Sel tubuh menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi selular (ATP). Glukosa merupakan hasil produk pemecahan dari pencernaan karbohidrat. Glukosa juga merupakan sumber energi utama yang digunakan untuk membentuk ATP di dalam sel. Hati merupakan suatu pengecualian, secara rutin hati lebih menggunakan lemak, namun hati menyimpan glukosa dalam bentuk gliogen untuk sel-sel lain di dalam tubuh. Yang terpenting, gukosa di pecah melalui beebrapa reaksi sehingga menghasilkan ATP (Adenosine Triphosphate).
Secara umum, atom karbon terlepas dalam bentuk karbon dioksid sedangkan atom hydrogen terlepas dan bergabung dengan oksigen membentuk molekul air. Reaksi-reaksi kimia yang memerlukan oksigen secara kolektif disebut respires seluler. Dalam hal ini terdapat tiga jalur metabolism utama pada respirasi seluler yaitu glikolisis, siklus krebs, serta rantai transport electron.
Proses Metabolisme Karbohidrat
Oksidasi dengan terjadinya pelepasan atom hydrogen (dibantu dengan vitamin-containing coenzyme) merupakan peran utama pada proses glikolisis dan sikus Krebs. Glikolisis yang terjadi pada sitosol, memerlukan 2 ATP untuk reaksi pemecahan glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat.
Siklus Krebs terjadi di dalam mitochondria yang menghasilkan residu karbon dioksida yang merupakan produk sampingan dari proses respirasi sel. Seperti glikolisi, proses ini menghasilkan ATP lebih sedikit oleh transfer dari grup posfat berenergi tinggi dari zat-zat yang diposforilasi menjadi ADP, proses tersebut merupakan Posforilasi Level Substrat. Oksigen bebas tidak diperlukan.
Proses Transpor Elektron
Rantai transport electron merupakan tempat produksi dari kebanyakan ATP. Atom hydrogen dilepas sepanjang dua fase metabolic awal. Hydrogen ini diantar oleh suatu coenzyme ke protein carrier pada rantai transport electron pada bagian krista mitochondria. Pada lokasi ini atom hydrogen diunah menjadi ion hydrogen (H+) dan electron. Electron-elektron tersebut menuruni rantai “bukit energi” dari satu carrier ke carrier lainnya yang memiliki energi yang lebih rendah. Pada saat terjadi proses perpindahan tersebut terjadi pelepasan suatu upaya sehingga membuat sel dapat menempelkan satu Posfat ke molekul ADP sehingga menjadi ATP. Proses yang rumit ini disebut Posforilasi Oksidatif.
Dikarenakan glukosa merupakan sumber energi utama dalam pembentukan ATP, homeostasis kadar glukosa darah sangatlah penting. Bila terdapa kadar glukosa darah yang tinggi (hiperglikemik), kelebihan tersebut akan disimpan di dalam sel (terutama pada sel hati dan otot) dalam bentuk glikogen. Bila kadar glukosa masih tetap saja tinggi, kelebihan tersebut akan disimpan dalam bentuk lemak. Ketika kadar gula di dalam darah terlalu rendah (hipoglikemik), hati akan memecah glikogen yang telah tersimpan tadi menjadi glukosa untuk digunakan oleh sel-sel lain di dalam tubuh.
Sumber:
Marieb EN. Essential of Human Anatomy and Physiology. 11th ed. USA: Pearson; 2015.
0 Comments