Metabolisme. Sebuah kata yang tentunya tidak asing lagi saat kita mendengarnya. Paling tidak sejak SMP kita mengenal istilah ini. Metabolisme, katanya, juga disebut sebagai reaksi yang sangat penting.

Sebenarnya, apa itu metabolisme? Metabolisme adalah modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel, secara gampangnya yaitu keseluruhan reaksi kimia yang berlangsung di dalam tubuh organisme. Reaksi-reaksi tersebut adalah dasar dari kehidupan, yang membuat sel dapat tumbuh dan bereproduksi, mempertahankan strukturnya, dan merespon lingkungannya. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Secara keseluruhan, metabolisme bertanggung jawab terhadap pengaturan materi dan sumber energi dari sel. Tugas metabolisme inilah yang menjadikan metabolisme suatu reaksi yang sangat penting bagi kelangsungan hidup makhluk hidup.

Karena metabolisme merupakan keseluruhan reaksi yang terjadi di dalam tubuh organisme, tentunya metabolisme tidak hanya terdiri dari satu macam reaksi saja. Secara umum, metabolisme terbagi atas 2 reaksi:
1. Anabolisme (reaksi penyusunan)
2. Katabolisme (reaksi pemecahan)
Walaupun metabolisme hanya terdiri dari dua macam reaksi, baik anabolisme maupun katabolisme bukan merupakan suatu reaksi yang sederhana, melainkan terdiri dari tahapan-tahapan reaksi yang kompleks.

Metabolisme juga merupakan suatu totalitas proses kimia yang berlangsung di dalam sel. Proses tersebut hanya dapat berlangsung jika terdapat materi atau zat yang bereaksi dan didukung energi proses metabolisme tersebut. Di samping dua komponen tersebut, masih ada lagi molekul yang mutlak diperlukan agar metabolisme berlangsung, yaitu ATP dan enzim. ATP (Adenosin Trifosfat) adalah molekul nukleotida berenergi tinggi yang tersusun atas gula pentosa, basa nitrogen adenin, dan mengikat tiga gugus fosfat (trifosfat). Kandungan energi tinggi ini terdapat pada ikatan antara gugus fosfat 1 dan 2 serta gugus fosfat 2 dan 3. Kedua ikatan fosfat ini bersifat labil. Jika gugus 3 dilepas, akan dihasilkan senyawa dengan dua gugus fosfat, yaitu Adenosin Difosfat (ADP) dan dibebaskan banyak energi. Jika gugus 2 juga dilepas, akan dihasilkan senyawa dengan satu gugus fosfat, yaitu Adenosin Monofosfat (AMP) dan juga dibebaskan banyak energi.

Metabolisme sebuah organisme menentukan zat mana yang bergizi dan mana yang beracun bagi organisme tersebut. Contohnya, beberapa organisme prokariot menggunakan hidrogen sulfida sebagai bahan gizi, di sisi lain gas ini merupakan racun bagi hewan. Kecepatan metabolisme, tingkat metabolik, juga mempengaruhi seberapa banyak makanan yang dibutuhkan organisme.

Ciri-ciri yang mencolok dari metabolisme adalah kesamaan dari jalur metabolik dasar antara spesies organisme yang kadang sangat berbeda. Contohnya, serangkaian senyawa antara pada siklus asam sitrat secara umum ditemukan diantara semua makhluk hidup, dari bakteri uniseluler Escherichia coli sampai organisme multiseluler yang sangat besar seperti gajah. Struktur metabolik seperti ini kemungkinan sebagian besar adalah hasil dari efisiensi tinggi dari jalur-jalur reaksi diatas, dan hasil dari penampakan permulaannya dalam sejarah evolusi.

Protein adalah komponen terbesar dalam tubuh manusia setelah air. Jumlahnya 1/6 dari berat tubuh manusia, dan tersebar di dalam otot, tulang, kulit, serta berbagai cairan tubuh.

Fungsi bagi tubuh

Protein diperlukan oleh tubuh sebagai zat pembangun, pengatur dan bahan bakar.

  • Zat pembangun, protein adalah bahan pembentuk jaringan baru di dalam tubuh.
  • Zat pengatur, protein berperan mengatur berbagai sistem di dalam tubuh.
  • Bahan bakar, protein akan dibakar ketika kebutuhan energi tubuh tidak dapat dipenuhi oleh hidrat arang dan lemak.

Kebutuhan berbeda

Kecukupan protein setiap orang berbeda. Tergantung pada beberapa faktor, yaitu; berat badan, umur, jenis kelamin, serta jumlah jaringan tubuh yang masih aktif.

Makin besar dan berat bobot tubuh seseorang, semakin banyak jaringan aktifnya, sehingga makin banyak protein yang diperlukan untuk mempertahankan atau memelihara jaringan-jaringan tersebut.

Sumber protein

Kebutuhan protein bisa dipenuhi dari dua sumber bahan pangan; yaitu hewani dan protein nabati. Sumber terbaik protein hewani adalah daging mamalia, unggas, dan ikan laut. Sedangkan sumber terbaik protein nabati adalah kacang-kacangan.

Seiring perkembangan teknologi, kini telah dikembangkan sumber protein baru yang dikenal sebagai protein non-konvensional; protein daun, protein konsentrat dan protein sel tunggal.

Susunan protein

Protein tersusun dari sejumlah asam amino. Asam amino yang membentuk protein pada dasarnya dapat digolongkan menjadi 2 golongan yaitu asam amino esensial (diperlukan oleh tubuh tetapi tidak dapat dibentuk oleh tubuh) dan asam amino nonesensial (diperlukan oleh tubuh dan dapat dibuat oleh tubuh bila bahan tersedia).

Jantung Juga Butuh Protein

Pastinya Anda tahu pasti, bahwa protein merupakan nutrisi penunjang pembentukan tubuh ideal dan atletis. Untuk mendapatkan tubuh berotot dan lebih kencang, protein mutlak dibutuhkan. Namun, ternyata fungsi protein tidak hanya itu saja, karena protein ternyata juga sangat penting bagi kesehatan jantung.

Protein dan Tekanan Darah

Hasil penelitian yang tercantum pada American Journal of Clinical Nutrition menunjukkan adanya hubungan yang berlawanan antara tingkat konsumsi protein dan tekanan darah. Hasil penelitian ini memperlihatkan adanya tekanan darah yang lebih rendah pada orang-orang yang memiliki tingkat konsumsi protein yang lebih tinggi. Selain itu, terbukti bahwa pengkombinasian pola makan yang relatif tinggi protein (18 % dari total kalori yang dikonsumsi) serta tinggi buah-buahan dan sayuran akan dapat membantu terjadinya penurunan tekanan darah yang lebih efektif.

Protein dan Lemak Darah

Sebuah penelitian yang tercatat pada Journal of the American College of Nutrition membuat perbandingan antara pola makan dengan 27 % protein dan pola makan dengan 16 % protein. Ternyata, mereka yang mengikuti pola makan dengan 27 % protein mengalami penurunan kadar trigliserida dan kolesterol-LDL dalam darah yang lebih tinggi. Kadar trigliserida dan kolesterol-LDL dalam darah sendiri berhubungan dengan tingkat risiko penyakit atheroscleoris atau penyumbatan pembuluh darah. Hal ini secara tidak langsung menunjukkan pentingnya konsumsi protein untuk membantu menurunkan tingkat risiko penyakit atherosclerosis.

Protein dan Penyakit Jantung

Data menunjukkan bahwa tingkat kematian akibat penyakit jantung pada beberapa negara di Asia (termasuk Jepang dan China) lebih tinggi apabila dibandingkan dengan negara-negara di Eropa. Hal ini diyakini berhubungan dengan pola makan pada negara-negara di Asia tersebut, di mana tingkat konsumsi proteinnya rendah namun tingkat konsumsi garamnya tinggi.

Namun, tingkat kematian akibat penyakit jantung di Jepang dan China kini telah mengalami penurunan yang cukup drastis. Hal ini diyakini berkaitan dengan semakin meningkatnya tingkat konsumsi protein (termasuk daging, telur, dan susu) di negara-negara tersebut, yang diiringi dengan semakin baiknya pengobatan untuk penyakit tekanan darah tinggi.

Hal ini juga didukung oleh hasil penelitian, seperti tercantum pada Journal of the American College of Nutrition, yang membandingkan pola makan dengan 24 % protein dan pola makan dengan 15 % protein. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa mereka yang mengikuti pola makan dengan 24 % protein memiliki tingkat risiko penyakit jantung yang lebih rendah.

Ilmu Biokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang peranan berbagai molekul dalam reaksi kimia dan proses yang berlangsung dalam makhluk hidup. Jangkauan ilmu Biokimia sangat luas sesuai dengan kehidupan itu sendiri. Tidak hanya mempelajari proses yang berlangsung dalam tubuh manusia, ilmu Biokimia juga mempelajari berbagai proses pada organisme mulai dari yang sederhana sampai yang kompleks.

Untuk memberikan pemahaman mengenai konsep-konsep dasar yang terjadi dalam berbagai proses dalam kehidupan, maka diberikanlah Modul pengantar Biokimia ini yang dibagi menjadi empat mata ajaran utama yaitu

1.     PROTEIN.

Protein merupakan makromolekul terbanyak dalam makhluk hidup dan mempunyai berbagai peranan penting. Protein terpenting adalah enzim yang merupakan biokatalisator dalam sel. Selain itu protein juga berfungsi sebagai alat transport (hemoglobin), alat pertahanan tubuh (antibodi), hormon, dan lain-lain.

2.     DNA & EKSPRESI GENETIK.

DNA mengandung informasi genetik yang kemudian disalin dan diterjemahkan sehingga dibentuk asam amino yang kemudian menjadi protein. Juga dibahas mengenai DNA rekombinan, rekayasa genetik dan proyek human genome.

3.     MEMBRAN & KOMUNIKASI ANTAR SEL.

Setiap sel makhluk hidup dibungkus oleh membran yang menyebabkan isi sel tidak bercampur dengan luar sel. Walaupun dilapisi oleh membran, tetap terjadi interaksi antara sel yang satu dengan sel yang lain karena adanya komunikasi antar sel yang diperantarai oleh berbagai caraka kimia dan reseptornya pada membran dan diteruskan dengan berbagai proses dalam sel.

4.     TRANSDUKSI ENERGI & METABOLISME.

Metabolisme membahas bagaimana caranya terbentuk energi (ATP) dalam bioenergetika. Juga dibahas mengenai bagaimana caranya makromolekul yang diperoleh dari makanan dapat diolah menjadi mikromolekul sehingga dapat digunakan tubuh untuk menghasilkan energi. Juga dibicarakan bagaimana makromolekul dapat dibentuk di dalam tubuh dari prekursornya beserta proses pengaturannya dan enzim-enzim yang berperan. Selain itu, dibahas juga mengenai metabolisme non-nutrien, seperti nukleotida, porfirin dan xenobiotik.

Pemahaman mengenai Ilmu Biokimia bermanfaat bagi mahasiswa  untuk memahami berbagai fenomena dalam mempelajari penyakit dan perkembangan ilmu kedokteran yang sangat pesat.

Pada akhir modul pengantar biokimia mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan konsep dasar ilmu Biokimia dalam kaitannya dengan mekanisme serta pengendalian kerja berbagai sistem dalam tubuh