Komponen-Komponen Yang Berperan Dalam Metabolisme

Untuk memperlancar berlangsungnya proses reaksi metabolisme dalam sel makhluk hidup melibatkan komponen-komponen penting yang sangat berperan sebagai penunjangnya. Tanpa komponen-komponen penunjang itu, maka proses reaksinya tidak akan berjalan dengan lancar. Komponen-komponen yang sangat berperan dalam proses metabolisme sel makhluk hidup terdiri atas enzim, Adenosin Trifosfat (ATP), reaksi oksidasi reduksi dengan klarifikasi sebagai diberikut.

1. Enzim

Enzim ialah senyawa organik atau katalis protein yang dihasilkan oleh sel dan berperan sebagai katalisator yang dinamakan biokatalisator. Jadi, enzim sanggup mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Perlu Anda ingat, walaupun enzim dibentuk di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus berada di dalam sel. Reaksi yang sanggup dikendalikan oleh enzim antara lain respirasi, fotosintesis, pertumbuhan, dan perkembangan, kontraksi otot, pencernaan dan fiksasi nitrogen.

Secara kimia enzim terdiri atas dua cuilan (enzim lengkap/holoenzim), yaitu cuilan protein (apoenzim) dan cuilan bukan protein (gugus prostetik) yang dihasilkan dalam sel makhluk hidup. Jika gugus prostetiknya berasal dari senyawa organik kompleks (misalnya, NADH, FADH, koenzim A dan vitamin B) disebut koenzim, apabila berasal dari senyawa anorganik (misalnya, besi, seng, tembaga) disebut kofaktor. Apakah tiruana senyawa organik yang dihasilkan oleh makhluk hidup ialah enzim? Apa ciri-cirinya? Senyawa organik yang ialah enzim mempunyai ciri-ciri yaitu enzim ialah protein, diharapkan dalam jumlah yang sedikit, sanggup dipakai berulang kali, bekerja secara khusus, rusak oleh gerah, dan sensitif terhadap keadaan lingkungan yang terlalu asam atau terlalu basa.

Enzim mempunyai sifat khusus, yaitu spesialuntuk sanggup mengakatalisis suatu reaksi tertentu, sebagai pola enzim lipase spesialuntuk sanggup mengkatalisis reaksi perubahan dari lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksinya sebagai diberikut.

Sifat khusus enzim lainnya ialah tidak ikut bereaksi, artinya enzim spesialuntuk memproses substrat (contohnya, lemak) menjadi produk (contohnya, gliserol dan asam lemak) tanpa ikut mengalami perubahan dalam reaksi itu. Bahan daerah kerja enzim disebut substrat dan hasil dari reaksi disebut produk. melaluiataubersamaini demikian enzim sanggup dipakai kembali untuk mengkatalisis reaksi yang sama, diberikutnya. Mekanisme kerja enzim sanggup Anda lihat pada Gambar diberikut.

Hubungan enzim dan substrat

Secara sederhana cara kerja enzim sanggup digambarkan dengan kunci dan gembok. Kompleks enzim sanggup tumbuh pada substrat sebab pada permukaan enzim terdapat sisi aktif. Sisi aktif tersebut mempunyai konfigurasi aktif tertentu dan spesialuntuk substrat tertentu yang sanggup bergabung dan menimbulkan enzim sanggup bekerja secara spesifik. Secara sederhana reaksi enzim dituliskan:

Sifat-sifat enzim selain sebagai biokatalisator dan sebagai suatu protein, enzim mempunyai sifat yaitu berperan tidak bolak-balik. Artinya enzim sanggup bekerja menguraikan suatu substrat menjadi substrat tertentu dan tidak sebaliknya sanggup menyusun substrat sumber dari hasil penguraian, misalya enzim protease sanggup menguraikan protein menjadi asam amino, tetapi tidak menggabungkan asam aminonya menjadi protein.

2. Adenosin Trifosfat (ATP)

Adenosin Trifosfat (ATP) ialah senyawa kimia berenergi tinggi, tersusun dari ikatan adenin purin terikat pada gula yang mengandung 5 atom C, yaitu ribose dan tiga gugus fosfat. Meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi, ikatan kimianya goyah dan praktis melepaskan gugus fosfatnya. Pada dikala sel membutuhkan energi, ATP sanggup segera dipecah melalui reaksi hidrolisis (reaksi dengan air) dan terbentuk energi yang sifatnya kendaraan beroda empat sehingga sanggup diangkut dan dipakai oleh seluruh cuilan sel tersebut.

Agar lebih terperinci untuk memahami struktur molekul ATP, perhatikan baik-baik Gambar diberikut!

Struktur molekul ATP

Energi yang dikandung ATP, jikalau akan dipakai terlebih lampau dipecah melalui reaksi hidrolisis dengan cara melepaskan 2 ikatan fosfat, yaitu antara ikatan fosfat kedua dan ketiga kemudian dihasilkan Adenosin Difosfat (ADP). Pada reaksi hidrolisis tersebut akan dihasilkan energi yang sanggup dipakai oleh sel untuk banyak sekali aktivitasnya. Perubahan ATP menjadi ADP diikuti dengan pembebasan energi sebanyak 7,3 kalori/ mol. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADP ialah reaksi yang sanggup balik, reaksinya sebagai diberikut.

Karena fungsi ATP sebagai penyimpan energi yang sewaktu-waktu siap dipakai dan bersifat universal (reaksi bolak balik), maka disebut sebagai universal energy carrier. Sel dalam memakai energi ATP tersebut sangat efektif sebab spesialuntuk berlangsung satu sistem yaitu dengan spesialuntuk mengambil energi dari sumber ATP.

3. Reaksi Oksidasi-Reduksi (Redoks)

Reaksi metabolik yang terjadi dalam sel melibatkan reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Apa yang dimaksud reaksi oksidasi dan reaksi reduksi itu? Reaksi oksidasi ialah suatu reaksi yang melibatkan oksigen dengan pelepasan elektron dari satu atom atau senyawa, sebaliknya reaksi reduksi ialah suatu reaksi yang melibatkan oksigen dengan penambahan elektron dari satu atom atau senyawa.

Di dalam sel, kedua reaksi tersebut terjadi secara bersamaan (simultan), artinya jikalau elektron dipindahkan dari molekul sebagai pemdiberi (donor) elektron maka ada molekul lain yang bertindak sebagai penerima (akseptor) elektron. melaluiataubersamaini demikian, donor elektron menjadi molekul yang teroksidasi sedangkan penerima menjadi molekul yang tereduksi. Reaksi simultan antara oksidasi dan reduksi disebut dengan reaksi redoks. Terjadinya reaksi redoks dalam sel, sanggup Anda lihat pada Gambar diberikut ini.

Reaksi oksidasi reduksi (redoks)

Pada umumnya, reaksi redoks yang terjadi di dalam sel ialah reaksi dengan terjadinya pemindahan elektron dalam bentuk hidrogen (H⁺ ) yang mengandung satu proton (e^- ). Ada dua koenzim yang penting dalam reaksi Redoks pada metabolisme sel yang bertindak sebagai pembawa elektron (elektron carriers), yaitu koenzim Nikotinamid Adenin Dinukleotida (NAD) dan Flavin Adenin Dinukleotida (FAD). Per-hatikanlah struktur NAD menyerupai pada Gambar diberikut.

Struktur NAD

Kedua koenzim tersebut mempunyai struktur yang serupa (identik), jikalau molekul NAD direduksi menjadi molekul NADH₂ maka dua elektron (H²⁺ ) dan satu proton (e^- ) akan dimenambahkan ke dalam molekul NAD menjadi NADH₂ . Selama perpindahan elektron tersebut dalam suatu seri reaksi berantai akan menghasilkan energi tinggi dalam bentuk ATP yang siap dipakai oleh sel.

Berdasarkan uraian di atas, sanggup diketahui bahwa proses metabolisme dalam sel makhluk hidup terjadi reaksi yang sifatnya pemecahan senyawa ikatan kimia kompleks menjadi senyawa ikatan kimia sederhana, yang disebut reaksi katabolisme.

Bagikan Artikel ini