KATABOLISME

Katabolisme merupakan proses perombakan (disimilasi) senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang bersifat eksergonik (menghasilkan ATP). Contohnya adalah respirasi,fermentasi, glikolisis, glikogenolisis. 

                 1.       Respirasi Sel (Respirasi Aerob)

Respirasi sel adalah proses oksidasi glukosa di dalam sel untuk mendapatkan energi. Pengubahan glukosa menjadi CO₂ dan H₂O dapat dibagi menjadi empat tahap, yaitu sebagai berikut:

a.       Glikolisis berasal dari kata glukosa dan lisis (pemecahan), adalah serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam piruvat. Glikolisis berlangsung di sitosol secara anaerob. Glikolisis adalah pemecahan satu molekul glukosa (6 atom C) menjadi 2 asam piruvat (3 atom C), 2 NADH, 2 ATP.

b.      Dekarboksilasi Oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif berlangsung di membran dalam mitokondria pada kondisi aerob. Jika oksigen yang akan digunakan cukup tersedia, molekul asam piruvat akan masuk ke dalam mitokondria. Asam piruvat akan mengalami pelepasan CO₂ (dekarboksilasi) dan hidrogen (reaksi oksidasi). Selama proses tersebut, asam piruvat digabungkan dengan koenzim A sehingga terbentuk 2 asetil-KO A (2 atom C), 2 NADH, dan 2 CO₂.

c.      Siklus Krebs

Siklus Krebs berlangsung di matriks mitokondria pada kondisi aerob. Untuk 1 mol glukosa berlangsung 2 kali siklus krebs. 2 Asetil-Ko A (2 atom C) diubah menjadi 6 NADH, 2 FADH, 2 ATP, dan 4 CO₂.

d.      Transpor Elektron

Reaksi ini terjadi di membran dalam mitokondria. Pada transpor elektron, oksigen berperan sebagai akseptor elektron terakhir. Yang berperan sebagai pembawa elektron adalah FAD dan NAD. Setelah menerima elektron, O₂ akan bereaksi dengan H⁺ membentuk H₂O. ATP yang dihasilkan dalam transpor elektron adalah sebagai berikut.

10 NADH (1 NADH = 3 ATP) = 30 ATP

2 FADH    (1 FADH  = 2 ATP) =   4 ATP +

                                                     34 ATP   

Total ATP yang dihasilkan dalam respirasi aerob adalah:

Glikolisis                =  2 ATP

Siklus krebs            =  2 ATP

Transpor elektron   = 34 ATP +   

                                   38 ATP

Energi yang diperlukan untuk membawa 2 NADH hasil glikolisis dari sitoplasma ke mitokondria adalah 2 ATP. Jadi total ATP yang dihasilkan pada respirasi aerob adalah 38 – 2 = 36 ATP.

                    2.      Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak memerlukan oksigen. Energi yang dihasilkan pada respirasi anaerob lebih sedikit dibandingkan respirasi aerob.

a.      Fermentasi Alkohol

Pada fermentasi alkohol, piruvat hasil glikolisis akan mengalami dekarboksilasi (pelepasan CO₂) membentuk asetaldehid. Beberapa organisme bersel satu yang berperan dalam fermentasi alkohol adalah ragi (khamir) dan bakteri.

b.     Fermentasi Asam Laktat

Lain halnya dengan fermentasi alkohol, pada fermentasi ini, piruvat tidak dikarboksilasi terlebih dahulu menjadi asetaldehid melainkan langsung direduksi oleh NADH menjadi asam laktat. Beberapa mikroorganisme seperti fungi (jamur mikroskopis) dan bakteri tertentu (Lactobacillus sp.) berperan dalam fermentasi asam laktat ini,antara lain : dalam pembuatan susu, keju, dan minuman yoghurt.

Disebut juga asam lelah.