Metabolisme terdiri dari katabolisme dan anabolisme. Katabolisme memecah molekul besar menjadi kecil untuk menghasilkan energi seperti ATP, sedangkan anabolisme menyatukan molekul kecil menjadi besar menggunakan energi dari ATP. Enzim berperan penting dalam kedua proses tersebut dengan mengkatalisis reaksi kimiawi.

1. METABOLISME, ANABOLISME, DAN KATABOLISME
PENGERTIAN METABOLISME
Metabolisme adalah suatu proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh semuamakhluk hidup,
proses ini merupakan pertukaran zat ataupun suatu organism dengan lingkungannya.
Metabolisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat
kita katakana bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui
proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya.
JENIS-JENIS METABOLISME
Metabolisme memiliki dua arah lintasan metabolic, yaitu :

2. • Katabolisme yang merupakan penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil
untuk dijadikan energy.
• Anabolisme yang merupakan reaksi untuk merangkai senyawa organic dari molekul
molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh.
Komponen-komponen yang sangat berperan dalam proses metabolisme sel makhluk hidup:
1. Enzim
2. Adenosin Trifosfat (ATP)
3. reaksi oksidasi-reduksi (Redoks)
ENZIM
merupakan protein yang bertindak sebagai katalis di dalam tubuh makhluk hidup.
Karena bekerja sebagai katalis di dalam mtubuh makhluk hidup, enzim disebut juga
biokatalisator. Molekul yang bereaksi di dalam suatu reaksi yang di katalis oleh enxim
disebut substrat, dan molekul yang dihasilkan disebut produk. Sebagian besar enzim bekerja
di dalam sel, disebut enzim intraseluler.
struktur enzim terdiri dari komponen utama sebagai berikut:
APOENZIM (Tidak Aktif)
Merupakan bagian protein dari enzim, sebagai tempat melekatnya substrat, bersifat thermolabil (peka
terhadap suhu tinggi), dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim. Setiap jenis enzim memiliki
apoenzim yang sama sekali berbeda struktur molekulnya dari enzim lainnya. Apoenzim menentukan
reaksi kimia spesifik yang dikatalisa. Sifat spesifik dari apoenzim ini ditentukan oleh susunan asam
aminonya.
KOFAKTOR
Merupakan bagian non protein dari enzim, bersifat stabil pada suhu tinggi, dan tidak berubah pada
akhir reaksi. Kofaktor terdiri dari aktivator, gugus prostetik, dan koenzim.
1. Aktivator
Adalah ion-ion anorganik yang biasanya berikatan lemah dengan suatu enzim. Contoh beberapa
logam berperan sebagai aktivator dalam sistem enzim adalah Cu, Mn, Zn, Ca, K, dan Co.
2. Gugus prostetik
Adalah kofaktor yang membentuk ikatan sangat erat baik secara kovalen maupun non kovalen
dengan apoenzim dan sukar terurai dalam larutan. Gugus prostetik dapat berupa senyawa organik
tertentu, vitamin, atau ion logam. Misal FAD yang mengandung riboflavin yang merupakan bagian
FAD yang menerima atom hidrogen. gugus prostetik merupakan tipe kofaktor yang lain. gugus
prostetik berperan memberi kekuatan tambahan terhadapa kerja enzim. Gugus prostetik
teridiri dari molekul-molekul organik yang terikat rapat dengan enzim. Contohnya adalah
heme, yaitu molekul berbentuk cincin pipih yang mengandung besi. Heme merupakan gugus
prostetik sejumlah enzim, di antaranya katalase, peroksidase, dan sitokrom oksidase (terlibat
dalam respirasi seluler)
3. Koenzim

3. Enzim yang tidak mempunyai gugus prostetik memerlukan senyawa organik lain untuk aktivitasnya
yaitu koenzim. Koenzim adalah kofaktor yang berupa molekul organik kecil yang merupakan bagian
enzim yang tahan panas, mengandung ribose dan fosfat, larut dalam air dan bisa bersatu dengan
apoenzim membentuk holoenzim. Koenzim tidak terikat kuat pada bagian apoenzim sehingga mudah
terurai dalam larutan. Koenzim memiliki fungsi aktif sebagai katalisator yang dapat meningkatkan
kemampuan katalitik suatu enzim. Selain itu koenzim juga berfungsi untuk menentukan sifat dari
suatu reaksi dan dapat bertindak sebagai transpor elektron dari satu enzim ke enzim yang lain.
Contoh koenzim adalah NADH, NADP dan adenosin trifosfat. Koenzim merupakan bagian enzim
yang bersifat reaktif. Koenzim tidak bersifat spesifik, suatu koenzim dapat berikatan dengan apoenzim
yang berbeda untuk melakukan reaksi katalisa yang sama terhadap substrat yang berbeda. Koenzim
mempunyai struktur kimia tertentu yang telah diketahui. koenzim merupakan kofaktor yang terdiri
dari molekul organik non-protein kompleks yang terikat renggang dengan enzim. Koenzim
berfungsi memindahkan gugus kimia, atom, atau elektron dari satu enzim ke enzim yang lain.
Beberapa koenzim adalah vitamin atau turunan vitamin. Contohnya, NAD+ (nicotinamide
adenine dinucleotide) merupakan koenzim yang sangat penting dalam respirasi seluler.
- komponen enzim:
ion - ion anorganik
merupakan salah satu kofaktor. ion -ion ini terikat dengan enzim atau substrat kompleks dan
dapat membuat fungsi enzim lebih efektif. Contoh, amilase dalam saliva akan bekerja lebih
baik dengan adanya ion klorida dan kalsium.
-cara kerja enzim:
teori Gembok dan Kunci
di dalam enzim terdapat sisi aktif yang tersusun dari sejumlah kecil asam amino. Bentk sisi
aktif sangat spesifik, sehingga hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi
substrat bagi enzim.
enzim dan substrat akan bergabung bersama membentuk kompleks, sperti kunci yang masuk
ke dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi yang
rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk serta membebaskan enzim.
Teori Kecocokan yang Terinduksi
Berdasarkan bukti dari kristalografi sinar x, analisis kimia sisi aktif enzim, serta teknik yang
lain, diduga bahwa sisi aktif enzim bukan merupakan bentuk uyang kaku.
menurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim merupakan bentuk yang fleksibel.
Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif termodifikasi melingkupinya
membentuk kompleks. Kettika produk sudah terlepas dari kompleks, enzim kembali tidak
aktif menjadi bentuk yang lepas, hingga substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzim
tersebut.
-Sifat-sifat enzim
1. Enzim adalah protein
2. Enzim bekerja secara spesifik atau khusus
3. Enzim berfungsi sebagai katalis

4. 4. Enzim hanya diperlukan dalam jumlah sedikit
5. Enzim dapat bekerja secara bolak – balik
-Faktor-faktor yang mempengaruhi enzim
1. Suhu = semakan tinggi kecepatan substrat meningkat
2. pH = derjat keasaman (pH) memperngaruhi aktivitas enzim. Tiap enzim memiliki pH
optimum
3. Aktivator dan Inhibitor
a. Activator= molekul yang mempermufdah ikatan antara enzim dengan substratnya
b. Inhibitor
i. Kompetitif = molekul penghambat yang cara kerjanya bersaing dengan substrat
untuk mendapatkan sisi aktif enzim.
ii. Non-kompetitif = molekul penghambat enzim yang bekerja dengan cara
melekatkan diri pada luar sisi aktof, sehingga bentuk enzim berubah, dan sisi aktif tidak dapat
berfungsi.
4. Konsentrasi enzim = semakin besar konsentrasi enzim semakin cepat pula reaksi yang
berlangsung.
5. Konsentrasi substrat = bila jumlah enzim dalam keadaan tetap, kecepatan reaksi akan
meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi substrat.
• METABOLISME
Dibedakan menjadi Katabolisme dan Anabolisme.
Katabolisme adalah rangkaian kimia yang substrat awalnya molekul besar dan produk
akhirnya molekul kecil
Anabolisme adalah rangkaian kimia yang substrat awalnya adalah molekul kecil dan produk
akhirnya adalah molekul besar.
1. Katabolisme
Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih
sederhana dengan bantuan enzim. Penguraian senyawa ini menghasilkan atau melepaskan energi
berupa ATP yang biasa digunak4an organisme untuk beraktivitas. Katabolisme mempunyai dua
fungsi, yaitu menyediakan bahan baku untuk sintesis molekul lain, dan menyediakan energi kimia
yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas sel. Reaksi yang umum terjadi adalah reaksi
oksidasi. Energi yang dilepaskan oleh reaksi katabolisme disimpan dalam bentuk fosfat, terutama
dalam bentuk ATP (Adenosin trifosfat) dan berenergi elektron tinggi NADH2 (Nikotilamid adenin
dinukleotida H2) serta FADH2 (Flavin adenin dinukleotida H2). Katabolisme adalah serangkaian
reaksi yang merupakan proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa-senyawa yang
lebih sederhana dengan membebaskan energi, yang dapat digunakan organisme untuk

5. melakukan aktivitasnya. Termasuk didalamnya reaksi pemecahan dan oksidasi molekul
makanan seperti reaksi yang menangkap energi dari cahaya matahari. Fungsi reaksi
katabolisme adalah untuk menyediakan energi dan komponen yang dibutuhkan oleh reaksi
anabolisme. Katabolisme adalah lintasan metabolisme yang merombak
suatu substrat kompleks molekul organik menjadi komponen-komponen penyusunnya sambil
melepaskan energi, pada umumnya berupa ATP.
Pada lintasan katabolisme, molekul berukuran besar seperti polisakarida, lipid, asam
nukleat dan protein akan terombak menjadi beberapa molekul yang lebih kecil
sepertimonosakarida, asam lemak, nukleotida, dan asam amino.
Sifat dasar yang pasti dari reaksi katabolisme berbeda pada setiap organisme, dimana
molekul organik digunakan sebagai sumber energi pada organotrof, sementara litotrof
menggunakan substrat anorganik dan fototrof menangkap cahaya matahari sebagai energi
kimia. Tetapi, bentuk reaksi katabolisme yang berbeda-beda ini tergantung dari reaksi redoks
yang meliputi transfer elektron dari donor tereduksi seperti molekul organik, air, amonia,
hidrogen sulfida, atau ion besi ke molekul akseptor seperti oksigen, nitrat, atau sulfat. Pada
hewan reaksi katabolisme meliputi molekul organik kompleks yang dipecah menjadi molekul
yang lebih sederhana, seperti karbon dioksida dan air. Pada organisme fotosintetik seperti
tumbuhan dan sianobakteria, reaksi transfer elektron ini tidak menghasilkan energi, tetapi
digunakan sebagai tempat menyimpan energi yang diserap dari cahaya matahari.
Katabolisme karbohidrat
a. Pemecahan polisakarida menjadi monosakarida
b. Pemakaian glukosa (Monosakarida) pada respirasi dalam sel
i. Respirasi aerob = pembkaran zat yang melibatkan oksigen. terjadi dalam 3 tahap
yaitu glikolisis, siklus krebs, system transport electron
1. Glikolisis: Serangkaian reaksi biokimia dimana glukosa dioksidasi
menjadi molekul asam piruvat
2. Siklus krebs: 1 molekul asam piruvat akan menghasilkan 4 molekul
NADH. 1 molekul FADH2 dan 1 molekul ATP.
3. Transpor Elektron: 1 molekul glukosa yang dipecah menghasilkan 32
molekul ATP.
ii. Respirasi anaerob = respirasi yang tidak menggunakan oksigen. Merupakan
prosesfermentasi.

6. Katabolisme karbohidrat biasanya terjadi di dalam organisme heterotrof dengan bantuan enzim
pencernaan.
Berikut ini beberapa faktor yang mempengaruhinya :
1.Suhu
Enzim bekerja aktif pada kisaran suhu 36 – 37 derajat celcius.
2.pH (derajat keasaman)
Enzim yang mempengaruhi proses katabolisme terdiri atas berbagai jenis. Ada enzim yang bekerja
aktf pada pH asam, basa, ataupun netral.
3.Inhibitor / zat penghambat
Inhibitor adalah zat yang dapat menjadikan proses katabolisme menjadi lambat. Inhibitor terbagi 2,
yaitu kompetitif (bersaing dengan substrat) dan nonkompetitif (tidak bersaing dengan substrat)
4.Kadar air
Kurangnya kadar air dalam tubuh akan menjadikan proses katabolisme menjadi lambat.
5.Hasil akhir / produk
Hasil akhir yang menumpuk akan memperlambat katabolisme karbohidrat
ANABOLISME
Anabolisme adalah lintasan metabolisme yang menyusun beberapa senyawa organik
sederhana menjadi senyawa kimia atau molekul kompleks. Proses ini membutuhkan energi dari luar.
Energi yang digunakan dalam reaksi ini dapat berupa energi cahaya ataupun energi kimia. Energi
tersebut, selanjutnya digunakan untuk mengikat senyawa-senyawa sederhana tersebut menjadi
senyawa yang lebih kompleks. Jadi, dalam proses ini energi yang diperlukan tersebut tidak hilang,
tetapi tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa kompleks yang terbentuk.
Anabolisme meliputi tiga tahapan dasar. Pertama, produksi prekursor seperti asam amino,
monosakarida, dan nukleotida. Kedua, adalah aktivasi senyawa-senyawa tersebut menjadi bentuk
reaktif menggunakan energi dari ATP. Ketiga, penggabungan prekursor tersebut menjadi molekul
kompleks, seperti protein, polisakarida, lemak dan asam nukleat.
Anabolisme yang menggunakan energi cahaya dikenal dengan fotosintesis, sedangkan anabolisme
yang menggunakan energi kimia dikenal dengan kemosintesis.
Hasil-hasil anabolisme berguna dalam fungsi yang esensial. Hasil-hasil tersebut misalnya
glikogen dan protein sebagai bahan bakar dalam tubuh, asam nukleat untuk pengkopian informasi
genetik. Protein, lipid, dan karbohidrat menyusun struktur tubuh makhluk hidup, baik intraselular
maupun ekstraselular. Bila sintesis bahan-bahan ini lebih cepat dari perombakannya, maka
organisme akan tumbuh.
Anabolisme Karbohidrat
a. Fotosintesis = sintesis yang memerlukan cahaya. Penggunaan energy cahaya untuk memebentuk
senyawa dasar karbohidrat dari karbon dioksida dan air.
i. Tempat terjadinya fotosintesis = kloroplas. Tersusun dari Stroma, Tilakoid, dan
Grana.
ii. Jalannya reaksi Fotosintesis

7. 1. Reaksi terang = reaksi yang bergantung pada cahaya.
2. Reaksi Gelap = reaksi yang tidak bergantung terhadapa cahaya.
Anabolisme karbohidrat biasanya terjadi di dalam organisme autotrof dan sering dikenal juga dengan
istilah proses fotosintesis. Berikut ini beberapa faktor yang mempengaruhinya :
1.Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2.Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan
tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3.Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya.
Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi
enzim.
4.Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon
dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5.Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat
bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6.Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang
berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah
memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN MAKANAN
Metabolisme dalam tubuh memerlukan makanan sebagai sumber energy dan materi. Pekembangan
teknologi telah mempengaruhi proses pengolahaan makanan.
· Teknologi makanan berkadar gula rendah
· Teknologi pengawetan makanan berkualitas tinggi
o Bertujuan untuk memperpanjang masa konsumsi
o Pengawetan bahan makanan perlu memperhatikan jenis dan keadaan makanan yang akan diawetkan,
cara pengawetan, serta daya tarik produk pengawetan makanan tersebut.