ATP Sebagai Sumber Energi Sel

Sel Membutuhkan Sumber Energi Bebas

Sel adalah sistem isotermal – mereka berfungsi pada suhu yang pada dasarnya konstan (dan juga berfungsi pada tekanan konstan). Aliran panas bukanlah sumber energi untuk sel, karena panas hanya dapat bekerja ketika melewati zona atau objek pada suhu yang lebih rendah. Energi yang dapat dan harus digunakan sel adalah energi bebas, yang memungkinkan prediksi arah reaksi kimia, posisi ekuilibriumnya yang tepat, dan jumlah kerja yang mereka dapat (secara teori) lakukan pada suhu dan tekanan konstan. Sel heterotrofik memperoleh energi bebas dari molekul zat gizi, dan sel fotosintesis memperolehnya dari radiasi matahari yang diserap. Kedua jenis sel akan mengubah energi bebas ini menjadi ATP dan senyawa kaya energi lainnya yang mampu menyediakan energi untuk aktivitas biologis pada suhu konstan.

 

Bermacam-macam Aktivitas Biologis Sel

Jenis transformasi metabolik yang terjadi dalam sebuah sel dapat luar biasa banyak. Sebagian besar sel memiliki kapasitas untuk melakukan ribuan reaksi spesifik yang dikatalisis oleh enzim: misalnya, transformasi nutrisi sederhana seperti glukosa menjadi asam amino, nukleotida, atau lipid; ekstraksi energi dari bahan bakar dengan oksidasi; dan polimerisasi subunit monomer menjadi makromolekul. Sebagian besar reaksi dalam sel hidup masuk ke dalam salah satu dari lima kategori umum: (1) reaksi yang membuat atau memutuskan ikatan karbon-karbon; (2) penataan ulang internal, isomerisasi, dan eliminasi; (3) reaksi radikal bebas; (4) transfer gugus kimia tertentu; dan (5) reduksi oksidasi. Perhatikan bahwa lima jenis reaksi tidak saling eksklusif; misalnya, reaksi isomerisasi dapat melibatkan reaksi radikal bebas.

 

Transfer Gugus Fosforil dan ATP

Sel heterotrofik memperoleh energi bebas dalam bentuk kimia oleh katabolisme molekul nutrisi, dan mereka menggunakan energi itu untuk membuat ATP dari ADP dan Pi. ATP kemudian menyumbangkan sebagian energi kimianya untuk proses endergonik seperti sintesis intermediet metabolik dan makromolekul dari prekursor yang lebih kecil, pengangkutan zat melintasi membran terhadap gradien konsentrasi, dan gerakan mekanis. Sumbangan energi ini dari ATP umumnya melibatkan partisipasi kovalen ATP dalam reaksi yang akan digerakkan, dengan hasil akhirnya berupa ATP dikonversi menjadi ADP dan Pi atau, dalam beberapa reaksi, menjadi AMP dan 2 Pi. Umumnya pelepasan energi oleh ATP melibatkan transfer gugus kimia dengan melibatkan molekul lain, bukan hidrolisis sederhana ATP.

biokimia olahraga kuliah kedokteran

Sumber: Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed. New York: Macmillan, 2017.

Rangkuman ini merupakan bagian dari materi kuliah Biokimia Olahraga oleh dr. Yoseph Leonardo Samodra, M.P.H.:

  • fatigue kelelahan akibat olahraga otot rangka Kelelahan dan Metabolisme Otot - Kelelahan adalah gejala umum non-spesifik yang dialami oleh banyak orang dan berhubungan dengan banyak kondisi kesehatan. Akumulasi kelelahan, jika tidak ditangani, akan mengarah pada penggunaan tubuh atau bagian tubuh secara berlebihan, sindrom kelelahan kronis (CFS), sindrom overtraining, dan bahkan gangguan endokrin, disfungsi imunitas, penyakit organik,… ...
  • mekanisme kontrol metabolisme olahraga biokimia Pengaturan Metabolisme Olahraga - Bahan bakar yang berbeda tersedia untuk menghasilkan ATP untuk aktivitas otot selama berolahraga. Glikogen dari otot rangka dan penyimpanan di hati dapat dikonversi menjadi asam laktat atau hampir sepenuhnya teroksidasi menjadi karbon dioksida (CO2), triasilgliserol dalam otot itu sendiri dan asam lemak dari jaringan adiposa… ...
  • biokimia olahraga mikronutrien defisiensi Peran Mikronutrien dalam Olahraga - Mikronutrien atau zat gizi mikro yang mencakup vitamin dan mineral diperlukan dalam berbagai reaksi yang terlibat dengan olahraga dan aktivitas fisik, termasuk metabolisme energi, karbohidrat, lemak, dan protein, transfer dan pengiriman oksigen, dan perbaikan jaringan. Intensitas, durasi, dan frekuensi olahraga serta tingkat asupan energi dan… ...
  • atp energi otot harper biokimia olahraga Peran Makronutrien pada Suplai Energi Otot Rangka - Karbohidrat, lemak, dan protein yang diasup melalui makanan akan dimetabolisme sehingga menghasilkan asetil-KoA yang menjadi salah satu substrat utama dalam siklus asam sitrat dalam mitokondria sehingga menghasilkan 2H. Jalur lain yang menghasilkan hidrogen adalah dari oksidasi beta asam lemak. Molekul hidrogen ini yang selanjutnya akan… ...
  • suplai dan kebutuhan atp otot Kebutuhan dan Suplai Energi Otot - ATP Sebagai Sumber Utama Energi Sel Otot Energi yang diperlukan untuk kontraksi otot disediakan oleh pemecahan ATP tetapi jumlah ATP dalam sel otot hanya cukup untuk memberi daya pada durasi kontraksi yang singkat. Buffering ATP oleh phosphocreatine (PCr), suatu reaksi yang dikatalisis oleh creatine kinase,… ...
  • biokimia olahraga kuliah kedokteran ATP Sebagai Sumber Energi Sel - Sel Membutuhkan Sumber Energi Bebas Sel adalah sistem isotermal - mereka berfungsi pada suhu yang pada dasarnya konstan (dan juga berfungsi pada tekanan konstan). Aliran panas bukanlah sumber energi untuk sel, karena panas hanya dapat bekerja ketika melewati zona atau objek pada suhu yang lebih… ...