Keterkaitan Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein – Energi merupakan kebutuhan dasar pada setiap makhluk untuk melangsungkan kehidupannya. Hal ini dikarenakan segala aktivitas organisme akan memerlukan energi untuk memulai suatu reaksi metabolisme antara lain pertumbuhan dan perkembangan; reproduksi; eksresi; irritability; bergerak; pertahanan tubuh; dan lainnya. Energi diperoleh dari pembakaran makanan melalui reaksi respirasi. Bahkan untuk memenuhi makanan dan bernapas, organisme akan membutuhkan energi juga. Kebutuhan organisme tak melulu mengenai energi, dalam proses pertumbuhan dan perkembangan akan dibutuhkan sejumlah bahan untuk menambah ukuran dan masa sel. Semua kebutuhan ini dapat terpenuhi melalui makanan. Berdasarkan cara memperoleh makanannya organisme dibedakan menjadi dua yaitu autotrof dan heterotrof. Kelompok autotrof meliputi fotoautotrof dan kemoautotrof yakni kelompok yang mampu membuat makanannya sendiri dari senyawa anorganik. Sementara organisme heterotrof mendapatkann makanannya dari organisme lain. Peristiwa makan dan dimakan dalam suatu ekosistem akan melibatkan aliran materi dan energi dari organisme autotrof dengan organisme heterotrof.
Makanan akan dicerna di dalam tubuh menjadi nutrisi yang mampu diserap dan digunakan oleh tubuh. Kelompok makronutrient yang terdiri atas karbohidrat, protein, dan lemak dalah salah satu komponen nutrisi yang dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain berperan sebagai penghasil energi, makronutrien dibutuhkan sebagai penyusun tubuh. Karbohidrat, lemak, dan protein, ketiganya adalah senyawa organik yang memiliki karakteristik yang berbeda satu sama lain. Namun, keterkaitan metabolisme energi dapat melibatkan ketiga senyawa tersebut pada suatu reaksi kimia. Adapun keterkaitan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein mencakup reaksi pembentukan dan perombakan yang akan dijelaskan sebagai berikut.
1. Katabolisme karbohidrat, lemak, dan protein
Reaksi katabolisme merupakan reaksi pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang sederhana. Hasil reaksi ini akan dibebaskan sejumlah energi. Katabolisme makanan mulai terjadi pada sistem pencernaan. Dengan bantuan alat serta enzim – enzim makanan, maka akan diperoleh unsur nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh. Glukosa hasil pemecahan karbohidrat kompleks, asam lemak dan gliserol hasil pemecahan lemak, dan asam amino hasil pemecahan protein akan diserap di dalam tubuh melalui usus penyerapan. Nutrisi tersebut kemudian akan diedarkan ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah. Glukosa ialah bahan utama pembentukan energi pada sel – sel otak dan sel lainnya. Glukosa akan memasuki reaksi respirasi yang berlangsung di dalam sitoplasma sel dan mitokondria.
[sc:ads]
Pada kondisi tertentu dimana tubuh mengalami kekurangan glukosa, maka tubuh akan merombak gula cadangan (glikogen) yang tersimpan di hati atau otot melalui reaksi glikogenilisis (pemecahan glikogen). Selain itu reaksi glukoneogenesis yang memungkin terbentuknya glukosa dari sumber non karbohidrat seperti lemak dan perotein dapat dilakukan ketika konsentrasi glukosa di dalam tubuh sangat rendah. Asam lemak hasil pemecahan lemak akan diubah menjadi asetyl co-a untuk memasuki siklus krebs di dalam mitokondria. Pemecahan lemak menjadi energi akan menghasilkan energi lebih banyak dibanding glukosa (9,2kkal). Hal ini dikarenkan lemak memiliki lebih banyak rantai hidrogen. Sementara pembentukan energi dari non karbohidrat dapat dilakukan dengan menggunakan asam amino hasil pemecahan protein yang akan diubah menjadi asetyl co-a untuk memasuki siklus kreb. Hasil perombakan asam amino ini akan dihasilkan produk samping berupa ammoniak yang beracun bagi tubuh. Oleh hati, ammoniak akan dinetralkan dengan air dan mengubahnya menjadi urea yang akan dibuang melalui sistem urin. Pemecahan satu gram protein menghasilkan energi sebesar 4,2 kkal.
2. Anabolisme karbohidrat, lemak, dan protein
Reaksi anabolisme merupakan kebalikan dari katabolisme. Anabolisme merupakan reaksi endorgonik artinya memerlukan energi untuk memulai reaksinya. Keterkaitan anabolisme karbohidrat, lemak, dan protein di dalam tubuh merupakan reaksi kebalikan dari reaksi katabolisme.
Senyawa karbohidrat dapat diubah menjadi simpanan lemak atau pembentukan asam amino di dalam tubuh. Ikatan hidrogen pada karbohidrat akan diubah menjadi ikatan ester pada lemak. Hal ini terjadi konsumsi gula terlalu berlebih sehingga membuat kelebihan gula ini disimpan menjadi lemak dalam jaringan kulit.
Sementara glukosa dapat membentuk protein mulai dari asam amino. Senyawa – senyawa organik hasil siklus krebs akan mengalami transaminasi yaitu pemindahan gugus amina pada senyawa organik lain. Dengan terbentuknya asam amino – asam amino ini akan menyusun suatu protein melalui sintesis protein.
