Metabolisme

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolism total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.

Santorio Santorio (1561-1636) diyakini pertama kali melakukan eksperimen atas metabolisme dengan menggunakan timbangan besar.

Jalur metabolisme

Jalur-jalur metabolisme penting mencakup:

Jalur umum

• Metabolisme karbohidrat
• Metabolisme lemak
• Metabolisme protein
• Metabolisme asam nukleat

Katabolisme

Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup:

• Respirasi sel, jalur metabolisme yang menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.
  • Katabolisme karbohidrat
    • Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.
    • Glikolisis, pengubahan glukosa menjadi piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen.
    • Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.
  • Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.
• Respirasi aerobik
  • Transpor elektron
  • Fosforilasi oksidatif
• Respirasi anaerobik,
  • Daur Cori
  • Fermentasi asam laktat
  • Fermentasi
  • Fermentasi etanol

Anabolisme

Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup:

• Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.
• Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.
• Jalur sintesis porfirin
• Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.
• Metabolisme sekunder, jalur-jalur metabolisme yang tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid.
• Fotosintesis
• Siklus Calvin dan fiksasi karbon

Metabolisme obat

Jalur metabolisme obat, yaitu modifikasi dan penguraian obat-obatan dan senyawa ksenobiotik lainnya melalui sistem enzim khusus mencakup:

• Sistem sitokrom P450 okidase
• Sistem monooksigenase berkandungan flavin
• Metabolisme alkohol

Metabolisme zat lemas

Metabolisme zat lemas mencakup jalur-jalur sirkulasi (turnover) dan ekskresi nitrogen dalam organisme maupun proses-proses biologis daur nitrogen di alam:

• Daur urea, jalur penting ekskresi nitrogen dalam bentuk urea.
• Fiksasi nitrogen biologis
• Asimilasi nitrogen
• Nitrifikasi
• Denitrifikasi

Lain-lain

• Metabolisme besi dalam tubuh manusia

Sejarah

Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, Ars de statica medecina yang membuatnya terkenal di Eropa. Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar (lihat gambar) sebelum dan sesudah makan, tidur, bekerja, berhubungan seksual, berpuasa makan atau minum, dan buang hajat. Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui perspiratio insensibilis (mungkin dapat diterjemahkan sebagai "keringatan yang tidak tampak").

Lihat pula

• Metabolomika
• Metabolom
• Metabolit
• Laju metabolisme basal
• Thermic effect of food
• Biodegradasi

Pranala luar

• (Inggris) Eksperimen-eksperimen Santorio Santorio