Fungsinya untuk mempertahankan homeostasis (keadaan fisiologi organisme normal)

4.      Air

Fungsinya

a.     Sebagai bahan pelarut dalam tubuh

b.     Sebagai alat transport untuk mendistribusikan nutrien ke jaringan tubuh.

Alur  metabolisme

1.      Karbohidrat – monosakarida

2.      Lemak – asam lemak ->ATP -> enzim ->energi

3.      Protein – asam amino

Keterangan:

Karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral+air dirubah menjadi ATP melalui bantuan katalisator berupa enzim, maka akan menghasilkan energi yang diperlukan untuk kontraksi otot dan melaksanakan fungsi sel.

Fase metabolisme karbohidrat

·         Glikolisis -> proses merubah glukosa -> asetil Co-A

·         Siklus kreb (asam nitrat) -> proses merubah asetil Co-A -> H

·         Fosforilasi oksidatif -> proses mereaksikan H+O -> H2O + ATP

Glikolisis

-          Glikolisis= glukose -> asam piruvat/ asetil Co-A

-          R/Glukosa + 2ADP + 2PO4 -> 2 asam piruvat + 2ATP + 4H

-          Hasil akhir glikolisis

+ asam piruvat/ asetil Co-A

+ 2 ATP

Siklus kreb (asam nitrat)

-          Siklus kreb: asetil Co-A -> H

-          R/2asetil Ko-A + 6 H2O + 2ADP -> 4CO2 + 16H + 2Ko-A+ 2ATP

-          Hasil utama:

+ H (hidrogen)

+ 2ATP

Fosforilasi oksidatif

-          Rantai respirasi -> transfer H dari satu karier ke karier lainnya dengan enzim dehidrogenase

-          H + O2 -> H2O + ATP

-          R/2H + ½ O2 + 2e + ADP -> H2O + ATP

-          ATP Hasil fosforilasi oksidatif = 34 ATP

Fase metabolisme lemak

a.      β oksidasi -> proses perubahan asam lemak -> asetil Co-A

b.     Siklus kreb -> proses merubah asetil Co-A -> H

c.     Fosforilasi oksidatif -> proses mereaksikan H+O -> H2O + ATP

Enzim

Merupakan molekul katalis biologi yang berfungsi untuk mempercepat reaksi dalam tubuh.

Enzim yang ada di dalam tubuh

-          Manusia memiliki sekitar 5000 jenis enzim yang menghasilkan lebih dari 25000 reaksi yang berbeda berupa sintesis, penguraian, transfortasi, okskresi, detoksifikasi, penyediaan energi dan regenerasi sel.

-          Contoh enzim pencernaan

a.     Enzim amilase -> mencerna hidrat karbon menjadi diskarida

b.     Enzim Lifase -> memecah lemak menjadi gliserin dan asam lemak

c.     Enzim tripsin -> mencerna/ menyederhanakan protein dan repton menjadi polipeptida dan asam amino.

Sumber enzim

Dibuat didalam tubuh dan berasal dari makanan segar

Energi.

Merupakan hasil dari proses metabolisme untuk menjalankan aktifitas tubuh.

Energi dapat dijumpai dalam beberapa macam, antara lain:

1.      Energi potensial , adalah kapasitas dalam melakukan kerja.

2.      Energi kinetik, adalah energi untuk bergerak

3.      Energi termal, adalah berupa panas (berasal dari transfer  energi ke ATP)

4.      Energi Kimia, adalah energi potensial molekuler yang dapat diukur dengan satuan kalori (=kal)

Energi di dalam tubuh dibutuhkan untuk:

1.      Kinerja (bio) – kimiawi

-         Untuk mensistensis komponen sel yang diperlukan

-         Mempertahankan dan mengubah sumber energi didalam tubuh

2.      Kinerja mekanis

-         Untuk kelangsungan kerja otot

3.      Transfort work pumping of substances across membranes

-         Gerakan dalam sistem biologis, khususnya kedalam dan keluar sel

4.      Kinerja elektrokimia

-         Untuk kerja syaraf, otot, transfor aktif, pertukaran ion, membentuk perbedaan konsentrasi ion dan transmisi impuls syaraf.

              Keseimbangan energi.

Energi di dalam tubuh kita dikatakan seimbang jika jumlah energi yang masuk melalui makanan sama besar dengan jumlah energi yang dikeluarkan untuk kelangsungan hidup.

Laju metabolik basal.

(Basal metabolik rate/ BMR)

Adalah : energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi          fisiologis normal pada saat istirahat fisik maupun mental.

Contohnya: gerak waktu nafas, suhu tubuh, sirkulasi darah.

Fungsi fisiologis normal meliputi:

1.      Lingkungan kimia internal tubuh yaitu gradient konsentrasi ion antara intrasel dan ekstrasel

2.      Aktifitas elektrokimia sistem syaraf

3.      Aktifitas elektromekanik sistem sirkulasi

4.      Pengaturan suhu

·         BMR rata-rata 2000 kalori/hari

·         Kebutuhan energi manusia >2000 kalori/hari yang dibutuhkan untuk: BMR, kegiatan fisik dan SDA

·         SDA (Spesifik Dinamic Action) yaitu energi yang dibutuhkan untuk metabolisme makanan

·         Laju metabolik -> jumlah tenaga yang dibebaskan persatuan waktu.

Cara pengukuran BMR

1.      Tidak makan – minimal 12 jam

2.      Tidur nyenyak semalam

3.      Tanpa gerak badan setelah tidur

4.      Menghilangkan faktor psikis dan fisik yang merangsang metabolisme

5.      Suhu harus nyaman (25 – 300C)

               Faktor yang mempengaruhi BMR

1.      Makanan.

Makanan kaya protein akan lebih meningkatkan BMR daripada makanan kaya lipid atau kaya karbohidrat, Hal ini mungkin terjadi karena deaminasi asam amino terjadi relatif cepat.

2.      Hormon tyroid

Hormon tyroid meningkatkan konsumsi oksigen, sintesis, protein dan degradasi yang merupakan aktivitas termogenesis peningkatan BMR merupakan hal yang klasik pada hypertyroid dan menurun pada penurunan kadar tyroid.

3.      Aktifitas syaraf simpatis

Pemberian agonis simpatis β juga meningkatkan BMR. Sistem syaraf simpatis secara langsung melalui nervus vagus ke hati mengaktivasi pembentukan glukosa dan glikogen sehingga aktivitas syaraf simpatis meningkatkan BMR.

4.      Gerak badan/ latihan

Latihan membutuhkan kalori ekstra dari makanan, jika makanan lebih banyak mengandunng lemak maka berat badan akan meningkat, jika penggunaan energi lebih banyak dan yang tersedia dalam makanan, maka tubuh akan memakai simpanan lemak yang ada dan mungkin akan menurunkan berat badan.

5.      Umur

BMR seorang anak umumnya lebih tinggi dari pada orang dewasa, karena anak memerlukan lebih banyak energi selama masa pertumbuhan.

6.      Jenis kelamin

Wanita memiliki metabolisme lebih rendah dari pada pria. Rata-rata pria memiliki proporsi tulang tangan, otot lebih besar dibanding wanita.

7.      Suhu lingkungan/ Iklim

Orang yang hidup di daerah tropis memiliki metabolisme 10% lebih rendah dibandingkan dengan orang yang hidup di daerah sub tropis.

8.      Tinggi badan dan berat badan

Orang dewasa berat badan normal memiliki metabolisme lebih tinggi dar pada orang yang kelebihan berat badan.

9.      Suhu tubuh

Demam meningkatkan BMR karena panas dapat mempercepat suatu reaksi kimia, oleh karena itu apabila tubuh demam maka kecepatan metabolisme akan meningkat.

10. Kehamilan

Wanita hamil dan menyusui juga memiliki BMR yang lebih tinggi, karena ibu hamil dan menyusui lebih banyak memerlukan energi untuk pertumbuhan bayinya.

Kecepatan metabolisme

Adalah jumlah energi total yang dibutuhkan per unit waktu.

(Pengukuran kecepatan metabolisme menggunakan BMR)

Hormon yang mengontrol metabolisme

1.      Hormon tyyroid

Dapat meningkatkan konsumsi oksigen dan produksi panas pada sebagian besar jaringan tubuh, yang disebut dengan efek kalorigenik, melalui pengurangan produksi ATP

2.      Hormon epinephrine

Untuk meningkatkan BMR dengan efek kalorigenik, Epinephrine menstimulasi katabolisme glikogen dan triasilgliseral

3.      Hormon glukagon

Untuk merangsang pembakaran simpanan glukosa hingga gula darah kembali normal (glikogenolisis) dan meningkatkan penggunaan lemak (Lipolisis)

4.      Hormon kortisol

Untuk menghambat metabolisme lemak dan karbohidrat, dengan menstimulasi prose glukoneogenesis dan lipolisir, meningkatkan protein katabolisme, menurunkan penyerapan glukosa pada sel otot dan sel lemak serta meningkatkan pemecahan triosilgliseral.

5.      Growt hormone/ hormon pertumbuhan

Untuk menstimulasi pertumbuhan dan anabolisme protein.

                 Cara untuk meningkatkan metabolisme

1.      Olah Raga

Karena olah raga dapat membentuk otot yang dapat meningkatkan metabolisme tubuh dan memperlancar sirkulasi darah, semakin banyak otot terbentuk semakin cepat proses metabolisme.

2.      Mengkonsumsi air putih yang cukup

Berguna untuk memperlancar proses metabolisme tubuh.

Kesimpulan.

Apabila metabolisme tubuh kita lancar, maka pembakaran kalori dalam tubuh kita juga lancar. Namun apabila proses metabolisme kita lambat pembakaran kalori dalam tubuh kita juga lambat.

Glukosa yang merupakan sumber kalori bila tidak terbakar akan berdampak negatif pada tubuh. Karena metabolisme tubuh berkaitan erat dengan pembakaran kalori, maka sangat berpengaruh pada berat badan. Orang yang proses metabolisme dalam tubuhnya cepat cenderung dapat terhindar dari kegemukan, karena proses pembakaran kalori yang masuk dalam tubuhnya juga cepat. Oleh sebab itu metabolisme tubuh sangat penting tidak hanya untuk kesehatan tubuh tapi juga untuk membantu meningkatkan rasa percaya diri seseorang.