Metabolisme adalah? (Pengertian dan Macam-Macam Metabolisme | Peran Teknologi Metabolisme)

Metabolisme adalah pertukaran zat pada organisme yang meliputi proses fisika dan kimia, pembentukan, dan penguraian zat di dalam badan yang memungkinkan berlangsungnya hidup.

Berikut adalah penggambaran dari metabolisme:

Sel sebagai satuan fungsional dan struktural terkecil dalam tubuh makhluk hidup, dapat diibaratkan sebagai suatu mesin kimia. Sebagaimana suatu mesin kimia, untuk mempertahankan kelangsungan hidup mesin tersebut, sel mengonsumsi bahan bakar berupa makanan (terutama glukosa) dan membebaskan hasil berupa energi dan zat sisa berupa karbon dioksida dan air. Energi yang dihasilkan sel dari bahan makanan digunakan untuk melakukan kerja, yaitu bergerak, memperbaiki bagian yang rusak, menyusun bagian tubuh, dan aktivitas lainnya. Proses perubahan zat makanan menjadi energi yang siap digunakan, harus melalui suatu rangkaian reaksi kimia yang tidak sederhana. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, reaksi kimia ini terjadi pada sel yang merupakan materi hidup sehingga reaksinya adalah reaksi biokimia.

Dalam reaksi biokimia terjadi perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain, misalnya energi kimia dalam bentuk senyawa Adenosin Trifosfat (ATP) diubah menjadi energi gerak untuk melakukan suatu aktivitas seperti bekerja, berlari, jalan, dan lain-lain.

Seluruh proses atau reaksi biokimia dalam sel untuk memperoleh dan menggunakan energi guna melaksanakan aktivitas serta untuk menjaga kelangsungan hidupnya disebut metabolisme.

Metabolisme terdiri atas reaksi pemecahan makanan menjadi energi atau katabolisme dan reaksi pembentukan zat makanan atau anabolisme.

Macam-Macam Metabolisme

    Proses metabolisme ada 2, yaitu anabolisme dan katabolisme.

1. Anabolisme adalah pembentukan molekul-molekul kompleks dari molekul sederhana, contoh fotosintesis.
2. Katabolisme adalah penguraian molekulmolekul kompleks menjadi molekul-molekul sederhana, contoh respirasi.

Proses metabolisme yang terjadi di dalam sel makhluk hidup seperti pada tumbuhan dan manusia melibatkan sebagian besar enzim (katalisator) baik berlangsung secara sintesis (anabolisme) dan respirasi (katabolisme).

• Apa peran enzim di dalam reaksi kimia yang terjadi di dalam sel?

Pada saat berlangsungnya peristiwa reaksi biokimia di dalam sel, enzim bekerja secara spesifik. Enzim mempercepat reaksi kimia yang menghasilkan senyawa ATP dan senyawa-senyawa lain yang berenergi tinggi seperti pada proses respirasi, fotosintesis, kemosintesis, sintesis protein, dan lemak.

 

Makanan yang dikonsumsi oleh organisme akan mengalami proses metabolisme. Ketersediaan makanan hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan energi. Jika jumlah makanan melebihi kebutuhan, maka kelebihannya akan disimpan di dalam jaringan terutama dalam bentuk lemak dan glikogen (gula otot). Apabila tubuh tidak mendapatkan energi yang cukup, maka simpanan lemak dan glikogen akan dipecah kembali menjadi energi.

Peran Teknologi yang Terkait dengan Metabolisme
    Pengetahuan manusia tentang metabolisme, menjadi dasar ditemukannya teknologi yang bertujuan memecahkan permasalahan yang dihadapi manusia sehingga dapat meningkatkan taraf hidupnya. Manusia sering kali mengalami suatu kondisi yang tidak sesuai dengan keadaan normal, misalnya karena penyakit. Penyakit-penyakit tertentu dapat disebabkan oleh kondisi makanan yang dikonsumsinya. Di samping itu, keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan, dapat mengancam ketersediaan bahan makanan untuk kelangsungan hidup manusia.

Beberapa usaha manusia dalam mengatasi kedua permasalahan di atas akan dibahas lebih lanjut.

1. Makanan Berkadar Gula Rendah
    Tubuh memerlukan makanan yang sehat. Saat ini banyak orang yang mengabaikan pola makanan sehat serta makan dengan porsi berlebih. Makan berlebih tanpa disertai dengan gerak dan olahraga yang cukup akan menimbulkan kelebihan berat badan. Makanan yang dikonsumsi orang saat ini umumnya berenergi tinggi yaitu makanan yang kaya lemak dan mengandung kadar gula tinggi. Akibatnya banyak sekali orang yang menderita penyakit diabetis mellitus. Untuk itulah kita dianjurkan menghindari makanan dan minuman yang berkadar gula tinggi. Makanan apa yang cocok untuk dikonsumsi? Makanan yang cocok adalah makanan yang berkadar gula rendah yaitu jenis makanan yang mengandung karbohidrat dan berserat tinggi dan tidak terlalu panas, misalnya ubi jalar, talas, biskuit berserat, sayursayuran, buah segar, kacang-kacangan, roti. Tahukah Anda bahwa makanan yang berserat tinggi akan cepat memberikan rasa kenyang, sehingga dapat mengurangi keinginan untuk makan. Makanan berserat tinggi menghasilkan jumlah kalor yang dibutuhkan tubuh, tetapi kadar gulanya rendah maka proses penyerapan di usus berlangsung lama.
2. Teknologi Pengawetan Makanan
    Saat ini banyak dikembangkan cara-cara baru untuk mengawetkan makanan. Teknologi pengawetan dan pengolahan makanan dikembangkan agar memperoleh kualitas yang baik. Berikut ini beberapa langkah dalam pengawetan makanan.
a. Pengawetan secara fisika

1. Pengeringan (desikasi), dengan cara mengurangi kandungan kadar air yang bertujuan agar bakteri tidak bisa hidup. Misalnya: makanan kismis, selai pisang.
2. Suhu tinggi, penggunaan suhu yang tinggi bertujuan untuk merusak enzim-enzim metabolisme sehingga bakteri tidak dapat aktif kembali. Misalnya pembuatan dodol.
3. Suhu rendah, dengan menggunakan suhu rendah pertumbuhan bakteri dapat terhambat, sehingga makanan akan awet. Misalnya telur, sayuran, daging dimasukkan dalam kulkas.

b. Pengawetan secara Kimia

1. Pemanisan, dengan memberikan konsentrasi larutan gula yang lebih pekat sehingga bakteri akan mati. Misalnya manisan buah-buahan.
2. Pengasinan, dengan memberikan konsentrasi larutan garam yang lebih pekat sehingga bakteri menjadi mati. Misalnya pembuatan ikan asin.
3. Pengasaman (pH rendah), dengan penambahan asam organik yaitu asam laktat dan asam benzoat. Misalnya pembuatan asinan buahbuahan.
4. Fumigasi, dengan menggunakan gas propilenoksida dan etinolaksida yang menyebabkan mikroba akan mati karena oksidasinya sangat kuat.
5. Antiobiotik, yang dapat menghambat pertumbuhan jamur dan bakteri misalnya klortetrasiklin, hetrasiklin, dan oksitrasiklin.

c. Pengawetan secara biologi
    Pada saat ini teknik fermentasi sudah banyak digunakan dalam mengawetkan makanan, misalnya sosis dan miso.
d. Pengalengan
    Tahukah Anda pengalengan merupakan salah satu cara untuk mengawetkan makanan. Pengalengan merupakan gabungan pengawetan secara kimia yaitu diberi rasa asam manis, dan sebagainya, serta secara fisika sebab dilakukan pada kondisi hampa udara.
e. Pengawetan dengan sinar X
    Penggunaan sinar X, ultraviolet, dan gamma adalah salah satu cara untuk melakukan pengawetan secara radiasi. Sinar-sinar ini dapat membunuh mikroba karena terjadi ionisasi materi genetik bakteri dan menghambat pertunasan misalnya pengawetan buah-buahan, umbiumbian, dan biji-bijian.

3. Makanan Suplemen
    Dalam kondisi normal, kebutuhan gizi manusia sebenarnya telah dapat tercukupi dari makanan seimbang yang dikonsumsinya. Namun, dalam keadaan tertentu misalnya sakit, untuk beraktivitas terlalu tinggi atau baru sembuh dari sakit, sering kali diperlukan suplemen makanan yang dapat manambah atau mengganti zat-zat gizi yang kurang terpenuhi karena kondisikondisi tersebut. Sebagai contoh orang sakit yang tidak sadarkan diri atau tidak mampu makan dengan normal, tubuhnya tetap harus disuplai dengan zat-zat gizi. Dari mana zat gizi tersebut dapat diperoleh? Zat-zat gizi dalam bentuk lain selain makanan yang kita makan sehari-hari, dan dapat mengganti atau menambah kebutuhan gizi manusia kita kenal dengan makanan suplemen. Makanan suplemen tersebut misalnya berupa sumber energi, berupa cairan infus, protein, tablet vitamin, atau multivitamin dan mineral.