Katabolisme adalah serangkaian proses kimia dalam tubuh yang melibatkan pemecahan molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil, biasanya dengan tujuan untuk memperoleh energi. Proses ini merupakan bagian dari metabolisme yang lebih luas, yang juga mencakup anabolisme (proses pembentukan molekul besar dari molekul yang lebih kecil) dan reaksi kimia lain yang terjadi dalam tubuh.
Salah satu fungsi utama katabolisme adalah memastikan pasokan energi yang cukup bagi tubuh. Energi ini diperlukan untuk menjalankan berbagai fungsi penting seperti kontraksi otot, regulasi suhu tubuh, pernapasan, sirkulasi darah, dan pemeliharaan sistem organ lainnya. Cara kerja tubuh dalam mendapatkan energi melalui proses katabolisme melibatkan beberapa tahap:
1. **Glikolisis:** Proses dimulai dengan glikolisis, di mana glukosa (sejenis gula) dipecah menjadi dua molekul piruvat dalam sitoplasma sel. Selama glikolisis, beberapa ATP (adenosin trifosfat) dihasilkan sebagai bentuk awal energi.
2. **Oksidasi Piruvat:** Piruvat yang dihasilkan dari glikolisis masuk ke dalam mitokondria, tempat di mana lebih banyak energi dihasilkan. Di dalam mitokondria, piruvat mengalami oksidasi menjadi asetil-KoA dalam reaksi yang dikenal sebagai dekarboksilasi oksidatif. Selama proses ini, juga dihasilkan NADH dan CO2.
3. **Siklus Asam Sitrat (Siklus Krebs):** Asetil-KoA yang dihasilkan dari langkah sebelumnya memasuki siklus asam sitrat. Dalam siklus ini, asetil-KoA bereaksi dengan oksaloasetat untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP, NADH, FADH2, dan CO2. Proses ini juga merupakan titik kunci dalam penguraian karbohidrat, lemak, dan protein menjadi energi.
4. **Fosforilasi Oksidatif:** NADH dan FADH2 yang dihasilkan selama langkah-langkah sebelumnya digunakan dalam fosforilasi oksidatif, yang terjadi di rantai transport elektron di dalam mitokondria. Selama proses ini, proton dipompa ke ruang antarmembran mitokondria, menciptakan gradien elektrokimia yang digunakan untuk menghasilkan ATP melalui sintesis ATP.
5. **Produksi ATP:** Akhirnya, proton yang dihasilkan dalam fosforilasi oksidatif mengalir kembali ke dalam mitokondria melalui enzim ATP sintase, yang menghasilkan ATP dari adenosin difosfat (ADP) dan fosfat anorganik (Pi).
Proses katabolisme ini secara efisien menghasilkan energi yang diperlukan oleh tubuh. Namun, penting untuk diingat bahwa katabolisme juga berhubungan dengan penguraian molekul nutrisi lainnya, seperti lemak dan protein, untuk memastikan pasokan energi yang berkelanjutan.