Metabolisme: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Respirasi seluler bisa berlangsung secara aerob dan anaerob. Bedanya di output jumlah ATP-nya |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
(43 revisi perantara oleh pengguna yang sama tidak ditampilkan) | |||
Baris 60:
=== Lipid ===
[[File:Trimyristin-3D-vdW.png|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Trimyristin-3D-vdW.png|ka|jmpl|Struktur [[Trigliserida|triasilgliserida]]]]
Lipid adalah gugus senyawa biokimia yang paling beragam. Fungsi struktural utamanya adalah sebagai bagian dari [[membran biologis]], baik sebagai membran internal (misalnya membran pada [[retikulum endoplasma]]), membran eksternal (seperti [[membran sel]]), atau sebagai sumber energi dan tempat penyimpanan energi.{{Sfn|Nelson|Cox|2017|p=225}} Lipid didefinisikan sebagai molekul biologis yang bersifat [[hidrofobik]] atau [[amfifilik]], tetapi dapat terlarut pada [[Pelarut|pelarut lipid]], seperti [[eter]], [[benzena]], [[aseton]], atau [[kloroform]].<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/65467611|title=Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology|last=Attwood T K, Campbell P N, Parish J H, Smith A D, Stirling J L, Vella F|first=|date=2006|publisher=Oxford University Press|others=Cammack, Richard, Ph. D.|isbn=978-0-19-852917-0|edition=Rev. ed|location=Oxford|pages=388|oclc=65467611|url-status=live}}</ref> Lipid adalah gugus besar senyawa yang mengandung [[asam lemak]] dan [[gliserol]]; gliserol yang melekat pada asam lemak [[Ester (kimia)|ester]] dikenal dengan nama [[Trigliserida|triasilgliserida]]<ref>{{Cite web|url=https://www.qmul.ac.uk/sbcs/iupac/lipid/lip1n2.html#p11|title=Lipid nomenclature Lip-1 & Lip-2|website=www.qmul.ac.uk|access-date=2020-06-06|archive-date=2020-06-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20200606140055/https://www.qmul.ac.uk/sbcs/iupac/lipid/lip1n2.html#p11|dead-url=no}}</ref> Selain itu, terdapat banyak variasi bentuk lipid yang lain, misalnya [[
===Karbohidrat ===
Baris 67:
=== Nukleotida===
Dua jenis asam nukleat, yaitu DNA dan RNA merupakan polimer dari nukleotida. Tiap nukleotida disusun atas fosfat yang menempel pada gugus gula [[ribosa]] atau [[deoksiribosa]] yang menempel pada [[Basa nukleotida|basa nitrogen]]. Asam nukleat memiliki fungsi penting sebagai media penyimpanan dan penggunaan informasi genetik yang akan dinterpretasi melalui proses [[Transkripsi (genetik)|transkripsi]] dan [[Translasi (genetik)|translasi]] dalam proses [[Sintesis protein|biosintesis protein]].{{Sfn|Nelson|Cox|2017|p=717-752}} Informasi genetik yang terkandung di dalam asam nukleat dilindungi oleh mekanisme [[perbaikan DNA]] dan diperbanyak pada proses [[replikasi DNA]]. Banyak [[virus]] memiliki [[Virus RNA|genom RNA]], seperti [[HIV]], yang menggunakan proses [[Transkriptase balik|transkripsi balik]] untuk membuat templat DNA dari genom virus RNA-nya.<ref>{{Cite journal|last=Sierra|first=Saleta|last2=Kupfer|first2=Bernd|last3=Kaiser|first3=Rolf|date=2005-12-01|title=Basics of the virology of HIV-1 and its replication|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1386653205002374|journal=Journal of Clinical Virology|series=Focus on HIV|language=en|volume=34|issue=4|pages=233–244|doi=10.1016/j.jcv.2005.09.004|issn=1386-6532|access-date=2020-06-08|archive-date=2016-02-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20160225040652/http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1386653205002374|dead-url=no}}</ref> Molekul RNA yang berada di dalam [[ribozim]], seperti [[
===Koenzim===
Baris 74:
Salah satu koenzim utama yang ada di dalam tubuh ialah ATP ([[adenosina trifosfat]]) yang merupakan sumber energi universal di dalam sel. Jenis nukleotida ini digunakan untuk memindahkan energi kimiawi di antara reaksi-reaksi kimia yang berbeda. Hanya ada sedikit ATP di dalam tubuh, tetapi ATP terus-menerus diregenerasi sehingga tubuh manusia dapat menggunakan ATP dengan jumlah yang setara dengan berat badan tubuhnya.<ref name="Dimroth2"/><ref>{{Cite journal|last=Dimroth|first=Peter|last2=von Ballmoos|first2=Christoph|last3=Meier|first3=T|date=1 Maret 2006|year=|title=Catalytic and mechanical cycles in F-ATP synthases|url=https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/sj.embor.7400646|journal=EMBO reports|volume=7|issue=3|pages=276–282|doi=10.1038/sj.embor.7400646|issn=1469-221X|pmc=PMC1456893|pmid=16607397|access-date=2020-06-09|archive-date=2020-06-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20200609014756/https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/sj.embor.7400646|dead-url=yes}}</ref> ATP bertindak sebagai jembatan penghubung katabolisme dan anabolisme. Katabolisme menguraikan molekul dan katabolisme menyatukannya kembali. Reaksi katabolisme menghasilkan ATP dan reaksi anabolis memakainya. ATP juga berfungsi sebagai pembawa gugus fosfat dalam reaksi [[Fosforilasi oksidatif|fosforilasi]].<ref>{{Cite journal|last=Bonora|first=Massimo|last2=Patergnani|first2=Simone|last3=Rimessi|first3=Alessandro|last4=De Marchi|first4=Elena|last5=Suski|first5=Jan M.|last6=Bononi|first6=Angela|last7=Giorgi|first7=Carlotta|last8=Marchi|first8=Saverio|last9=Missiroli|first9=Sonia|date=12 September 2012|year=|title=ATP synthesis and storage|url=http://link.springer.com/10.1007/s11302-012-9305-8|journal=Purinergic Signalling|language=en|volume=8|issue=3|pages=343–357|doi=10.1007/s11302-012-9305-8|issn=1573-9538|pmc=PMC3360099|pmid=22528680}}</ref>
[[Vitamin]] merupakan senyawa organik yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit dan tidak dapat diproduksi oleh sel di dalam tubuh manusia. Pada [[Nutrisi|nutris]]<nowiki/>i manusia, vitamin berfungsi sebagai koenzim, setelah mengalami modifikasi. Misalnya, vitamin larut air akan mengalami fosforilasi dan berpasangan dengan nukleotida ketika dipakai oleh sel.<ref>{{Cite journal|last=Berg|first=Jeremy M.|last2=Tymoczko|first2=John L.|last3=Stryer|first3=Lubert|date=2002|title=Vitamins Are Often Precursors to Coenzymes|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22549/|journal=Biochemistry. 5th edition|language=en|access-date=2020-06-09|archive-date=2020-12-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20201215232601/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22549/|dead-url=no}}</ref> [[Nikotinamida adenina dinukleotida]] (NAD<sup>+</sup>) adalah senyawa turunan vitamin B<sub>3</sub> ([[niasin]]) yang merupakan koenzim penting yang bertindak sebagai reseptor molekul hidrogen. Ratusan jenis enzim [[
===Mineral dan kofaktor===
Baris 81:
Senyawa anorganik berfungsi sebagai [[elektrolit]] di dalam tubuh. Elektrolit penting dalam tubuh terdiri atas enam elektrolit, yaitu [[iodin]], [[kalium]], [[klorida]], [[bikarbonat]], [[Ortofosfat|fosfat]], dan [[kalsium]]. [[Potensial membran|Gradien konsentrasi ion]] yang stabil pada [[membran sel]] diperlukan untuk mempertahankan [[tekanan osmotik]] dan [[pH]].<ref>{{Cite web|url=https://opentextbc.ca/anatomyandphysiology/chapter/26-3-electrolyte-balance/|title=ELECTROLYTE BALANCE|last=|first=|date=|website=opentextbc|archive-url=https://web.archive.org/web/20200602222138/https://opentextbc.ca/anatomyandphysiology/chapter/26-3-electrolyte-balance/|archive-date=2020-06-02|access-date=23 June 2020|url-status=live|dead-url=yes}}</ref> Ion memiliki fungsi penting pada [[otot]] dan [[saraf]] sebagai [[potensial aksi]] di dalam jaringan yang dihasilkan oleh pertukaran ion antara [[Cairan ekstraseluler|cairan ektraseluler]] dan cairan di dalam sel, yaitu [[sitosol]].<ref>{{Cite journal|last=Lodish|first=Harvey|last2=Berk|first2=Arnold|last3=Zipursky|first3=S. Lawrence|last4=Matsudaira|first4=Paul|last5=Baltimore|first5=David|last6=Darnell|first6=James|date=2000|title=The Action Potential and Conduction of Electric Impulses|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21668/|journal=Molecular Cell Biology. 4th edition|language=en|volume=|pages=|via=NCBI|access-date=2020-06-23|archive-date=2020-05-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20200530112637/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21668/|dead-url=no}}</ref> Elektrolit keluar masuk melalui protein di dalam membran sel yang disebut [[saluran ion]]. Contohnya, yaitu pada proses [[kontraksi otot]] yang ditentukan oleh perpindahan kalsium, iodin, dan kalium melalui saluran ion di dalam membran sel dan [[tubulus T]]<ref>{{Cite journal|last=Dulhunty|first=A. F.|date=2006|title=EXCITATION–CONTRACTION COUPLING FROM THE 1950s INTO THE NEW MILLENNIUM|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1440-1681.2006.04441.x|journal=Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology|language=en|volume=33|issue=9|pages=763–772|doi=10.1111/j.1440-1681.2006.04441.x|issn=1440-1681|access-date=2020-06-23|archive-date=2021-07-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20210701060126/https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1440-1681.2006.04441.x|dead-url=no}}</ref>
[[Logam transisi]] biasanya terdapat dalam bentuk [[unsur
==Katabolisme==
Katabolisme adalah serangkaian reaksi pada proses metabolisme yang menguraikan molekul-molekul besar. Reaksi-reaksi yang dimaksud ialah mengurai dan mengoksidasi molekul makanan. Tujuan dari reaksi katabolik adalah untuk menyediakan energi dan komponen yang dibutuhkan oleh reaksi anabolik untuk rangka menyusun molekul.<ref>{{Cite journal|last=Alberts|first=Bruce|last2=Johnson|first2=Alexander|last3=Lewis|first3=Julian|last4=Raff|first4=Martin|last5=Roberts|first5=Keith|last6=Walter|first6=Peter|date=2002|title=How Cells Obtain Energy from Food|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26882/|journal=Molecular Biology of the Cell. 4th edition|language=en|volume=|pages=|via=NCBI|access-date=2020-06-25|archive-date=2021-07-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20210705091156/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26882/|dead-url=no}}</ref> Keadaan alamiah suatu reaksi katabolis berbeda-beda tergantung organismenya. Organisme-organisme tersebut dapat diklasifikasikan berdasarkan sumber energi dan karbon (pengelompokan [[Kelompok nutrisi primer|sumber nutrisi primer]]) yang dapat dilihat pada tabel dibawah. Molekul organik digunakan sebagai sumber energi oleh kelompok [[organotrof]], sedangkan [[litotrof]] menggunakan molekul anorganik sebagai substratnya. [[Fototrof]] menangkap sinar matahari sebagai [[Energi potensial|sumber energi kimiawi]].<ref>{{Cite journal|last=Raven|first=Ja|date=2009-09-03|title=Contributions of anoxygenic and oxygenic phototrophy and chemolithotrophy to carbon and oxygen fluxes in aquatic environments|url=http://www.int-res.com/abstracts/ame/v56/n2-3/p177-192/|journal=Aquatic Microbial Ecology|language=en|volume=56|pages=177–192|doi=10.3354/ame01315|issn=0948-3055|access-date=2020-06-25|archive-date=2020-06-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20200625091103/http://www.int-res.com/abstracts/ame/v56/n2-3/p177-192/|dead-url=no}}</ref> Walaupun begitu, seluruh bentuk reaksi metabolisme yang berbeda bergantung pada reaksi [[redoks]] yang melibatkan transfer elektron dari donor molekul yang telah tereduksi, seperti [[Senyawa organik|molekul organik]], air, [[amonia]], [[hidrogen sulfida]] atau [[Fero|ion fero]] terhadap molekul aseptor, yaitu [[oksigen]], [[nitrat]], atau [[sulfat]].<ref>{{Cite web|url=https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/electron-source|title=Electron Source - an overview {{!}} ScienceDirect Topics|website=www.sciencedirect.com|access-date=2020-06-25|archive-date=2020-06-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20200625120020/https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/electron-source|dead-url=no}}</ref>
'''Klasifikasi organisme berdasarkan metabolismenya'''<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/162303067|title=Brock Mikrobiologie|last=Madigan, Michael T.|first=Martinko, John M|date=2006|publisher=Pearson Studium|others=|year=|isbn=3-8273-7187-2|edition=11., überarb. Aufl|location=München|pages=604,621|oclc=162303067|access-date=2020-06-25|archive-date=2020-06-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20200625091054/https://www.worldcat.org/oclc/162303067|dead-url=no}}</ref>
Baris 107:
|-
| rowspan="2" style="background:#fb805f;" |Carbon source
| style="background:#fb805f;" |
| colspan="2" rowspan="2" |
| style="background:#fb805f;" |hetero-
|- style="background:#fb805f;"
|
| style="background:#fb805f;" |auto-
|}
Baris 127:
==== Glikolisis ====
[[Glikolisis]] adalah proses metabolisme yang mengubah glukosa menjadi piruvat, menghasilkan dua mol ATP, dua mol NADH, dan dua mol [[asam piruvat]] per mol glukosa.<ref>{{Cite web|url=http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/601glycolysissum.html|title=Glycolysis Summary|website=chemistry.elmhurst.edu|access-date=2020-06-27|archive-date=2020-06-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20200624183736/http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/601glycolysissum.html|dead-url=no}}</ref> Glikolisis dimulai dengan pengambilan glukosa ekstraseluler dan pengolahan glukosa intraseluler berikutnya dalam sitosol untuk akhirnya menghasilkan piruvat bersama dengan berbagai produk lainnya yang akan dikonversi menjadi ATP sebagai sumber energi.<ref name=":7">{{Cite journal|last=Bouché|first=Clara|last2=Serdy|first2=Shanti|last3=Kahn|first3=C. Ronald|last4=Goldfine|first4=Allison B.|date=2004-10-01|title=The Cellular Fate of Glucose and Its Relevance in Type 2 Diabetes|url=https://academic.oup.com/edrv/article/25/5/807/2355272|journal=Endocrine Reviews|language=en|volume=25|issue=5|pages=807–830|doi=10.1210/er.2003-0026|issn=0163-769X|access-date=2020-06-27|archive-date=2020-06-30|archive-url=https://web.archive.org/web/20200630154758/https://academic.oup.com/edrv/article/25/5/807/2355272|dead-url=no}}</ref> Asam piruvat merupakan senyawa intermediat pada beberapa lintasan metabolis. Mayoritasnya dipakai dalam keadaan [[aerobik]] untuk dikonversi menjadi asetil-KoA dalam proses glikolisis yang selanjutkan dipakai dalam [[siklus asam sitrat]]. Meskipun sebagian besar ATP dihasilkan dari siklus asam sitrat tetapi NADH merupakan produk terpenting. NADH diproduksi melalui oksidasi asetil-Koa menggunakan bahan baku NAD<sup>+</sup>Proses oksidasi ini mengeluarkan karbondioksida sebagai zat sisanya.<ref>{{Cite journal|last=Alfarouk|first=Khalid O.|last2=Verduzco|first2=Daniel|last3=Rauch|first3=Cyril|last4=Muddathir|first4=Abdel Khalig|last5=Bashir|first5=Adil H. H.|last6=Elhassan|first6=Gamal O.|last7=Ibrahim|first7=Muntaser E.|last8=Orozco|first8=Julian David Polo|last9=Cardone|first9=Rosa Angela|date=2014-12-18|title=Glycolysis, tumor metabolism, cancer growth and dissemination. A new pH-based etiopathogenic perspective and therapeutic approach to an old cancer question|url=https://www.oncoscience.us/lookup/doi/10.18632/oncoscience.109|journal=Oncoscience|language=en|volume=1|issue=12|pages=777|doi=10.18632/oncoscience.109|issn=2331-4737|pmc=PMC4303887|pmid=25621294}}</ref> Dalam kondisi
==== Lintasan pentosa fosfat ====
[[
==== Glikogenolisis ====
[[Glikogen]] adalah bentuk penyimpanan polimer dari senyawa glukosa. [[Glikogenolisis]] yaitu proses pemecahan glikogen yang terjadi di sel otot dan sel hati dalam merespons hormon [[Adrenalin|epinefrin]] dan [[glukagon]]. Pada kondisi kelaparan atau bahaya, tubuh membutuhkan glukosa dalam jumlah yang tinggi. Kondisi ini menyebabkan sel [[Pankreas|alfa pankreas]] akan merilis glukagon, sementara itu [[kelenjar adrenal]] akan merilis epinefrin. Di dalam hati, glukagon dan epinefrin berikatan pada [[Reseptor terhubung-protein G|GPCR]] yang berbeda, namun keduanya berinteraksi dan mengaktifkan
Glikogenolisis melibatkan proses pembuangan residu glukosa dari satu ujung polimer dengan reaksi [[fosforolisis]], yang dikatalisis oleh [[glikogen fosforilase]] (GP) untuk menghasilkan glukosa-1-fosfat. [[Glukosa-1-fosfat]] selanjutnya dikonversi menjadi [[glukosa-6-fosfat]]. Proses ini terjadi baik di sel otot maupun sel hati. Pada sel otot, glukosa-6-fosfat masuk ke dalam siklus glikolisis dan dimetabolisme mejadi ATP yang digunakan untuk [[kontraksi otot]]. Sedangkan di sel hati, glukosa-6-fosfat diubah menjadi glukosa. Kondisi ini disebabkan oleh enzim bernama [[fosfatase]] yang ada di sel hati . Enzim ini mampu menghidrolisis glukosa-6-fosfat menjadi glukosa sehingga di hati, penyimpanan glikogen diuraikan menjadi glukosa, lalu dengan cepat dikeluarkan ke darah, lalu disebar ke jaringan lain, seperti otot dan otak, untuk memberi makan sel-sel tersebut.<ref name=":3" />
=== Katabolisme lipid ===
{{further|3=
==== Oksidasi asam lemak ====
lintasan oksidasi asam lemak memungkinkan konversi asam lemak yang ada di mitokondria menjadi banyak produk yang selanjutnya dapat digunakan sel untuk menghasilkan energi, termasuk asetil-KoA, NADH dan [[Flavin adenina dinukleotida|FADH]]2. Langkah awal oksidasi asam lemak adalah 'aktivasi' asam lemak dalam sitosol melalui reaksi yang diperantarai enzim dengan ATP untuk akhirnya menghasilkan asam lemak asil-KoA. Mekanisme oksidasi asam lemak selanjutnya tergantung pada panjang ekor [[Senyawa alifatik|alifatik]] dalam asam lemak.<ref name=":2" />
Asam lemak rantai pendek, yang didefinisikan memiliki kurang dari enam karbon di ekor alifatik bisa berdifusi masuk ke mitokondria secara pasif. Pertama-tama, asam lemak rantai panjang dan sedang harus dalam kondisi terkonjugasi ke [[karnitina]] melalui [[karnitina
CPT1 A bertindak sebagai langkah regulator utama dalam reaksi oksidasi asam lemak, karena membatasi laju yang dihambat oleh zat intermediat sintesis lipid [[malonil-KoA]], sehingga mencegah reaksi oksidasi lipid ketika sel secara aktif mensintesis lipid. Secara keseluruhan, oksidasi asam lemak dapat memungkinkan produksi ATP dalam jumlah yang luar biasa. Reaksi oksidasi β lengkap dari molekul [[Asam palmitat|palmitat]] tunggal (asam lemak utama dalam sel mamalia) yang memiliki potensi untuk menghasilkan lebih dari 100 molekul ATP.<ref name=":2" />
Baris 154:
Metabolisme asam amino memiliki beberapa peran penting dalam beberapa aspek biologis pada sel. Bermacam-macam jenis asam amino berperan dalam lintasan metabolis yang beragam yang menggunakannya sebagai substrat. [[Asam amino]] digunakan dalam proses sintesis protein dan biomolekul lainnya atau dioksidasi menjadi [[urea]] dan karbondioksida sebagai sumber energi. [[Glutamina]] dapat berperan aktif dalam proliferasi sel sebagai sumber alternatif pada siklus asam sitrat yang berfungsi untuk mendukung produksi ATP atau sumber [[Asam sitrat|sitrat]] pada reaksi sintesis asam lemak. Asam amino lainnya, seperti [[arginina]] dan [[triptofan]] dimetabolisasi melalu lintasan yang berbeda untuk mendukung [[Proliferasi|proliferasi sel]] dan pertumbuhan anabolis.<ref name=":2" /><ref>{{Cite journal|last=Sakami|first=W|last2=Harrington|first2=H|date=1963-06|title=Amino Acid Metabolism|url=http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.bi.32.070163.002035|journal=Annual Review of Biochemistry|language=en|volume=32|issue=1|pages=355–398|doi=10.1146/annurev.bi.32.070163.002035|issn=0066-4154|access-date=2020-06-30|archive-date=2021-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20210308094344/https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.bi.32.070163.002035|dead-url=yes}}</ref>
lintasan oksidasi gugus asam amino dimulai dengan melepaskan [[Amina|gugus amina]] oleh
== Transformasi energi ==
Baris 167:
=== Energi dari senyawa anorganik ===
{{further|Metabolisme mikrobial|Siklus nitrogen}}[[Litotrof|Kemolitotrof]] adalah jenis metabolisme yang ditemukan pada prokariota yang menggunakan energi yang didapatkan dari proses oksidasi [[senyawa anorganik]]. Organisme ini dapat menggunakan [[hidrogen]],<ref>{{Cite journal|last=Friedrich|first=B.|last2=Schwartz|first2=E.|date=1993-10-01|title=Molecular biology of hydrogen utilization in aerobic chemolithotrophs|url=https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.mi.47.100193.002031|journal=Annual Review of Microbiology|volume=47|issue=1|pages=351–383|doi=10.1146/annurev.mi.47.100193.002031|issn=0066-4227|access-date=2020-07-02|archive-date=2022-07-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20220719015853/https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.mi.47.100193.002031|dead-url=yes}}</ref> senyawa [[belerang]] yang tereduksi ([[sulfida]], [[hidrogen sulfida]] dan [[tiosulfat]]),<ref>{{Cite book|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065291108600181|title=Advances in Microbial Physiology|last=Friedrich|first=Cornelius G.|date=-01-01 1997|publisher=Academic Press|isbn=978-0-12-027739-1|editor-last=Poole|editor-first=R. K.|volume=39|location=|pages=235–289|language=en|doi=10.1016/s0065-2911(08)60018-1|issn=0065-2911|url-status=live|access-date=2020-07-02|archive-date=2015-09-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924161219/http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065291108600181|dead-url=no}}</ref> [[Besi
=== Energi dari cahaya ===
{{further|Fototrof|Fotofosforilasi|Kloroplas}}Energi yang berasal dari sinar matahari ditangkap oleh [[tumbuhan]], [[sianobakteri]], [[bakteri ungu]],[[chlorobi]] dan beberapa jenis [[protista]]. Proses ini dipasangkan dengan konversi karbondioksida menjadi senyawa organik sebagai bagian proses fotosintesis. Penangkapan energi dan fiksasi karbon bisa beroperasi secara terpisah pada prokariota , sedangkan bakteri ungu fdan chlorobi bisa menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi , ketika menukar reaksi di antara reaksi fiksasi karbon atau fermentasi senyawa organik.<ref>{{Cite journal|last=van der Meer|first=Marcel T. J.|last2=Schouten|first2=Stefan|last3=Bateson|first3=Mary M.|last4=Nübel|first4=Ulrich|last5=Wieland|first5=Andrea|last6=Kühl|first6=Michael|last7=de Leeuw|first7=Jan W.|last8=Sinninghe Damsté|first8=Jaap S.|last9=Ward|first9=David M.|date=2005-07|title=Diel Variations in Carbon Metabolism by Green Nonsulfur-Like Bacteria in Alkaline Siliceous Hot Spring Microbial Mats from Yellowstone National Park|url=https://aem.asm.org/content/71/7/3978|journal=Applied and Environmental Microbiology|language=en|volume=71|issue=7|pages=3978–3986|doi=10.1128/AEM.71.7.3978-3986.2005|issn=0099-2240|pmc=PMC1168979|pmid=16000812|access-date=2020-07-03|archive-date=2020-07-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20200704064331/https://aem.asm.org/content/71/7/3978|dead-url=yes}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Tichi|first=Mary A.|last2=Tabita|first2=F. Robert|date=2001-11-01|title=Interactive Control of Rhodobactercapsulatus Redox-Balancing Systems during Phototrophic Metabolism|url=https://jb.asm.org/content/183/21/6344|journal=Journal of Bacteriology|language=en|volume=183|issue=21|pages=6344–6354|doi=10.1128/JB.183.21.6344-6354.2001|issn=1098-5530|pmc=PMC100130|pmid=11591679|access-date=2020-07-03|archive-date=2021-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20210308071829/https://jb.asm.org/content/183/21/6344|dead-url=yes}}</ref>
Pada banyak organisme, penangkapan energi sinar matahari memilik prinsip yang sama dengan fosforilasi oksidatif yang melibatkan penyimpanan energi sebagai gradien konsentrasi proton. Gaya gerak proton ini lah yang akan menggerakan sintesis ATP<ref>{{Cite journal|last=Alberts|first=Bruce|last2=Johnson|first2=Alexander|last3=Lewis|first3=Julian|last4=Raff|first4=Martin|last5=Roberts|first5=Keith|last6=Walter|first6=Peter|date=2002|title=Energy Conversion: Mitochondria and Chloroplasts|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21063/|journal=Molecular Biology of the Cell. 4th edition|language=en|access-date=2020-07-03|archive-date=2020-12-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20201215131416/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21063/|dead-url=no}}</ref>.Elektron yang dibutuhkan untuk menggerakan rantai transpor elektron berasal dari protein yang mengumpulkan cahaya yang disebut [[pusat reaksi
Pada tumbuhan, alga, dan sianobakteri, [[fotosistem II]] menggunakan energi cahaya untuk melepaskan elektron dari molekul air dan melepaskan oksigen sebagai zat sisa. Lalu, elektron masuk ke dalam [[Kompleks
== Anabolisme ==
Baris 185:
{{Informasi lebih lanjut|Fotosintesis|Fiksasi karbon|Kemosintesis|Fotorespirasi}}
[[File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Plagiomnium_affine_laminazellen.jpeg|jmpl|Sel tanaman (terikat dengan dinding warna ungu) dipenuhi kloroplas (warna hijau) yang merupakan situs terjadinya proses fotosintesis]]
Pada prokariota fotosintetik, mekanisme fiksasi karbon lebih beragam. Fiksasi dapat terjadi dengan beberapa reaksi seperti, siklus Calvin, [[siklus Krebs terbalik]],<ref>{{Cite journal|last=Hügler|first=Michael|last2=Wirsen|first2=Carl O.|last3=Fuchs|first3=Georg|last4=Taylor|first4=Craig D.|last5=Sievert|first5=Stefan M.|date=2005-05-01|title=Evidence for Autotrophic CO2 Fixation via the Reductive Tricarboxylic Acid Cycle by Members of the ε Subdivision of Proteobacteria|url=https://jb.asm.org/content/187/9/3020|journal=Journal of Bacteriology|language=en|volume=187|issue=9|pages=3020–3027|doi=10.1128/JB.187.9.3020-3027.2005|issn=0021-9193|pmc=PMC1082812|pmid=15838028|access-date=2020-07-07|archive-date=2020-09-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20200921092119/https://jb.asm.org/content/187/9/3020|dead-url=yes}}</ref> atau karboksilasi asetil-KoA <ref>{{Cite journal|last=Strauss|first=Gerhard|last2=Fuchs|first2=Georg|date=1993-08|title=Enzymes of a novel autotrophic CO2 fixation pathway in the phototrophic bacterium Chloroflexus aurantiacus, the 3-hydroxypropionate cycle|url=http://doi.wiley.com/10.1111/j.1432-1033.1993.tb18074.x|journal=European Journal of Biochemistry|language=en|volume=215|issue=3|pages=633–643|doi=10.1111/j.1432-1033.1993.tb18074.x|issn=0014-2956}}</ref>.<ref>{{Cite journal|last=Wood|first=Harland G.|date=1991-02|title=Life with CO or CO 2 and H 2 as a source of carbon and energy|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1096/fasebj.5.2.1900793|journal=The FASEB Journal|language=en|volume=5|issue=2|pages=156–163|doi=10.1096/fasebj.5.2.1900793|issn=0892-6638}}</ref> Prokariota [[kemoautotrof]] juga memiksasi melalui siklus Calvin tetapi menggunakan energi dari senyawa anorganik untuk menggerakkan reaksi.<ref>{{Cite journal|last=Shively|first=Jessup M.|last2=van Keulen|first2=Geertje|last3=Meijer|first3=Wim G.|date=1998-10|title=SOMETHING FROM ALMOST NOTHING: Carbon Dioxide Fixation in Chemoautotrophs|url=http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.micro.52.1.191|journal=Annual Review of Microbiology|language=en|volume=52|issue=1|pages=191–230|doi=10.1146/annurev.micro.52.1.191|issn=0066-4227|access-date=2020-07-07|archive-date=2021-06-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20210607203935/https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.micro.52.1.191|dead-url=yes}}</ref>
Baris 197 ⟶ 195:
Meskipun begitu, lintasan ini tidak sama dengan reaksi glikolisis yang berlangsung secara terbalik karena beberapa langkah dalam reaksi ini dikatalisis oleh enzim non-glikolitik. Kondisi ini penting untuk memungkinkan pembentukan dan penguraian glukosa berjalan dalam siklus yang berbeda dan mencegah terjadinya kedua lintasan berjalan secara bersamaan di dalam sebuah [[siklus yang sia-sia]].<ref>{{Cite journal|last=|first=|date=1981-06-26|title=Design of glycolysis|url=https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rstb.1981.0056|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences|language=en|volume=293|issue=1063|pages=5–22|doi=10.1098/rstb.1981.0056|issn=0080-4622|access-date=2020-07-08|archive-date=2019-10-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20191026174708/https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rstb.1981.0056|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Pilkis|first=S. J.|last2=El-Maghrabi|first2=M. R.|last3=Claus|first3=T. H.|date=1990-06-01|title=Fructose-2,6-Bisphosphate in Control of Hepatic Gluconeogenesis: From Metabolites to Molecular Genetics|url=http://care.diabetesjournals.org/cgi/doi/10.2337/diacare.13.6.582|journal=Diabetes Care|language=en|volume=13|issue=6|pages=582–599|doi=10.2337/diacare.13.6.582|issn=0149-5992|access-date=2020-07-08|archive-date=2022-08-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20220816201745/https://care.diabetesjournals.org/cgi/doi/10.2337/diacare.13.6.582|dead-url=no}}</ref> Dalam keadaan berlimpah, glukosa dapat dikoversi menjadi glikogen melalui reaksi yang disebut [[glikogenesis]] sebagai bentuk penyimpanan energi selain lemak yang biasanya digunakan untuk mempertahankan glukosa di dalam darah<ref>{{Cite journal|last=Evans|first=Rhys D.|last2=Heather|first2=Lisa C.|date=2016-06|title=Metabolic pathways and abnormalities|url=https://doi.org/10.1016/j.mpsur.2016.03.010|journal=Surgery (Oxford)|volume=34|issue=6|pages=266–272|doi=10.1016/j.mpsur.2016.03.010|issn=0263-9319}}</ref>
Polisakarida dan [[glikan]] tersusun dengan penambahan secara bertahap suatu monosakarida oleh reaksi [[glikosiltransferase]] dari gula pendonor aktif fosfat, seperti [[uridina difosfat glukosa]] (UDP-Glc) terhadap suatu gugus [[hidroksil]] aseptor pada polisakarida yang diinginkan. Selama gugus hidroksil pada cincin subtrat dapat menjadi aseptor, polisakarida yang diproduksi akan memiliki cabang struktur yang lurus atau bercabang.<ref>{{Cite book|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK453043/|title=Essentials of Glycobiology|last=Freeze|first=Hudson H.|last2=Hart|first2=Gerald W.|last3=Schnaar|first3=Ronald L.|date=2015|publisher=Cold Spring Harbor Laboratory Press|isbn=|editor-last=Varki|editor-first=Ajit|edition=3|location=Cold Spring Harbor (NY)|pages=|pmid=28876856|editor-last2=Cummings|editor-first2=Richard D.|editor-last3=Esko|editor-first3=Jeffrey D.|editor-last4=Stanley|editor-first4=Pamela|editor-last5=Hart|editor-first5=Gerald W.|editor-last6=Aebi|editor-first6=Markus|editor-last7=Darvill|editor-first7=Alan G.|editor-last8=Kinoshita|editor-first8=Taroh|editor-last9=Packer|editor-first9=Nicolle H.|url-status=live|access-date=2020-07-08|archive-date=2022-02-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20220224114901/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK453043/|dead-url=no}}</ref> Polisakarida yang terbentuk dapat memiliki fungsi pada bentuk aslinya atau dapat dipindahkan ke lipid atau protein menggunakan enzim [[Oligosakariltransferase|oligasakariltransferase]]<ref>{{Cite journal|last=Opdenakker|first=Ghislain|last2=Rudd|first2=Pauline M.|last3=Ponting|first3=Christopher P.|last4=Dwek|first4=Raymond A.|date=1993-11|title=Concepts and principles of glycobiology|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1096/fasebj.7.14.8224606|journal=The FASEB Journal|language=en|volume=7|issue=14|pages=1330–1337|doi=10.1096/fasebj.7.14.8224606|issn=0892-6638}}</ref><ref>{{Cite journal|last=McConville|first=Malcolm J.|last2=Menon|first2=Anant K.|date=2000-01|title=Recent developments in the cell biology and biochemistry of glycosylphosphatidylinositol lipids (Review)|url=http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/096876800294443|journal=Molecular Membrane Biology|language=en|volume=17|issue=1|pages=1–16|doi=10.1080/096876800294443|issn=0968-7688}}</ref>
=== Sintesis lipid ===
{{further|Gliseroneogenesis|Sintesis asam lemak|Glikogenesis|Glikosilasi|Metabolisme lipid}}
Sintesis asam lemak menggunakan produk yang berasal dari beberapa lintasan metabolisme lainnya, terutama glikolisis, siklus TCA, dan lintasan pentosa fosfat. Untuk sintesis asam lemak rantai lurus, [[asam sitrat]] yang berasal dari siklus TCA dapat diekspor dari [[mitokondria]] ke sitosol melalui pembawa sitrat, di mana [[ATP sitrat sintase|ATP sitrat liase]] mengubahnya menjadi asetil-koA, bersama dengan [[Asam oksaloasetat|oksaloasetat]]. Asetil-KoA yang berasal dari proses ini kemudian dapat dikarboksilasi oleh ACC untuk menghasilkan [[malonil-KoA]]. Selanjutnya, FASN bertindak dalam cara yang tergantung pada NADPH untuk memperpanjang rantai asam lemak yang baru terbentuk sampai produk seperti asam palmitat disintesis. Asam lemak dengan panjang rantai alternatif dapat disintesis menggunakan asam palmitat sebagai substrat untuk pemanjangan, sementara reaksi desaturasi dapat dilakukan untuk menghasilkan asam lemak tak jenuh.<ref name=":2" /> Sintesis asam lemak rantai cabang berbeda dengan sintesis asam lemak lurus, yaitu membutuhkan asam amino rantai cabang seperti valin dan leusin sebagai substrat untuk perpanjangan. Lebih lanjut, asam lemak dapat dikondensasikan dengan gliserol produk dari glikolisis untuk menghasilkan banyak kemungkinan kombinasi triasilgliserol dan fosfolipid, yang merupakan komponen kunci dari banyak struktur seluler.<ref name=":2" />
Selain asam lemak, proses anabolisme juga terjadi pada mamalia juga yang menggunakan gliserol dalam bentuk G-3-P yang dihasilkan dari reaksi [[Fosforilasi|fosforilas]]<nowiki/>i gliserol oleh [[gliserol kinase]] atau reduksi [[dihidroksiaseton fosfat]] menggunakan enzim [[
[[Terpena]] adalah kelompok lipid ,seperti [[karotenoid]] yang membentuk kelompok terbesar [[produk alami]] dari tumbuhan.<ref>{{Cite journal|last=Dubey|first=Vinod Shanker|last2=Bhalla|first2=Ritu|last3=Luthra|first3=Rajesh|date=2003-09|title=An overview of the non-mevalonate pathway for terpenoid biosynthesis in plants|url=http://www.ias.ac.in/jbiosci/sep2003/637.pdf|dead-url=unfit|journal=Journal of Biosciences|language=en|volume=28|issue=5|pages=637–646|doi=10.1007/BF02703339|issn=0250-5991|archive-url=https://web.archive.org/web/20070415213325/http://www.ias.ac.in/jbiosci/sep2003/637.pdf|archive-date=2007-04-15|access-date=2020-07-11}}</ref> Senyawa ini disusun atas susunan dan modifikasi unit [[isoprena]] yang diberikan oleh prekursor reaktif [[isopentenil pirofosfat]] dan [[Dimetilalil Pirofosfat|dimetilalil pirofosfat]] <ref name=":8">{{Cite journal|last=Kuzuyama|first=Tomohisa|last2=Seto|first2=Haruo|date=2003-03-25|title=Diversity of the biosynthesis of the isoprene units|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=b109860h|journal=Natural Product Reports|volume=20|issue=2|pages=171–183|doi=10.1039/b109860h}}</ref> Prekursor ini dapat disusun dengan dua cara. Pada hewan dan [[arkea]], [[
Fosfatidilkolin merupakan kelompok fosfolipid yang disintesis melalui lintasan sitidin 5-difosfat (CDP)-kolin yang memfosforilasi kolin i menjadi fosfokolin oleh kolin kinase kemudian dikonversi menjadi CDP-kolin oleh CPT:fosfokolin sitidiltransferase. Selanjutnya, CDP-kolin dikombinasikan dengan diasilgliserol oleh dua enzim yang terintegrasi ke retikulum endoplasma: CDP-kolin:1,2-diasilgliserol kolinfosfotransferase (CPT) dan CDP-kolin: 1,2-diasilgliserol kolin/etanolamin fosfotransferase (CEPT). lintasan CDP-kolin terdapat di semua sel mamalia berinti. Namun, di hati, hingga 30% fosfatidilkolin dihasilkan oleh konversi fosfatidletanolamin menjadi fosfatidilkolin oleh fosfatidiletanolamin N-metiltransferase (PEMT).<ref name=":1">{{Cite journal|last=Yang|first=Qin|last2=Vijayakumar|first2=Archana|last3=Kahn|first3=Barbara B.|date=2018-10|title=Metabolites as regulators of insulin sensitivity and metabolism|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30104701|journal=Nature Reviews. Molecular Cell Biology|volume=19|issue=10|pages=654–672|doi=10.1038/s41580-018-0044-8|issn=1471-0080|pmid=30104701|access-date=2019-02-01|archive-date=2019-02-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20190201172051/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30104701|dead-url=no}}</ref> Selain sintesis fosfatidlkolin, fosfatidiletanolamin juga merupakan golongan fosfolipdid yang disintesis makhluk hidup melalui dua lintasan utama: lintasan CDP-etanolamin di retikulum endoplasma dan lintasan fosfatidilserin dekarboksilase (PSD) di mitokondria. lintasan CDP-etanolamin mirip dengan sintesis fosfatidilkolin. Fosfoetanolamin diubah menjadi CDP-etanolamin oleh CTP:fosfoetanolamin sitidiltransferase kemudian ditambahkan ke diasilgliserol oleh CEPT untuk membentuk fosfatidiletanolamin. lintasan PSD terjadi secara eksklusif di mitokondria, di mana fosfatidilserin didekarboksilasi oleh PSD untuk membentuk fosfatidiletanolamin. Sintesis fosfatidilserin, yang dikendalikan oleh dua sintase fosfatidilserin, merupakan langkah pembatas laju untuk sintesis fosfatidiletanolamin pada lintasan PSD.<ref name=":1" />[[File:Sterol_synthesis.svg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Sterol_synthesis.svg|ka|jmpl|259x259px|Gambaran sederharna tentang [[Steroid|sintesis sterol]] dengan senyawa intermediat [[isopentenil pirofosfat]] (IPP),dan [[Dimetilalil Pirofosfat|dimetilalil pirofosfat (DMAPP)]], [[geranil pirofosfat]] (GPP) dan [[skualena]]. Beberapa intermediat dihilangkan agar lebih trelihat jelas.]]
=== Protein ===
{{further|Sintesis protein|Sintesis asam amino}}Organisme memiliki kemampuan berbeda untuk mensintesis 20 jenis asam amino. Sebagian besar bakteri dan tumbuhan mampu semua jenis 20 asam amino. Namun, mamamalia hanya mampu mensintesis 11 asam amino nonesensial, sedangkan 9 [[Asam amino|asam amino esensial]] lainnya didapatkan dari makanan.<ref>{{Cite book|url=https://archive.org/details/lehningerprincip00lehn_0/page/841/mode/2up|title=Lehninger principles of biochemistry|last=Nelson DL, Cox MM|first=|date=2005|publisher=W.H. Freeman and Company|others=|isbn=0-7167-4339-6|edition=4|location=New York|pages=841|oclc=55476414|url-status=live}}</ref> Beberapa parasit sederhana, seperti bakteri ''[[Mycoplasma pneumoniae]]'', tidak mempunyai kemampuan untuk mensintesis seluruh asam amino dan mengambil asam amino langsung dari inangnya.<ref>{{Cite journal|last=Himmelreich|first=R.|last2=Hilbert|first2=H.|last3=Plagens|first3=H.|last4=Pirkl|first4=E.|last5=Li|first5=B.-C.|last6=Herrmann|first6=R.|date=1996-11-01|title=Complete Sequence Analysis of the Genome of the Bacterium Mycoplasma Pneumoniae|url=https://academic.oup.com/nar/article-lookup/doi/10.1093/nar/24.22.4420|journal=Nucleic Acids Research|language=en|volume=24|issue=22|pages=4420–4449|doi=10.1093/nar/24.22.4420|issn=0305-1048|pmc=PMC146264|pmid=8948633|access-date=2020-07-13|archive-date=2021-12-31|archive-url=https://web.archive.org/web/20211231003329/https://academic.oup.com/nar/article-lookup/doi/10.1093/nar/24.22.4420|dead-url=no}}</ref> Seluruh asam amino disintesis dari senyawa intermediat di dalam proses reaksi glikolisis, siklus asam sitrat atau lintasan pentosa fosfar, Nitrogen disediakan oleh [[asam glutamat]] dan [[glutamina]]. Sintesis asam amino non esensial bergantung pada pembentuk asam alfa-keto yang sesuai yang akan [[Transminasi|ditransaminasi]] untuk membentuk asam amino.<ref>{{Cite book|url=https://www.moscmm.org/pdf/Guyton%20physiology.pdf|title=Textbook of medical physiology|last=Guyton, AC, Hall JE|first=|date=2006|publisher=Elsevier Saunders|others=|isbn=0-7216-0240-1|edition=11th ed|location=Philadelphia|pages=855|oclc=56661571|url-status=live|access-date=2020-07-13|archive-date=2020-07-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20200714104902/https://www.moscmm.org/pdf/Guyton%20physiology.pdf|dead-url=yes}}</ref>
Asam amino disusun menjadi protein yang disatukan bersama menjadi sebuah [[Ikatan peptida|rantai ikatan peptida]]. Tiap protein yang berbeda memiliki sekuens yang unik dari residu asam amino yang merupakan [[Struktur biomolekul|struktur primernya]] . Asam amino dapat disambungkan dalam sekuens yang beragam untuk membentuk banyak variasi protein. Protein disusun dari asam amino yang diaktivasi oleh penempelan olem molekul [[Transfer RNA]] melalui ikatan [[Ester (kimia)|ester]].Prekursor [[aminoasil-tRNA]] dihasilkan oleh sebuah reaksi yang menggunakan ATP yang dilakukan oleh enzim [[
=== Sintesis nukleotida dan penghematan ===
{{further|Penyelamatan nukleotida
== Xenobiotika dan metabolisme redoks ==
{{further|Xenobiotik|Metabolisme obat|Metabolisme alkohol|Antioksidan}}
{{further|Xenobiotik|Metabolisme obat|Metabolisme Alkohol|Antioksidan}}Seluruh organisme secara konstan terpapar oleh senyawa yang mereka tidak bisa gunakan sebagai nutrisi dan dapat berbahaya, jika berakumulasi di dalam sel karena tidak memiliki fungsi metabolis. Senyawa yang berpotensi membahayakan ini disebut xenobiotik.<ref>{{Cite journal|last=Testa|first=Bernard|last2=Krämer|first2=Stefanie D.|date=Oktober 2006|title=The Biochemistry of Drug Metabolism – An Introduction|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cbdv.200690111|journal=Chemistry & Biodiversity|language=en|volume=3|issue=10|pages=1053–1101|doi=10.1002/cbdv.200690111|issn=1612-1880|access-date=2020-07-16|archive-date=2020-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20200716081155/https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cbdv.200690111|dead-url=no}}</ref> Xenobiotik, seperti [[Obat|obat sintetis]], [[Racun|racun alami]], dan [[antibiotik]] didetokfisikasi oleh serangkaian enzim metabolis.Pada manusia,termasuk di antaranya [[sitokrom P450 oksidase]],<ref>{{Cite web|url=https://www.eurekaselect.com/64118/article|title=The Cytochrome P450 Superfamily: Biochemistry, Evolution and Drug Metabolism in Humans|last=Danielson|first=P. B.|date=Desember 2002|website=Current Drug Metabolism|language=en|doi=10.2174/1389200023337054|access-date=2020-07-16|archive-date=2020-07-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20200719213842/https://www.eurekaselect.com/64118/article|dead-url=no}}</ref><ref>{{cite journal|date=December 2002|title=The cytochrome P450 superfamily: biochemistry, evolution and drug metabolism in humans|journal=Current Drug Metabolism|volume=3|issue=6|pages=561–97|doi=10.2174/1389200023337054|pmid=12369887|vauthors=Danielson PB}}</ref> [[Glukuronosiltransferase|UDP-glukuronosiltransferase]],<ref>{{Cite web|url=https://www.eurekaselect.com/65538/article|title=UDP-Glucuronosyltransferases|last=King|first=C. D.|last2=Rios|first2=G. R.|date=Agustus 2000|website=Current Drug Metabolism|language=en|doi=10.2174/1389200003339171|access-date=2020-07-16|last3=Tephly|first3=M. D. Green and T. R.|archive-date=2020-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20200716220241/https://www.eurekaselect.com/65538/article|dead-url=no}}</ref> and [[Glutation-S-transferase|glutation ''S''-transferase]].<ref>{{Cite journal|last=Sheehan|first=D.|last2=Meade|first2=G.|last3=Foley|first3=V. M.|last4=Dowd|first4=C. A.|date=November 2001|title=Structure, function and evolution of glutathione transferases: implications for classification of non-mammalian members of an ancient enzyme superfamily|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11695986/|journal=The Biochemical Journal|volume=360|issue=Pt 1|pages=1–16|doi=10.1042/0264-6021:3600001|issn=0264-6021|pmc=1222196|pmid=11695986|access-date=2020-07-16|archive-date=2020-06-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20200629191302/https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11695986/|dead-url=no}}</ref> Sistem ini terbagi menjadi tiga langkah. Langkah pertama ialah mengoksidasi xenobiotik (fase I) dan mengonjungasi gugus berbahan dasar air terhadap molekul (fase II). Xenobiotik larut air yang telah temodikasi dapat dipompa keluar dari sel dan organisme multiseluler akan mencerna lebih jauh, sebelum senyawa tersebut dieskresikan (fase III). Pada ilmu [[ekologi]], reaksi ini sangat penting dalam proses [[biodegradasi]] polutan oleh mikrob dan [[bioremediasi]] lahan yang terkontaminasi serta tumpahan minyak.<ref>{{Cite journal|last=Galvão|first=Teca Calcagno|last2=Mohn|first2=William W.|last3=Lorenzo|first3=Víctor de|date=Oktober 2005|title=Exploring the microbial biodegradation and biotransformation gene pool|url=https://www.cell.com/trends/biotechnology/abstract/S0167-7799(05)00223-4|journal=Trends in Biotechnology|language=English|volume=23|issue=10|pages=497–506|doi=10.1016/j.tibtech.2005.08.002|issn=0167-7799|pmid=16125262|access-date=2020-07-16|archive-date=2013-10-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20131014174519/http://www.cell.com/trends/biotechnology/abstract/S0167-7799(05)00223-4|dead-url=no}}</ref> Banyak reaksi mikrob yang juga ada pada organisme multiseluler. Akan tetapi, dikarenakan diversitas jenis mikrob, organisme ini dapat menangani xenobiotik dalam jangkauan yang lebih luas dibandingkan dengan organisme multiseluler. Organisme ini juga dapat mendegradasi [[polutan organik persisten]] seperti senyawa [[organoklorida]].<ref>{{Cite journal|last=Janssen|first=Dick B.|last2=Dinkla|first2=Inez J. T.|last3=Poelarends|first3=Gerrit J.|last4=Terpstra|first4=Peter|date=2005|title=Bacterial degradation of xenobiotic compounds: evolution and distribution of novel enzyme activities|url=https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1462-2920.2005.00966.x|journal=Environmental Microbiology|language=en|volume=7|issue=12|pages=1868–1882|doi=10.1111/j.1462-2920.2005.00966.x|issn=1462-2920|access-date=2020-07-16|archive-date=2022-04-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20220411023056/https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1462-2920.2005.00966.x|dead-url=yes}}</ref>▼
▲
Masalah serupa untuk xenobiotik terjadi untuk [[organisme aerobik]] adalah [[stres oksidatif]].<ref>{{Cite journal|last=Rice-Evans|first=C.|last2=Halliwell|first2=B.|last3=Lunt|first3=G. G.|last4=Davies|first4=Kelvin J. A.|date=November 1995|title=Oxidative stress: the paradox of aerobic life|url=https://portlandpress.com/biochemsocsymp/article/doi/10.1042/bss0610001/50002/Oxidative-stress-the-paradox-of-aerobic-life|journal=Biochemical Society Symposia|language=en|volume=61|issue=|pages=1–31|doi=10.1042/bss0610001|issn=0067-8694|access-date=2020-07-16|archive-date=2020-07-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20200717191837/https://portlandpress.com/biochemsocsymp/article/doi/10.1042/bss0610001/50002/Oxidative-stress-the-paradox-of-aerobic-life|dead-url=no}}</ref> Stres oksidatif dimulai dengan reaksi [[fosforilasi oksidatif]] dan pembentukan [[Disulfida|ikatan disulfida]] selama [[pelipatan protein]] yang menghasilkan [[spesi oksigen reaktif]], seperti [[hidrogen peroksida]] <ref>{{Cite journal|last=Tu|first=Benjamin P.|last2=Weissman|first2=Jonathan S.|date=Februari 2004|title=Oxidative protein folding in eukaryotes|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2172237/|journal=The Journal of Cell Biology|volume=164|issue=3|pages=341–346|doi=10.1083/jcb.200311055|issn=0021-9525|pmc=2172237|pmid=14757749|access-date=2020-07-16|archive-date=2021-03-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20210308102142/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2172237/|dead-url=no}}</ref> Oksidan yang bersifat merusak ini dihilangkan oleh metabolit antioksidan seperti [[glutation]] dan enzim [[Enzim katalase|katalase]] dan [[peroksidase]].<ref>{{Cite journal|last=Sies|first=H|date=Maret 1997|title=Oxidative stress: oxidants and antioxidants|url=http://doi.wiley.com/10.1113/expphysiol.1997.sp004024|journal=Experimental Physiology|language=en|volume=82|issue=2|pages=291–295|doi=10.1113/expphysiol.1997.sp004024}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://www.eurekaselect.com/62686/article|title=The Antioxidants and Pro-Antioxidants Network: An Overview|last=Vertuani S|last2=Manfredini S|date=Mei 2004|website=Current Pharmaceutical Design|language=en|doi=10.2174/1381612043384655|access-date=2020-07-16|last3=Angusti A|archive-date=2020-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20200716095751/https://www.eurekaselect.com/62686/article|dead-url=no}}</ref>
== Termodinamika organisme ==
{{Informasi lebih lanjut|Termodinamika
Organisme hidup harus mematuhi [[hukum termodinamika]] yang mengatur perpindahan panas dan [[Usaha (fisika)|usaha]]. [[Hukum termodinamika kedua]] menyatakan bahwa di dalam [[sistem tertutup]], jumlah [[entropi]] tidak dapat berkurang. Walaupun kompleksitas organisme hidup terlihat berkontradiksi terhadap hukum tersebut, kehidupan hanya terjadi karena seluruh organisme merupakan [[sistem terbuka]] yang menukar [[materi]] dan [[energi]] ke lingkungannya. Jadi, sistem kehidupan tidak berada di dalam kesetimbangan, tetapi berada di dalam [[sistem
== Regulasi dan kontrol ==
{{further|Lintasan metabolisme|Analisis kontrol metabolisme|Hormon|Enzim
[[File:Insulin_glucose_metabolism_ZP.svg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Insulin_glucose_metabolism_ZP.svg|ka|jmpl|'''Pengaruh insulin terhadap asupan glukosa dan metabolismenya.''' Insulin melekat pada reseptor (1), yang mengaktifkan banyak protein secara berurutan(2). Termasuk: translokasi transporter Glut-4 menuju [[Membran sel|membran plasma]] dan glukosa yang masuk (3), sintesis glikogen (4), [[glikolisis]] (5) dan sintesis asam lemak(6).]]
Ada beberapa tingkatan dari regulasi metabolisme. Pada regulasi intrinsik, lintasan metabolisme meregulasi dirinya sendiri sebagai respons terhadap perubahan jumlah substrat atau produk. Misalnya, berkurangnya jumlah produk akan meningkatkan flux yang ada di lintasan sebagai kompensasi.<ref name=":12" /> Jenis regulasi ini sering melibatkan [[regulasi alosterik]] dari beberapa enzim yang ada di lintasan.<ref>{{cite journal|date=October 1995|title=Physiological control of metabolic flux: the requirement for multisite modulation|journal=The Biochemical Journal|volume=311 ( Pt 1)|issue=Pt 1|pages=35–9|doi=10.1042/bj3110035|pmc=1136115|pmid=7575476|vauthors=Fell DA, Thomas S}}</ref> Kontrol ekstrinsi melibatkan suatu sel yang ada di dalam organisme multiseluler yang mengubah metabolismenya sebagai respons terhadap sinyal dari sel lain, Sinyal ini biasanya dalam bentuk pengirim pesan larut air, seperti hormon dan [[faktor pertumbuhan]] yang dapat dideteksi oleh [[Reseptor (biokimia)|reseptor]] spesifik yang ada di permukaan sel.<ref>{{cite journal|date=November 2005|title=Transduction of biochemical signals across cell membranes|journal=Quarterly Reviews of Biophysics|volume=38|issue=4|pages=321–30|doi=10.1017/S0033583506004136|pmid=16600054|vauthors=Hendrickson WA}}</ref> Sinyal ini akan ditransmisikan ke dalam sel oleh [[sistem
Suatu contoh yang dapat menggambarkan kontrol ekstrinsik ialah regulasi metabolisme glukosa oleh hormon [[insulin]].<ref>{{Cite journal|last=Lienhard|first=G. E.|last2=Slot|first2=J. W.|last3=James|first3=D. E.|last4=Mueckler|first4=M. M.|date=1992-01|title=How cells absorb glucose|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1734513/|journal=Scientific American|volume=266|issue=1|pages=86–91|doi=10.1038/scientificamerican0192-86|issn=0036-8733|pmid=1734513|access-date=2020-07-18|archive-date=2020-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20200716154752/https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1734513/|dead-url=no}}</ref> Insulin dihasilkan sebagai respons dari kenaikan [[Gula darah|konsentrasi gula darah]]. Melekatnya hormon pada [[reseptor insulin]] mengaktifkan
== Evolusi ==
|