Energi dalam Sistem Kehidupan

Energi dalam Sistem Kehidupan

A. Pengertian Energi

Semua makhluk hidup membutuhkan energi untuk beraktivitas. Manusia & hewan membutuhkan energi untuk bergerak, bernafas & mengerjakan aktivitasnya. Begitu pula dengan tumbuhan yang membutuhkan energi untuk menunjang kehidupannya, seperti tumbuh & berkembang. Bahkan, benda-benda seperti televisi, setrika, motor, mobil, & lain sebagainya juga membutuhkan energi agar dapat berfungsi.

1. Pengertian Energi

Energi adalah sebagai kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu perubahan. Energi selalu dibutuhkan untuk melakukan usaha/kerja. Energi & usaha (kerja) merupakan 2 hal yang saling terkait. Misalnya, memindahkan barang lama-kelamaan akan merasa lelah & akhirnya orang itu tidak mampu lagi memindahkan barang. Hal itu karena saat memindahkan setiap barang, dibutuhkan energi.

2. Satuan Energi

Dalam sistem internasional (SI), energi dinyatakan dalam satuan joule (J), sedangkan dalam cgs dinyatakan dengan erg. Satuan energi yang lain adalah kalori & kWh. Satuan kalori umumnya digunakan untuk menyatakan besar energi panas (kalor) & energi kimia yang terkandung dalam makanan.

3. Energi Potensial

Secara sederhana, energi potensial disebut juga energi yang tersimpan. Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda karena kedudukan/strukturnya & suatu saat energi itu dapat dimunculkan. Sebagai contoh; suatu benda yang diangkat akan memiliki energi potensial. Demikian juga saat busur panah yang diregangkan akan menyimpan sejumlah energi potensial. Terdapat berbagai macam energi potensial, di antaranya yakni energi potensial gravitasi, energi potensial elastis, energi potensial listrik, & energi potensial kimia.

a. Energi potensial gravitasi bumi

Energi potensial gravitasi bumi adalah energi yang dimiliki suatu benda karena berada di atas permukaan bumi. Energi potensial gravitasi ini timbul akibat tarikan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda. Energi potensial gravitasi dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi. Benda yang diletakkan di atas meja, buah-buahan yang menggelayut pada tangkainya, ataupun air terjun memiliki energi potensial gravitasi bumi. Karena energi potensial gravitasi tersebut, benda dapat bergerak dari turun ke tanah.

Besarnya energi potensial gravitasi suatu benda dipengaruhi oleh ketinggian & massa benda tersebut. jika massa benda diperbesar, energi potensial gravitasinya juga akan membesar. Demikian juga, apabila ketinggian benda dari tanah diperbesar, energi potensial gravitasi benda akan makin besar.

b. Energi potensial elastis

Energi potensial elastisitas adalah energi yang tersimpan dalam elastis karena adanya gaya tekan/gaya regang yang berkerja pada benda. Energi potensial elastis berhubungan dengan benda-benda yang elastis, contohnya; ketapel, pegas & tali busur panah. Di saat diregangkan, ketapel menyimpan sejumlah energi potensial elastis yang dapat melontarkan kerikil.

Besarnya energi potensial elastis pegas bergantung pada besarnya gaya tekan/gaya regang yang diberikan pada benda itu. Makin jauh perengangan & penekanannya, semakin besar energinya.

c. Energi potensial listrik

Energi potensial listrik merupakan bentuk energi yang berasal dari sumber arus listrik. Energi potensial listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak dipakai. Energi potensial listrik dapat diubah menjadi bentuk lain, misalnya sebagai berikut;

• Energi listrik menjadi energi kimia, contoh; peristiwa pengisian accu, peristiwa penyepuhan (peristiwa melapisi logam dengan logam lain).
• Energi listrik menjadi energi cahaya, contoh; lampu
• Energi listrik menjadi energi mekanik, contoh; motor listrik
• Energi listrik menjadi energi kalor/panas, contoh; kompor listrik & setrika.

d. Energi potensial kimia

Energi potensial kimia adalah energi yang dilepaskan selama berlangsung reaksi kimia. Baterai, aki, makanan, & berbagai macam bahan bakar, seperti bensin, solar, gas, batu bara, & minyak tanah, juga merupakan sumber kimia.

Bahan makanan yang dikonsumsi manusia mengandung unsur kimia. Dalam tubuh, unsur kimia yang terkandung dalam makanan mengalami reaksi kimia. Selama proses reaksi kimia, unsur-unsur yang bereaksi melepaskan sejumlah energi kimia. Energi kimia yang dilepaskan berguna bagi tubuh, membantu organ-organ tubuh, menjaga suhu tubuh, & untuk melakukan aktivitas sehari-hari.

4. Energi Kinetik

Secara umum, energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda yang sedang bergerak. Secara khusus, energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda bermassa yang sedang bergerak dengan kelajuan. Sebagai contohnya; mobil balap yang sedang bergerak mempunyai energi kinetik lebih besar dari pada mobil pada umumnya (dengan massa yang sama juga) karena mobil balap mempunyai kelajuan yang lebih besar. Dengan begitu dapat diambil kesimpulan bahwa faktor yang mempengaruhi energi kinetik adalah massa & kelajuan suatu benda.

5. Energi Mekanik

Suatu benda yang jatuh bebas memiliki 2 buah energi sekaligus, yaitu energi kinetik & potensial gravitasi. Penjumlahan kedua energi itu dinamakan energi mekanik. Besarnya energi mekanik yang dimiliki oleh benda pada setiap perubahan posisi selalu tetap. Pernyataan tersebut dikenal dengan sebagai kekekalan energi mekanik. Maksudnya, jika pada suatu posisi energi potensial yang dimiliki benda maksimum, maka pada posisi itu energi kinetiknya minimum. Sebaliknya jika pada saat energi kinetik maksimal, maka energi potensial minimum.

B.  Berbagai Sumber Energi

1. Sumber Energi Tak Terbarukan

Sumber energi tak terbarukan didefinisikan sebagai sumber energi yang tidak dapat diisi/dibuat kembali oleh alam dalam waktu singkat. Sumber energi tak terbarukan diperoleh dari perut bumi dalam bentuk cair, gas, & padat. Sumber energi tak terbarukan di antaranya; batu bara, gas alam & minyak bumi.

a. Batu bara

Batu bara berasal dari sisa tumbuhan yang tertimbun di dalam bumi selama berjuta-juta tahun. Akibat tekanan & pemanasan dari lapisan bagian atas, sisa-sisa tumbuhan itu berubah menjadi batu bara. Batu bara umumnya dapat ditemukan dalam lapisan tanah pada kedalaman sekitar 30 meter. Batu bara diperoleh dari penambangan bawah tanah. Batu bara yang baru saja ditambang harus dibersihkan dari pengotornya seperti batu, abu, & sulfur.

b. Gas alam

Gas alam merupakan salah satu bahan bakar fosil yang terperangkap dalam lapisan batu kapur di atas resevoir minyak bumi. Gas alam dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi & tambagn batu bara. Pemanfaatan gas alam di Indonesia sebagian besar untuk energi yang diberorientasi ekspor, yaitu ekspor dalam bentuk LNG (Liquefied Natural Gas). Sedangkan untuk pemakaian dalam negeri, gas alam lebih banyak digunakan untuk kebutuhan pabrik.

c. Minyak bumi

Secara teori minyak bumi berasal dari sisa-sisa hewan kecil & tumbuhan yang hidup di laut jutaan tahun yang lalu. Bangkai-bangkai makhluk hidup ini mengendap di dasar laut & tertutup lumpur dalam jangka waktu yang lama. Endapan ini mendapat tekanan & panas yang besar serta sering terhimpit & berubah bersamaan dengan bergeraknya kerak bumi. Akhirnya, bangkai-bangkai hewan kecil & tumbuhan ini secara alami berubah menjadi minyak bumi.

2. Sumber Energi Terbarukan (Energi Alternatif)

Sumber Energi Terbarukan (renewable) didefinisikan sebagai sumber energi yang dapat dengan cepat diisi kembali oleh alam. Semua sumber energi terbarukan termasuk sumber energi alternatif. Berikut ini yang termasuk energi terbarukan;

a. Matahari

Energi matahari dapat dikonversi ke bentuk energi lain, seperti panas & listrik. Saat ini, orang-orang menggunakan energi matahari untuk berbagai keperluan. Energi matahari yang dikonversi ke energi panas dipakai untuk memanaskan air di rumah-rumah, gedung,/ kolam renang. Selain memanaskan air, energi matahari juga dapat dipakai untuk memanaskan udara, seperti udara pada ruangan greenhouses. Energi matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan 2 cara, yaitu;

• Sel surya. Alat ini mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik.
• Pembangkit listrik tenaga matahari. Alat ini tidak langsung mengubah sinar matahari menjadi listrik melainkan energi panas dari matahari dikumpulkan terlebih dahulu oleh alat pengumpul panas untuk memanaskan zat cair. Selanjutnya,  zat cair yang sudah dipanaskan ini akan menghasilkan uap untuk menghidupkan generator.

b. Angin

Energi angin dapat diubah menjadi energi gerak untuk menghasilkan usaha. Penggunaan energi angin telah dimulai sejak abad ke 7 SM oleh bangsa Persia, yaitu dengan membuat kincir angin yang pertama di dunia. kincir angin tersebut dipakai untuk menggiling padi, memompa air, memotong kayu, & menghasilkan bentuk energi mekanik lainnya. Saat ini turbin angin dapat mengubah energi angin menjadi energi listrik.

c. Energi Tidal

Energi tidal merupakan energi yang memanfaatkan pasang surut air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. Tetapi, kelemahan energi ini adalah membutuhkan alat konversi yang andal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras karena tingginya tingkat korosi & kuatnya arus laut.

d. Panas bumi

Energi panas bumi adalah energi yang berasal dari dalam bumi. Energi ini tepatnya dihasilkan di dalam inti bumi, yaitu kira-kira pada kedalaman 6.400 km dari permukaan bumi. Panas bumi ini ditimbulkan oleh peristiwa peluruhan partikel-partikel radioaktif di dalam batuan. Di Indonesia banyak juga air panas alami yang dimanfaatkan sebagai sarana pemandian & tempat wisata seperti Ciater & Cipanas-Garut.

Selain sebagai pemanas, panas bumi ternyata dapat juga menghasilkan tenaga listrik. Air panas alam apabila bercampur dengan udara karena terjadi retakan, maka selain air panas akan keluar juga uap panas (steam). Air panas & uap panas inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik.

e. Biomassa

Biomassa adalah bahan organik yang berasal dari tumbuhan-tumbuhan & binatang. Biomassa dapat dikonversikan ke bentuk energi lain yang bermanfaat seperti gas metana/bahan bakar untuk transportasi seperti biotanol & biodiesel.

f. Air

Tenaga air yang memanfaatkan gerakan air biasanya di dapat dari sungai yang dibendung. Pada bagian bawah bendungan itu terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang itu terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerak air menjadi energi mekanik yang dapat menggerakan generator listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut Hydroelectric (listrik tenaga air). Listrik tenaga air menyumbang sekitar 715.000 MW/sekitar 19% kebutuhan listrik dunia, bahkan di kanada, 61% dari kebutuhan listrik negara berasal dari listrik tenaga air.

C. Makanan Sebagai Sumber Energi

1. Karbohidrat 

Karbohidrat adalah sumber energi utama. Karbohidrat mengandung unsur karbon, hidrogen, & oksigen. Jenis karbohidrat yang umumnya dikonsumsi jenisnya bermacam-macam, misal; zat tepung, zat gula, & serat. Zat tepung terdapat pada nasi, jagung, kelapa, sagu, singkong, roti, ubi, kentang, & lain-lain, sedangkan zat gula terdapat pada buah-buahan, sayur, & susu. Tiap 1 gram karbohidrat jika dibakar menghasilkan energi 4-4,1 kilokalori. Energi yang dihasilkan digunakan untuk aktivitas tubuh sehari-hari. Energi yang dibutuhkan tiap-tiap orang jumlahnya berbeda-beda, hal ini tergantung pada macam kegiatan, jenis kelamin, usia & berat badan. Apabila karbohidrat yang dimakan ada kelebihan, maka karbohidrat di dalam tubuh akan disimpan di dalam hati, darah, & otot menjadi glikogen hati, glikogen darah, & glikogen otot. Sebaliknya, kekurangan karbohidrat dapat menyebabkan marasmus.

2. Lemak

Lemak juga tersusun sama halnya karbohidrat yakni tersusun oleh unsur karbon, hidrogen, & oksigen. Meskipun unsur pembentuknya sama, tetapi susunan unsur-unsur tersebut berbeda. Lemak mempunyai fungsi yang sangat penting. Berikut ini fungsinnya;

• Sebagai sumber energi (pembakaran 1 gram lemak dapat menghasilkan energi 9,3 kilokalori)
• Sebagai perlarut vitamin A, D, E, & K
• Sebagai pelindung organ-organ tubuh yang penting sebagai bantalan lemak
• Sebagai pelindung tubuh dari suhu yang rendah.
• Berdasarkan asalnya lemak terbagi menjadi 2 macam, yakni lemak nabati & lemak hewani. Lemak nabati berasal dari tumbuhan, sedangkan lemak hewani berasal dari hewan. Sumber lemak nabati diantaranya kacang-kacangan, kelapa, & avokad, sedangkan untuk lemak hewani misalnya daging, produk olahan susu, & telur.

3. Protein

Protein merupakan rantai panjang asam amino. Asam amino terdiri dari atom karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, & kadang-kadang belerang. Berdasarkan asal protein dibedakan menjadi protein nabati & protein hewani;

• Protein nabati adalah protein yang berasal dari tumbuhan misalnya; tahu, kecap, tempe & kacang-kacangan.
• Protein adalah protein yang berasal dari hewan misalnya; ikan, keju, udang, cumi-cumi, & telur. Protein hewani mengandung asam amino yang lebih lengkap dari pada protein nabati.
• Kekurangan protein dapat menyebabkan pertumbuhan terhambat, sedangkan kelebihan protein akan diubah menjadi senyawa nitrogen yang dibuang melalui ginjal. Fungsi protein dalam tubuh antara lain sebagai berikut;
• Sumber energi (pembakaran 1 gram protein menghasilkan 4,1 kilokalori)
• Zat pembangun jaringan tubuh
• Mengganti sel tubuh yang rusak.

D. Transformasi Energi dalam Sel

Makhluk hidup memperoleh energi dari bahan makanan. Energi tersebut akan mengalami transformasi/perubahan mulai dari energi potensial berupa energi kimia makanan menjadi energi kinetik/gerak dalam aktivitas makhluk hidup tersebut. transformasi energi tersebut terjadi di dalam organ sel yang terdapat di dalam sel. Transformasi energi dalam sel dapat dibedakan menjadi 2 proses, yakni transformasi energi oleh klorofil & transformasi energi oleh mitokondria.

1. Transformasi Energi oleh Klorofil

Klorofil terdapat dalam kloroplas. Kloroplas merupakan salah satu organ sel yang hanya dimiliki tumbuhan. Klorofil berperan dalam proses fotosintesis. Dalam proses fotosintesis ini, energi radiasi sinar matahari yang ditangkap oleh klorofil kemudian diubah menjadi energi kimia. Selanjutnya, energi kimia tersebut digunakan untuk mereaksikan karbon dioksida, & air menjadi glukosa (karbohidrat). Selain menjadi glukosa, hasil reaksinya menghasilkan energi yang dapat dipakai oleh tumbuhan untuk beraktivitas, seperti tumbuh, berkembang, & bernafas.

Energi matahari yang berbentuk energi kinetik diubah menjadi energi potensial & energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat & bahan makanan lainnya. Energi ini dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk beraktivitas, seperti tumbuhan & berkembang. Selain digunakan oleh tumbuhan itu sendiri, energi yang dihasilkan oleh tumbuhan juga dimanfaatkan oleh makhluk hidup lain yang mengkonsumsi tumbuhan itu. Dengan begitu, energi yagn terdapat dalam tumbuhan berpindah ke dalam tubuh makhluk hidup lain & menjadi energi potensial. Di dalam tumbuh makhluk hidup itu, energi akan ditransformasi kembali.

2. Transformasi Energi oleh Mitokondria

Mitokondria banyak terdapat pada sel otot & sel saraf. Mitokondria merupakan salah satu organ sel yang memiliki peran dalam respirasi sel. Respirasi adalah proses pemecahan melekul makanan untuk memperoleh energi. Respirasi terjadi pada tiap sel makhluk hidup, khususnya berlangsung pada mitokondria. Di dalam mitokondria energi kimia dipakai untuk mengubah karbohidrat & senyawa lainnya sebagai energi ikatan fostat melalui respirasi sel untuk oksidasi, DNA, RNA, protein & lemak.

E. Metabolisme Sel

Metabolisme adalah semua proses kimiawi yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup. Metabolisme berasal dari bahas Yunani, metabole yang berarti berubah. Proses metabolisme ini melibatkan berbagai reaksi kimia. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena selalu menggunakan enzim sebagai katalisator (mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi). Enzim –enzim ini berperan dalam mengarahkan aliran materi melalui jalur-jalur tertentu dengan cara mempercepat tahapan reaksi secara selektif. Berdasarkan prosesnya, reaksi metabolisme di bagi menjadi 2, yakni reaksi anabolisme & reaksi katabolisme;

• Reaksi anabolisme (pembentukan/sintesis) adalah reaksi pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana menggunakan energi tinggi. Sebab reaksi ini membutuhkan energi, maka reaksi anabolisme disebut pula sebagai reaksi endergonik, misal; reaksi fotosintesis.
• Reaksi katabolisme (penguraian) adalah reaksi yang sifatnya memecah ikatan kimia yang kompleks menjadi ikatan kimia yang lebih sederhana dengan membebaskan sejumlah energi. Sebab reaksi ini membebaskan/ menghasilkan energi, maka reaksi katabolisme disebut pula sebagai reaksi eksergonik. Misal; reaksi katabolisme adalah respirasi (pernapasan).

Berikut ini contoh reaksi anabolisme, yaitu fotosintesis & reaksi katabolisme, yaitu respirasi;

1. Fotosintesis

Proses pembuatan makanan pada tumbuhan hijau disebut sebagai proses fotosintesis. Pengertian fotosintesis dalam kamus Biologi adalah peristiwa penggabungan karbon dioksida & air secara kimiawi dalam klorofil untuk membentuk karbohidrat dengan bantuan cahaya matahari sebagai sumber energi. Sementara dalam kamus besar Bahasa Indonesi, fotosintesis adalah pemanfaatan energi cahaya matahari (cahaya matahari buatan) oleh tumbuhan berhijau daun/bakteri untuk mengubah karbon dioksida & air menjadi karbohidrat.

Secara alami, fotosintesis berlangsung dengan bantuan energi cahaya matahari & terjadi pada siang hari. Tetapi demikian, fotosintesis juga dapat terjadi pada malam hari dengan bantuan cahaya lampu/cahaya lainnya. Fotosintesis menggunakan cahaya matahari untuk menyusung glukosa. Bahan baku fotosintesis adalah air, & karbon dioksida. Air berasal dari dalam tanah, sedangkan karbon dioksida berasal dari udara bebas yang merupakan hasil proses pernapasan makhluk hidup. Hasil fotosintesis berupa glukosa & oksigen.

Fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh tumbuhan & beberapa jenis bakteri. Tumbuhan menggunakan pigmen hijau yang disebut klorofil untuk mengubah energi sinar matahari menjadi energi kimia.

Syarat-syarat agar berlangsung proses fotosintesis, yaitu ada;

• Karbon dioksida, diambil oleh tumbuhan dari udara bebas melalui stomata (mulut daun).
• Air, diambil dari dalam tanah oleh akar & diangkut ke daun melalui pembulu kayu (xilem).
• Cahaya matahari
• Klorofil (zat hijau daun), sebagai penerima energi dari cahaya matahari untuk melangsungkan proses fotosintesis.

Pada proses fotosintesis, energi diperoleh dari sinar matahari yang diserap oleh klorofil. Energi itu dipakai untuk memecah molekul air menjadi oksigen & hidrogen. Oksigen dikeluarkan oleh daun, meskipun sebagian digunakan untuk bernafas. Hidrogen bergabung dengan karbon dioksida membentuk glukosa.

• Pada proses fotosintesis yang terjadi dalam daun, terjadi reaksi kimia antara senyawa air  & karbon dioksida dibantu oleh cahaya matahari yang diserap oleh klorofil menghasilkan oksigen & senyawa glukosa.
• Glukosa adalah makanan bagi tumbuhan. Oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis sangat dibutuhkan oleh manusia & hewan.

2. Respirasi

Respirasi adalah proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi, dihasilkan energi kimia ATP untuk aktivitas kehidupan, seperti sintesis, gerak & pertumbuhan. Respirasi terjadi pada sel seluruh organisme, baik pada biji-bijian, tumbuhan maupun pada hewan.

Respirasi termasuk reaksi katabolisme/penguraian/pemecahan. Pada reaksi respirasi terjadi pemecahan molekul-molekul glukosa menjadi molekul anorganik berupa karbon dioksida, senyawa air, & energi.

Respirasi merupakan rangkaian dari banyak reaksi yang masing-masingnya dikatalisis oleh enzim yang berbeda.

F. Sistem Pencernaan

Dalam proses pencernaan terjadi perombakan bahan makanan dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana yang siap diserap oleh usus. Pencernaan makanan menghasilkan sejumlah energi dalam bentuk ATP. Bahan makanan yang merupakan sumber energi,  yaitu karbohidrat, protein & lemak, sehingga dalam kehidupan sehari-hari tubuh memerluakan ketiga macam nutrisi ini dalam jumlah yang besar.

1. Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh

Sumber karbohidrat antar lain beras, jagung, kentang, gandum, buah-buahan, ubi-ubian & madu. Tujuan akhir pencernaan karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih sederhana, terutama dalam bentuk glukosa & fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai dari mulut & berakhir di usus halus.

• Di dalam mulut, karbohidrat bercampur dengan ludah yang mengandung enzim amilase ( sebelumnya dikenal sebagai ptialin). Enzim amilase menghidrolisis karbohidrat (amilum) menjadi bentuk karbohidrat yang lebih sederhana, yakni dekstrin. Apabila berada di mulut cukup lama, sebagian diubah menjadi disakarida maltosa.
• Di dalam lambung, makanan bercampur dengan getah lambung yang bersifat asam. Di sini terjadi proses percampuran makanan. Di mana dekstrin & maltosa diuraikan menjadi disakarida dengan bantuan amilase pankreas, kemudian akan diteruskan di usus halus.
• Di usus halus, karbohidrat diserap oleh dinding halus dalam bentuk monosakarida. Dan selanjutnya, sebagian besar monosakarida di bawa oleh aliran darah menuju hati, & sebagian lagi di bawa ke sel jaringan tertentu. Di jaringan itu monosakarida mengalami proses metabolisme lebih lanjut.

Di dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan glikogen, kemudian dioksidasi menjadi karbon dioksida & senyawa air / dilepaskan untuk di bawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang memerluka. Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas bantuan hormon insulin yang keluar dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Kenaikan proses pencernaan & penyerapan karbohidrat menyebabkan glukosa dalam darah meningkat sehingga sintesis glikogen dari glukosa oleh hati akan naik.

Pada saat tubuh melakukan aktivitas, energi banyak dipakai untuk kontraksi otot sehingga kadar glukosa dalam darah menurun.

Jadi pada saat seperti ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk energi kimia, ATP). 

Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah;

• Hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas. Fungsinya untuk menurunkan kadar glukosa dalam darah
• Hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal. Fungsinya untuk menaikan kadar glukosa dalam darah.

Kemampuan tubuh dalam mencerna karbohidrat tergantung kondisi kesehatan alat-alat pencernaan & jenis bahan makanan. Kemampuan tubuh dalam mencerna karbohidrat akan menurun bahan makanan berserat.

2. Pencernaan Protein dalam Tubuh

Pencernaan protein dalam dimulai di lambung yakni dengan bantuan enzim pepsin & disekresi dalam bentuk tidak aktif yaitu pepsinogen. Kondisi lambung yang asam akan mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin memecah protein menjadi polipeptida.

Pencernaan protein berlanjut di usus halus/duodenum. Enzim-enzim pankreas yaitu tripsin, kimotripsin, & karbosipeptidase disekresi dalam bentuk tidak aktif. Enzim enterokinase akan mengubah tripsinogen menjadi tripsin. Selanjutnya, tripsin akan mengubah enzim-enzim lain ke bentuk aktif. Enzim-enzim itu akan mencerna polipeptisida menjadi peptide. Asam amino kemudian diserap (diabsorpsi) ke dalam pembuluh darah usus halus.

Setelah diserap & masuk dalam pembuluh darah, asam amino itu sebagian besar langsung digunakan oleh jaringan & sebagian lain mengalami proses pelepasan gugus amin (gugug yang mengandung N) di hati. Proses pelepasan gugus amin ini di kenal dengan deaminasi protein. Protein yang tidak dapat terurai bersamaan dengan yang lainnya akan bercampur dengan air & akan masuk ke dalam kolon/usus besar.

Protein tidak dapat disimpan di dalam tubuh sehingga apabila kelebihan akan segera dibuang/ diubah menjadi zat lain. Zat sisa hasil penguraian protein yang mengandung nitrogen akan dibuang bersama air seni & yang tidak mengandung nitrogen akan diubah menjadi karbohidrat & lemak. Oksidasi 1 gram protein dapat menghasilkan energi 4 kalori. Kelebihan protein dalam tubuh dapat mengkibatkan pembengkakan hati & ginjal karena beban kerja organ-organ itu lebih berat dalam mengurai protein & mengeluarkannya melalui air seni.

Kekurangan protein juga tida baik bagi tubuh. Gangguan kekurangan protein umumnya terjadi bersamaan dengan kekurangan karbohidrat. Gangguan ini dinamakan busung lapar/Hunger Oedema (HO). Ada 2 bentuk busung lapar, yaitu sebagai berikut;

• Maramus adalah gangguan gizi karena kekurangan karbohidrat. Gejala yang timbul diantaranya muka seperti orang tua (berkerut), tidak telihat lemak & otot di bawah kulit (kelihatan tulang di bawah kulit), rambut mudah patah & kemerahan, gangguan kulit, gangguan pencernaan (sering diare), pembesaran hati & sebagainya.
• Kwashiorkor adalah gangguan gizi akibat kekurangan protein akut. Ditandai dengan kelambatan pertumbuhan, perubahan warna kulit & pigmentasi rambut, perut buncit, anemia & peradangan pada kulit. Penderita umumnya mengalami perubahan warna kulit yang menggelap & menebal di beberapa tempat, seperti tungkai & punggung. Kwashiorkor pertama kali ditemukan di Afrika.

3. Metabolisme Pencernaan Lemak dalam Tubuh

Di dalam tubuh, lemak mengalami metabolisme. Lemak akan dihidrolisis menjadi asam lemak & gliserol dengan bantuan enzim lipase. Proses ini berlangsung dalam saluran pencernaan. Sebelum diserap usus, asam lemak akan bereaksi dengan garam-garam empedu membentuk senyawa seperti sabun, selanjutnya senyawa seperti sabun akan diserap jonjot usus & akan terurai menjadi asam lemak & garam empedu. Asam lemak itu akan bereaksi dengan gliserol membentuk lemak kemudian diangkut oleh pembuluh getah bening usus menuju pembulu getah bening dada kiri, selanjutnya ke pembulu balik bawah selangka kiri.

Lemak dikirim dari tempat penimbunannya ke hati dalam bentuk lesitin untuk dihidrolisis menjadi asam lemak & gliserol. Selanjutnya gliserol akan diubah menjadi gula otot/glikogen & asam lemak akan diubah menjadi asetil koenzim.

Gangguan metabolisme berupa tertimbunnya senyawa aseton dapat menyebabkan gangguan pernapasan.

Kesulitan bernapas terjadi karena meningkatnya tingkat keasaman & jumlah karbon dioksida yang tertimbun & kelainan ini dinamakan asidosis.

Demikianlah artikel Energi dalam Sistem kehidupan, yang pada kesempatan ini dapat dibahas, semoga bermanfaat & membantu belajar anda. Cukup sekian & jangan lupa baca artikel lainnya.