Berbagai Reaksi Biokimia yang Terjadi di Dalam Sel

Tubuh manusia bisa diibaratkan sebagai sebuah pabrik kimia yang sangat canggih karena terlibat dalam berbagai reaksi biokimia. Di dalam tubuh, beragam produk kimia seperti hormon, enzim, dan sejenisnya diproduksi secara alami.

Setiap sel dalam tubuh manusia memiliki kehidupan sendiri, mulai dari tumbuh, berkembang, memperbanyak diri, hingga berkomunikasi dengan sel lainnya. Untuk menjalankan aktivitas kehidupannya, sel memerlukan energi yang didapat dari pengubahan makanan menjadi adenosin trifosfat (ATP) melalui serangkaian reaksi kimia yang rumit dan melibatkan enzim serta hormon. Sel memiliki dua kemampuan utama: memecah nutrisi menjadi energi (katabolisme) dan mengubah senyawa menjadi struktur baru (anabolisme). Kedua proses ini tergantung pada nutrisi atau zat yang masuk ke dalam tubuh dan memerlukan peran mitokondria.

Katabolisme merupakan proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana, bertujuan untuk memperoleh energi, air, dan karbon dioksida (CO₂). Reaksi katabolisme bertujuan menghasilkan ATP, yang berfungsi sebagai pembawa energi atau elektron. Beberapa jenis reaksi katabolisme meliputi glikolisis, glikogenolisis, fruktolisis, ketolisis, beta-oksidasi, siklus Krebs (TCA), dan rantai transpor elektron.

Di sisi lain, anabolisme merupakan reaksi pembentukan senyawa baru dari senyawa lain. Proses ini bertujuan mengubah senyawa menjadi bentuk yang lebih mudah di-metabolisme dan memperoleh struktur yang kompleks untuk energi dan pertumbuhan. Proses anabolisme melibatkan proses reduksi, yaitu mekanisme kimia yang membutuhkan energi untuk mendapatkan satu atau lebih elektron oleh suatu zat. Jenis reaksi anabolisme antara lain glukoneogenesis, lipogenesis, ketogenesis, sintesis enzim, sintesis protein, dan glikogenesis.

Mitokondria dalam sel dapat dianggap sebagai mesin yang menghasilkan energi. Bahan bakar utama di mitokondria adalah asetil koenzim A (asetil CoA) dengan bantuan oksigen sebagai oksidator pembakaran. Setiap molekul asetil CoA mengalami oksidasi dalam dua tahap: siklus asam sitrat yang menghasilkan NADH, CO₂, GTP, dan FADH₂ serta rantai transpor elektron yang mengubah NADH dan FADH₂ menjadi ATP dan air. Dalam keseluruhan proses ini, mitokondria berperan penting dalam menghasilkan energi yang dibutuhkan sel.