Membongkar Rahasia Lemak dan Protein: Sumber Energi Tersembunyi

Katabolisme Lemak

Lemak dalam bentuk trigliserida adalah sumber energi paling kaya bagi tubuh. Ketika glukosa tidak mencukupi atau selama puasa, tubuh mengandalkan lemak. Katabolisme lemak atau lipolisis memecah trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak bebas untuk kemudian dimetabolisme menghasilkan ATP.

Lipolisis: Pemecahan Trigliserida

Enzim lipase hormon-sensitif menghidrolisis trigliserida di jaringan adiposa menjadi satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak bebas. Gliserol dapat masuk ke jalur glikolisis atau digunakan dalam glukoneogenesis di hati untuk membentuk glukosa baru saat tubuh kekurangan glukosa.

Beta-Oksidasi: Penguraian Asam Lemak

Asam lemak diaktifkan menjadi asil-KoA menggunakan energi ATP, lalu diangkut ke matriks mitokondria melalui sistem karnitin. Di dalam mitokondria, setiap putaran beta-oksidasi memotong dua atom karbon dan menghasilkan asetil-KoA, NADH, dan FADH₂. Asam lemak palmitat (C₁₆), misalnya, menjalani 7 putaran dan menghasilkan 8 asetil-KoA, 7 NADH, serta 7 FADH₂.

Produksi Energi dari Lemak

Asetil-KoA hasil beta-oksidasi memasuki siklus Krebs, sedangkan NADH dan FADH₂ masuk ke rantai transpor elektron. Oksidasi lengkap satu molekul palmitat dapat menghasilkan hingga 106 molekul ATP, jauh lebih besar daripada karbohidrat.

Ketogenesis: Pembentukan Badan Keton

Ketika kadar glukosa sangat rendah, seperti saat puasa panjang atau diabetes, hati mengubah sebagian asetil-KoA menjadi badan keton (aseton, asetoasetat, dan beta-hidroksibutirat). Badan keton digunakan otot, jantung, dan otak sebagai sumber energi alternatif.

Katabolisme Protein

Protein umumnya bukan sumber energi utama, tetapi diuraikan ketika tubuh kekurangan energi dari lemak dan karbohidrat.

Proteolisis: Pemecahan Protein

Protein dipecah menjadi asam amino oleh enzim protease, seperti pepsin di lambung serta tripsin dan kimotripsin di usus halus. Asam amino kemudian diserap ke aliran darah dan diangkut ke jaringan tubuh.

Deaminasi: Pemecahan Asam Amino

Deaminasi menghilangkan gugus amino (-NH₂) dari asam amino sehingga menghasilkan amonia dan kerangka karbon. Kerangka karbon dapat diubah menjadi piruvat, asetil-KoA, atau senyawa lain yang masuk siklus Krebs; asam amino glukogenik dapat menjadi glukosa sedangkan yang ketogenik menjadi asetil-KoA atau badan keton. Amonia yang bersifat toksik diubah menjadi urea melalui siklus urea di hati lalu dibuang melalui urin.

Produksi Energi dari Protein

Kerangka karbon yang masuk siklus Krebs dioksidasi lebih lanjut menghasilkan NADH, FADH₂, dan ATP, meskipun jumlah energinya lebih rendah dibandingkan lemak atau karbohidrat.