Perbedaan antara Katabolisme dan Anabolisme

Totalitas reaksi kimia suatu organisme, yang terjadi dalam sel untuk mempertahankan hidupnya dikenal sebagai metabolisme. Metabolisme adalah sifat kehidupan, yang timbul dari interaksi teratur antar molekul. Proses-proses ini memungkinkan organisme untuk tumbuh, bereproduksi, merespons lingkungan mereka dan mempertahankan strukturnya¹.

Metabolisme dibagi menjadi dua jenis reaksi umum. Secara umum, katabolisme adalah semua reaksi kimia yang memecah molekul. Ini untuk mengekstraksi energi, atau untuk menghasilkan molekul sederhana yang kemudian membangun molekul lain. Anabolisme mengacu pada semua reaksi metabolisme yang membangun atau merakit molekul yang lebih kompleks dari yang lebih sederhana¹.

Proses Katabolisme dan Anabolisme

Semua proses anabolik bersifat konstruktif, menggunakan molekul dasar dalam suatu organisme, yang kemudian menciptakan senyawa yang lebih terspesialisasi dan kompleks. Anabolisme juga dikenal sebagai 'biosintesis', di mana produk akhir dibuat dari sejumlah komponen. Proses ini membutuhkan ATP sebagai bentuk energi, mengubah energi kinetik menjadi energi potensial. Ini dianggap sebagai proses endergonik, yang berarti itu adalah reaksi spontan, yang membutuhkan energi². Proses ini menggunakan energi untuk membuat produk akhir, seperti jaringan dan organ. Molekul kompleks ini dibutuhkan oleh organisme, sebagai sarana pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi sel³. Proses anabolik tidak menggunakan oksigen.

Proses katabolik di sisi lain bersifat destruktif, di mana senyawa yang lebih kompleks dipecah dan energi dilepaskan dalam bentuk ATP atau panas - alih-alih mengonsumsi energi seperti dalam anabolisme. Energi potensial diubah menjadi energi kinetik dari simpanan di dalam tubuh. Ini menghasilkan pembentukan siklus metabolisme, di mana katabolisme memecah molekul-molekul yang diciptakan melalui anabolisme. Suatu organisme kemudian sering menggunakan banyak dari molekul-molekul ini, yang digunakan lagi dalam berbagai proses. Proses katabolik memang memanfaatkan oksigen.

Pada tingkat sel, anabolisme menggunakan monomer untuk membentuk polimer, menghasilkan pembentukan molekul yang lebih kompleks. Contoh umum adalah sintesis asam amino (monomer) menjadi protein yang lebih besar dan kompleks (polimer). Salah satu proses katabolik yang paling umum adalah pencernaan, di mana nutrisi yang dicerna dikonversi menjadi molekul yang lebih sederhana, yang kemudian dapat digunakan organisme untuk proses lain.

Proses katabolik bertindak untuk memecah banyak polisakarida yang berbeda, seperti glikogen, pati dan selulosa. Ini dikonversi menjadi monosakarida, yang meliputi glukosa, fruktosa dan ribosa, digunakan oleh organisme sebagai bentuk energi. Protein yang dibuat oleh anabolisme, dikonversi menjadi asam amino melalui katabolisme, untuk proses anabolik lebih lanjut. Setiap asam nukleat dalam DNA atau RNA, menjadi katabolisasi menjadi nukleotida yang lebih kecil, yang merupakan komponen dari proses penyembuhan alami serta digunakan untuk kebutuhan energetik.

Organisme diklasifikasikan berdasarkan tipe Katabolisme yang mereka gunakan⁴:

• Organotrof → Organisme yang memperoleh energinya dari sumber organik
• Lithotroph → Organisme yang memperoleh energinya dari substrat anorganik
• Phototroph → Organisme yang memperoleh energinya dari sinar matahari
  

Hormon

Banyak proses metabolisme yang terjadi dalam suatu organisme diatur oleh hormon. Hormon adalah senyawa kimia, yang umumnya diklasifikasikan sebagai hormon anabolik atau katabolik, tergantung pada efek keseluruhannya..

Hormon anabolik:

• Estrogen: Hormon yang ada pada wanita dan pria. Ini terutama diproduksi di ovarium dan terutama mengatur karakteristik seksual feminin (seperti pinggul dan pertumbuhan payudara), dan juga ditemukan mempengaruhi massa tulang.⁵ dan pengaturan siklus menstruasi⁶.

• Testosteron: Hormon yang ada pada pria dan wanita. Ini terutama diproduksi di dalam testis dan terutama mengatur karakteristik seksual maskulin (seperti suara dan rambut wajah), memperkuat massa tulang⁷ dan membantu membangun dan mempertahankan massa otot⁸.

• Hormon pertumbuhan: Hormon yang diciptakan di dalam hipofisis, hormon pertumbuhan merangsang dan selanjutnya mengatur pertumbuhan organisme di awal kehidupan. Menyusul kematangan dalam kehidupan dewasa, ia juga mengatur perbaikan tulang⁹.

• Insulin: Sel beta membuat hormon ini di dalam pankreas. Ini mengatur kadar glukosa dan digunakan dalam darah. Glukosa adalah sumber energi utama, tetapi tidak dapat diproses tanpa insulin. Jika pankreas berjuang atau tidak dapat memproduksi insulin, itu dapat menyebabkan diabetes¹⁰.

Hormon katabolik:

• Glukagon: Diproduksi di dalam pankreas oleh sel-sel alfa, glukagon bertanggung jawab untuk merangsang pemecahan simpanan glikogen menjadi glukosa. Glikogen ada di reservoir yang disimpan di hati dan ketika tubuh membutuhkan lebih banyak energi (seperti olahraga, tingkat stres tinggi atau berkelahi), glukagon merangsang katabolisme glikogen, sehingga glukosa memasuki darah¹⁰.

• Adrenalin: Juga dikenal sebagai 'epinefrin', ia dibuat di dalam kelenjar adrenal. Adrenalin memainkan komponen fundamental dalam reaksi fisiologis yang disebut 'fight or flight'. Selama respons fisiologis, bronkiolus terbuka dan detak jantung dipercepat untuk meningkatkan penyerapan oksigen. Ini juga bertanggung jawab untuk membanjiri glukosa ke dalam tubuh, sehingga menyediakan sumber energi yang cepat¹¹.

• Kortisol: Juga disebut 'hormon stres', disintesis dalam kelenjar adrenal. Ketika suatu organisme mengalami kecemasan, ketidaknyamanan berkepanjangan atau gugup, kortisol dilepaskan. Tekanan darah meningkat sebagai akibatnya, lonjakan kadar gula darah terjadi dan sistem kekebalan menjadi tertekan¹².

• Sitokin: Hormon protein yang sangat kecil yang mengatur interaksi dan komunikasi antar sel dalam tubuh. Ada produksi sitokin yang konstan, yang juga dipecah secara konsisten, dengan asam amino digunakan kembali oleh organisme. Contoh umum adalah limfokin dan interleukin, di mana mereka dilepaskan setelah respon imun terjadi setelah invasi oleh benda asing (bakteri, virus, tumor atau jamur) atau setelah cedera¹³.

Proses katabolik dan anabolik selama latihan

Berat tubuh suatu organisme ditentukan oleh katabolisme dan anabolisme. Pada dasarnya, jumlah energi yang dilepaskan melalui anabolisme, dikurangi jumlah yang digunakan melalui katabolisme sama dengan berat keseluruhannya. Setiap kelebihan energi yang tidak dibakar melalui katabolisme disimpan dalam bentuk glikogen atau lemak dalam cadangan hati dan otot¹⁴. Meskipun ini adalah penjelasan yang disederhanakan tentang bagaimana kedua proses berinteraksi, itu membuatnya lebih mudah untuk memahami bagaimana latihan katabolik dan anabolik tertentu digabungkan untuk menentukan berat badan..

Proses anabolik biasanya menghasilkan peningkatan massa otot, seperti isometrik atau angkat berat¹⁵. Namun, setiap latihan lain yang bersifat anaerob, seperti lari cepat, latihan interval dan aktivitas intensitas tinggi lainnya, juga anabolik.¹⁶. Selama periode aktivitas seperti itu, tubuh mengeluarkan simpanan energi segera, dengan menghilangkan asam laktat yang telah terbentuk di otot.². Sebagai tanggapan, massa otot meningkat dalam persiapan untuk upaya lebih lanjut. Ini berarti proses katabolik menghasilkan otot yang lebih besar, lebih kuat, serta tulang yang diperkuat dan peningkatan cadangan protein dengan menggunakan asam amino, semuanya bergabung untuk meningkatkan berat badan¹⁷.

Biasanya, setiap latihan yang aerobik adalah proses katabolik. Ini termasuk berenang, jogging dan bersepeda, dan latihan lain yang mendorong konversi dari menggunakan glukosa atau glikogen sebagai sumber energi, menjadi membakar lemak untuk memenuhi peningkatan kebutuhan energi¹⁸. Waktu sangat penting dalam menghasut katabolisme, karena harus membakar cadangan glukosa / glikogen terlebih dahulu¹⁹. Sementara keduanya adalah kunci untuk pengurangan massa lemak tubuh, anabolisme dan katabolisme adalah proses metabolisme yang kontras yang menghasilkan peningkatan atau penurunan berat badan secara keseluruhan. Kombinasi latihan katabolik dan anabolik memungkinkan tubuh untuk mencapai dan mempertahankan berat badan ideal.

	Katabolisme	Anabolisme
Definisi	Proses metabolisme yang memecah zat sederhana menjadi molekul kompleks	Proses metabolisme yang memecah molekul yang lebih besar dan kompleks menjadi zat yang lebih kecil
Energi	-          Merilis energi ATP -          Energi potensial diubah menjadi energi kinetik	-          Membutuhkan energi ATP -          Energi kinetik diubah menjadi energi potensial
Jenis reaksi	Eksergonik	Endergonic
Hormon	Adrenalin, Glukagon, Sitokin, Kortisol	Estrogen, Testosteron, Hormon pertumbuhan, Insulin
Pentingnya	-          Memberikan energi untuk anabolisme -          Memanaskan tubuh -          Memungkinkan kontraksi otot	-          Mendukung pertumbuhan sel baru -          Mendukung penyimpanan energi -          Perawatan jaringan tubuh
Oksigen	Memanfaatkan oksigen	Tidak menggunakan oksigen
Efek pada latihan	Latihan katabolik biasanya bersifat aerob dan pandai membakar kalori dan lemak	Latihan anabolik, sering bersifat anaerobik dan umumnya membangun massa otot
Contohnya	-          Respirasi sel -          Pencernaan -          Pengeluaran	-          Asimilasi pada hewan -          Fotosintesis pada tanaman

Kesimpulan

Secara kolektif, katabolisme dan anabolisme adalah dua komponen metabolisme. Perbedaan mendasar utama antara kedua proses, adalah jenis reaksi yang terlibat di masing-masing.

Anabolisme memanfaatkan ATP sebagai bentuk energi, mengubah energi kinetik menjadi energi potensial yang disimpan dalam tubuh, yang meningkatkan massa tubuh. Ini menghasilkan proses endergonik, yang anaerob, terjadi selama proses fotosintesis pada tanaman, serta asimilasi pada hewan.

Katabolisme melepaskan energi, baik sebagai ATP atau panas, mengubah energi potensial yang tersimpan menjadi energi kinetik. Ini membakar molekul kompleks dan mengurangi massa tubuh dan menghasilkan proses eksergonik, yang aerobik dan terjadi selama respirasi sel, pencernaan, dan ekskresi.