Karbohidrat, dalam bentuk glukosa, adalah sumber energi pilihan tubuh Anda. Tetapi ketika Anda tidak mengonsumsi karbohidrat yang cukup, tubuh Anda dapat beralih ke lemak atau protein untuk energi. Lemak sangat kaya energi dan dapat mengisi bahan bakar tubuh Anda bahkan jika Anda sedang berpuasa. Lemak dapat dikonversi menjadi glukosa, tetapi prosesnya sangat tidak efisien sehingga Anda kehilangan energi.
Tip
Ketika lemak dipecah menjadi gliserol atau asam lemak rantai karbon aneh, itu dapat dikonversi menjadi glukosa.
Menggunakan Makronutrien untuk Energi
Makanan memberi Anda nutrisi yang Anda butuhkan untuk bertahan hidup. Ada zat gizi mikro dalam makanan, termasuk vitamin dan mineral yang dibutuhkan tubuh Anda. Sementara mikronutrien penting, sebagian besar makanan terbuat dari makronutrien seperti protein, karbohidrat atau lemak. Mereka semua melayani peran yang berbeda, tetapi semuanya dapat digunakan untuk energi. Itulah salah satu alasan mengapa manusia sangat mudah beradaptasi, pola makan.
Saat Anda makan, Anda memberi energi tubuh Anda. Dengan mencerna makanan, Anda memecahnya menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih kecil. Karbohidrat berubah menjadi glukosa. Protein menjadi asam amino. Lemak terurai menjadi trigliserida dan asam lemak. Semua bagian makanan yang lebih kecil ini dapat digunakan untuk energi.
Adenosin trifosfat
Energi tampaknya seperti istilah yang luas, tetapi sebenarnya mengacu pada adenosin trifosfat , atau ATP, yang memberi energi pada sebagian besar makhluk hidup. Tumbuhan, hewan dan manusia sama-sama semua bergantung pada ATP untuk menggerakkan sel. Tubuh Anda tidak akan berfungsi tanpa ATP.
Sangat mudah untuk menganggap ATP sebagai baterai, seperti yang dijelaskan dalam sebuah artikel dari University of Utah. Ini membawa energi di sekitar sel Anda. Ini memberi otot energi untuk berkontraksi, dan memberi neuron energi untuk menembak.
Memecah Glukosa menjadi Piruvat
Anda membutuhkan sumber daya untuk membuat ATP, yang Anda dapatkan dari makanan. Karbohidrat adalah sumber bahan bakar termudah untuk tubuh Anda. Proses untuk mengekstraksi energi dari karbohidrat jauh lebih sederhana dan lebih cepat daripada mendapatkannya dari protein atau lemak.
Sistem pencernaan Anda memecah karbohidrat menjadi glukosa, yang merupakan gula paling sederhana. Tubuh Anda memecah glukosa lebih jauh menggunakan reaksi kimia yang berbeda. Proses pemecahan glukosa disebut glikolisis.
Dalam glikolisis, tubuh Anda menciptakan dua molekul yang disebut piruvat per unit glukosa. Ini adalah molekul yang digunakan tubuh Anda untuk membuat ATP. Piruvat ini dapat digunakan dengan dua cara berbeda, tergantung pada seberapa keras tubuh Anda bekerja.
Siklus Asam Laktat
Jika tubuh Anda membutuhkan energi segera, piruvat itu berubah menjadi asam laktat. Ketika Anda melakukan latihan yang intens seperti mengangkat beban berat atau berlari, tubuh Anda menggunakan asam laktat untuk menghasilkan energi.
Olahraga intensif disebut latihan anaerobik karena Anda tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi. Itu sebabnya lebih cepat mengubah piruvat menjadi asam laktat, karena tidak diperlukan oksigen.
Ada dua kelemahan utama terhadap energi anaerob. Yang pertama adalah bahwa ketika asam laktat menumpuk, ia melambat dan menghentikan proses kimia yang menghasilkan energi. Itu sebabnya Anda tidak bisa berlari cepat dan otot-otot Anda gagal saat angkat berat.
Kelemahan lainnya adalah Anda tidak dapat menghasilkan banyak ATP dari proses ini. Cepat tapi tidak efisien. Untuk setiap molekul glukosa yang Anda gunakan, Anda dapat membuat empat ATP. Itu jauh lebih sedikit daripada saat tubuh Anda menggunakan oksigen.
Siklus Krebs
Saat istirahat atau selama latihan daya tahan, tubuh Anda menggunakan energi aerobik. Itu berarti menggunakan oksigen untuk membuat bahan bakar. Lebih khusus lagi, itu berarti Anda menggunakan oksigen untuk mengekstrak banyak energi dari piruvat.
Untuk melakukan ini, tubuh Anda mengubah piruvat menjadi sesuatu yang disebut asetil KoA . Setelah memiliki aset CoA siap untuk pergi, siklus Krebs dapat dimulai.
Siklus Krebs, juga disebut siklus TCA atau siklus asam sitrat, adalah rantai reaksi kimia yang mengekstraksi ATP dari asetil KoA menggunakan oksigen. Ini jauh lebih efisien daripada metabolisme anaerob. Anda akhirnya mendapatkan 30 molekul ATP per molekul glukosa.
Menggunakan Lemak untuk Energi
Tubuh sebagian besar spesies hidup menggunakan proses ini untuk mengekstraksi energi dari glukosa. Banyak hewan juga dapat menggunakan lemak untuk membuat asetil KoA, yang berarti mereka dapat mengekstraksi energi dari lemak jika mereka kehabisan karbohidrat.
Untuk mengekstrak energi dari lemak, tubuh Anda memecah sel-sel lemak atau lemak dari makanan yang Anda makan menjadi trigliserida. Proses ini disebut lipolisis. Trigliserida adalah jenis lemak yang masuk ke aliran darah Anda, yang membuatnya tersedia untuk digunakan oleh seluruh tubuh Anda.
Setelah itu dalam aliran darah Anda, tubuh Anda dapat mengubah trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak kemudian berubah menjadi asetil CoA, yang memasuki siklus Krebs dengan cara yang sama seperti yang dilakukan glukosa.
Metabolisme lemak menghasilkan sekitar dua kali jumlah energi per berat sebagai glukosa, yang membuatnya menjadi sumber energi yang kaya.
Dengan semua fleksibilitas dan nuansa dalam metabolisme Anda, sepertinya tidak ada yang tidak bisa dilakukan tubuh. Bahkan, itu bahkan dapat membuat glukosa dari asam amino, yang merupakan bahan pembangun protein. Namun, sulit untuk membuat glukosa dari lemak.
Tidak ada kebutuhan nyata untuk membuat glukosa dari lemak. Tubuh Anda sudah dapat membuat jumlah ATP yang luar biasa dari lemak. Bahkan jika tubuh Anda kekurangan glukosa darah, itu dapat memecah otot dan mengubahnya menjadi glukosa menggunakan asam amino.
Menciptakan Glukosa Baru
Glukoneogenesis adalah istilah yang menjelaskan sintesis glukosa baru oleh molekul lain. Itu dapat menggunakan asam amino, asam laktat dan gliserol, yang diekstrak dari lemak. Masalah dengan glukoneogensis adalah Anda benar-benar menggunakan energi. Enam ATP diperlukan sepanjang proses.
Proses ini sebagian besar terjadi di hati tetapi juga di ginjal. Tubuh Anda mengambil molekul-molekul ini dan mengubahnya menjadi piruvat. Glukosa dapat dipecah menjadi piruvat untuk digunakan sebagai energi, tetapi sekarang kebalikannya terjadi. Tubuh Anda mengubah piruvat menjadi glukosa dengan membalikkan reaksi kimia yang menciptakan piruvat.
Dari sudut pandang bertahan hidup, ini sangat berguna. Ini memungkinkan manusia untuk makan makanan tinggi lemak dan rendah karbohidrat tanpa kelaparan. Ini bahkan membantu di antara waktu makan untuk menjaga tingkat energi Anda konstan.
Mengubah Asam Lemak menjadi Glukosa
Ada satu cara lain lemak diubah menjadi glukosa: menggunakan asam lemak. Namun, itu bahkan kurang efisien daripada mengubah gliserol menjadi glukosa. Tangkapannya adalah Anda hanya bisa menggunakan asam lemak dengan jumlah karbon yang ganjil. Setiap asam lemak memiliki karbon, tetapi kebanyakan memiliki jumlah karbon yang merata.
Dengan asam lemak karbon aneh, tubuh Anda dapat membuat sesuatu yang disebut propionil CoA , yang mirip dengan asetil CoA. Tubuh Anda mengambil molekul ini dan mengubahnya menjadi suksinil CoA. ATP diperlukan untuk mengubah molekul, yang berarti Anda kehilangan energi. Dengan suksinil CoA, tubuh Anda dapat membuat piruvat, yang diubah kembali menjadi glukosa.
