Katabolisme adalah Cara Tubuh Menghasilkan Energi, Begini Prosesnya

Liputan6.com, Jakarta Energi adalah kunci bagi manusia dalam menjalani segala aktivitas sehari-hari. Namun, bagaimana tubuh memproduksi energi? Katabolisme adalah salah satu proses penting yang terjadi dalam tubuh untuk menghasilkan energi tersebut.

Proses ini tidak hanya menghasilkan energi dalam bentuk sederhana, tetapi juga melepaskan energi, yang sebagian besar berupa adenosine triphosphate (ATP), bahan bakar utama tubuh.

Dalam buku Metabolisme Kimia karya Dr.Sri Wahjuni, katabolisme adalah rangkaian reaksi degradasi makromolekul kompleks menjadi molekul sederhana serta melepaskan energi dalam bentuk ATP.

Katabolisme adalah salah satu jenis reaksi metabolisme di dalam tubuh manusia. Proses ini berfungsi untuk memecah molekul-molekul besar menjadi bentuk yang lebih sederhana, termasuk energi atau kalori. Energi yang dihasilkan dari katabolisme akan digunakan sebagai bahan bakar untuk proses anabolisme yang membangun molekul yang lebih besar.

Katabolisme terjadi ketika tubuh mencerna makanan dan menguraikan molekul menjadi energi. Berikut ulasan tentang katabolisme adalah bagian dari metabolisme di tubuh manusia yang Liputan6.com rangkum dari berbagai sumber, Senin (16/6/2025).

Katabolisme adalah salah satu proses metabolisme di dalam tubuh manusia yang berperan dalam memecah molekul-molekul besar dan kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana, dengan mayoritas diubah menjadi energi. Proses ini berlangsung saat tubuh mencerna makanan, dan enzim dalam sistem pencernaan membantu menguraikan protein menjadi asam amino, yang dapat digunakan sebagai sumber energi oleh tubuh.

Katabolisme juga melibatkan pemecahan karbohidrat menjadi glukosa, yang kemudian diabsorpsi oleh usus halus dan dijadikan bahan bakar untuk seluruh tubuh. Buku Metabolisme Zat Gizi oleh Yenny Sulistyowati & Eva Yuniritha (2021) menegaskan, “Proses sintesis disebut anabolisme sedangkan proses penguraian disebut katabolisme,” membedakan secara jelas fungsi kedua jalur metabolik

Katabolisme adalah proses kebalikan dari anabolisme, yang merupakan proses metabolisme lainnya yang bertanggung jawab untuk penyimpanan energi dan membangun sel-sel baru dalam tubuh. Ketika katabolisme terjadi, energi dilepaskan, memungkinkan tubuh untuk bergerak, memanaskan, dan memberikan energi yang dibutuhkan untuk aktivitas sehari-hari.

Memahami katabolisme dan peranannya dalam metabolisme dapat membantu tubuh berlatih lebih efektif untuk menghilangkan lemak dan membangun otot. Proses katabolisme berjalan bahkan saat tubuh sedang beristirahat, karena metabolisme tetap aktif selama 24 jam. Menjaga keseimbangan antara katabolisme dan anabolisme serta memahami pengaruh hormon pada proses ini penting untuk kesehatan dan kinerja tubuh secara keseluruhan.

Proses katabolisme adalah proses penting dalam metabolisme tubuh manusia yang berfungsi untuk menghasilkan energi dari makanan yang dikonsumsi. Proses ini melibatkan beberapa reaksi biokimia yang memecah berbagai zat makanan menjadi bentuk yang lebih sederhana, yang kemudian digunakan sebagai bahan bakar untuk berbagai proses dalam tubuh.

Buku Metabolisme Kimia karya Dr.Sri Wahjuni disebutkan katabolisme aerobik berlangsung melalui tiga tahap utama :

1. Pemecahan makromolekul (karbohidrat → monosakarida; protein → asam amino; lemak → asam lemak + gliserol)  

2. Konversi menjadi asetil‑KoA, misalnya glukosa menjadi piruvat → asetil‑KoA; asam lemak dan rangka karbon amino juga → asetil‑KoA  

3. Siklus Krebs dan rantai transpor elektron menghasilkan CO₂, H₂O, dan sekitar 36 ATP per molekul glukosa

Makanan dan minuman yang masuk ke dalam tubuh akan dipecah oleh enzim yang ada di sistem pencernaan. Melalui reaksi katabolisme, protein dipecah menjadi asam amino. Asam amino dapat digunakan sebagai sumber energi ketika tubuh membutuhkannya atau dapat didaur ulang untuk membuat protein baru atau dioksidasi menjadi urea.

Selain memecah protein, katabolisme juga melibatkan pemecahan glikogen menjadi glukosa. Glukosa yang dihasilkan akan melalui proses oksidasi yang disebut glikolisis, di mana energi akan dihasilkan. Selanjutnya, lemak juga mengalami pemecahan melalui proses hidrolisis, menghasilkan asam lemak dan gliserol. Proses ini akan menghasilkan energi melalui reaksi glikolisis dan reaksi biokimia lainnya.

Seluruh energi yang dihasilkan dari proses-proses katabolisme tersebut akan disimpan dalam bentuk molekul adenosine triphosphate (ATP), yang berfungsi sebagai sumber energi dalam berbagai proses metabolisme sel. Banyak aspek dari metabolisme tubuh, baik anabolisme maupun katabolisme, bergantung pada produksi dan konsumsi ATP.

Proses katabolisme juga terkait dengan olahraga kardio seperti berlari, berenang, dan bersepeda, yang menghasilkan peningkatan detak jantung, tekanan darah, dan pernapasan. Latihan katabolis ini membantu menjaga kesehatan jantung dan paru-paru, serta meningkatkan suplai darah ke seluruh jaringan tubuh.

Proses katabolisme melibatkan beberapa hormon yang berperan penting dalam mengatur dan mengontrol reaksi-reaksi katabolik di dalam tubuh. Ketika beberapa hormon ini terganggu atau tidak berfungsi dengan baik, hal ini dapat memengaruhi katabolisme dan kesehatan tubuh secara keseluruhan. Berikut adalah beberapa hormon yang terlibat dalam proses katabolisme.

1. Adrenalin

Adrenalin, dikeluarkan dalam situasi stres atau aktivitas fisik, termasuk dalam kelompok hormon katabolik klasik. Seperti kortisol dan glukagon, ia meningkatkan glikogenolisis dan lipolisis, mempercepat pelepasan glukosa dan asam lemak untuk energi darurat. Literatur Metabolic Body States di med.libretexts.org menyoroti bahwa Adrenalin, kortisol, dan glukagon adalah hormon katabolik”

Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar adrenal dan bertanggung jawab untuk merangsang respons "fight or flight". Saat tubuh berada dalam situasi stres atau bahaya, adrenalin akan memicu peningkatan detak jantung, meningkatkan aliran darah ke otot, dan meningkatkan produksi energi ekstra. Ini membantu tubuh untuk menghadapi situasi darurat atau aktivitas fisik yang intens.

2. Kortisol

Kortisol adalah hormon yang juga dikenal sebagai "hormon stres". Hormon ini memiliki berbagai peran dalam metabolisme, termasuk pengaturan kadar gula darah dan tekanan darah. Ketika tubuh mengalami stres kronis, kadar kortisol bisa meningkat, yang dapat mempengaruhi reaksi katabolisme dan metabolisme tubuh secara keseluruhan.

3. Glukagon

Hormon glukagon diproduksi oleh pankreas dan berperan dalam menjaga kadar gula darah. Ketika kadar gula darah turun, glukagon akan merangsang pemecahan glikogen (cadangan glukosa) menjadi glukosa untuk digunakan sebagai sumber energi oleh tubuh.

4. Sitokin

Hormon sitokin memiliki fungsi dalam mengatur sistem kekebalan tubuh. Selain itu, hormon ini juga dapat mempengaruhi proses katabolisme dan memiliki dampak pada respons tubuh terhadap kondisi stres atau peradangan.

Proses katabolisme dapat berjalan lambat akibat beberapa faktor sperti berikut. 

1. Kurang Gerak

Kurangnya aktivitas fisik dapat mengakibatkan tubuh lebih sedikit membakar karbohidrat dan menghasilkan energi. Akibatnya, produksi energi dalam tubuh akan berkurang atau berjalan lambat.

2. Kekurangan Kalori

Membatasi asupan kalori secara berlebihan dalam usaha menurunkan berat badan dapat memperlambat proses katabolisme dan anabolisme, sehingga tubuh menghasilkan energi lebih sedikit dari biasanya.

3. Kurang Tidur

Kurang tidur dapat memperlambat metabolisme tubuh dan mengganggu metabolisme karbohidrat, menyebabkan kadar gula darah meningkat.

4. Stres

Stres dapat meningkatkan produksi hormon kortisol, yang dapat memicu kenaikan berat badan dan menghambat proses katabolisme.

5. Konsumsi Obat 

Beberapa obat-obatan, seperti antidepresan, obat diabetes, steroid, dan terapi hormon, dapat mempengaruhi metabolisme tubuh dan menyebabkan kenaikan berat badan.

Meningkatkan proses katabolisme harus dilakukan secara seimbang dan terukur. Jangan melakukan olahraga katabolik atau diet ekstrem secara berlebihan karena dapat berdampak negatif pada kesehatan tubuh. Berikut langkah-langkah yang dapat dilakukan.

1. Berolahraga

Melakukan olahraga aerobik atau katabolik seperti bersepeda, renang, dan berlari dapat membantu membakar lebih banyak kalori dan meningkatkan proses katabolisme.

2. Olahraga Kekuatan

Melakukan latihan kekuatan atau strength training untuk memperkuat otot dapat membantu meningkatkan metabolisme tubuh. Angkat beban dan high-intensity interval training (HIIT) adalah beberapa contoh latihan kekuatan yang efektif.

3. Jaga Pola Makan

Pastikan tubuh mendapatkan asupan nutrisi yang cukup dan seimbang untuk mendukung proses katabolisme. Hindari diet yang terlalu ekstrem dan pilih makanan yang kaya akan nutrisi.

4. Istirahat Cukup

Pastikan untuk tidur yang cukup dan berkualitas setiap malam. Kurang tidur dapat mempengaruhi metabolisme tubuh secara negatif.

5. Atasi Stres

Cari cara-cara untuk mengatasi stres seperti meditasi, yoga, atau kegiatan relaksasi lainnya. Mengelola stres dapat membantu mengurangi produksi hormon kortisol yang dapat mempengaruhi proses katabolisme. Review dari PubMed Central PMC (2015) menegaskan adanya relasi erat antara stres, gangguan tidur, dan ketidakseimbangan metabolik via HPA dan kadar glukokortikoid

6. Konsumsi Tinggi Protein dan Thermogenesis

Dikutip dari Science Direct, kajian sistematis menemukan bahwa protein merupakan nutrien dengan termogenesis tertinggi—sekitar 20–30%—dibanding karbohidrat (5–10%) dan lemak. Studi meta-analisis dari tahun 2024 melaporkan bahwa diet tinggi protein secara signifikan meningkatkan pengeluaran energi total harian (TDEE) dan istirahat (resting energy expenditure, REE). Kesimpulannya, meningkatkan persentase protein dalam diet dapat merangsang katabolisme melalui efek termik lebih besar.

1. Glikolisis

Glikolisis merupakan proses katabolik yang terjadi di sitosol, di mana satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul piruvat, menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH. Jalur ini menjadi fondasi utama dalam penyediaan energi cepat, terutama saat suplai oksigen terbatas. Tahapan glikolisis melibatkan serangkaian reaksi enzimatik yang telah dibahas secara rinci dalam buku Principles of Biochemistry karya Lehninger (Nelson & Cox, 2017).

Proses ini juga dipaparkan secara komprehensif dalam artikel Glycolysis oleh Zierhut dan Younan di StatPearls Publishing (2023), yang menekankan bahwa glikolisis menjadi langkah awal vital dalam katabolisme karbohidrat serta memberi piruvat yang bisa diteruskan ke siklus Krebs untuk energi lanjutan.

2. Lipolisis dan β‑oksidasi

Lipolisis adalah pemecahan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol di jaringan adiposa, yang kemudian menjadi bahan bakar utama dalam kondisi puasa atau latihan intens. Proses ini dikendalikan oleh enzim hormon-sensitive lipase (HSL) dan adipose triglyceride lipase (ATGL). Setelah pelepasan, asam lemak diangkut ke mitokondria untuk mengalami β‑oksidasi, menghasilkan asetil-CoA yang memasuki siklus Krebs.

Literatur The Role of Adipose Triglyceride Lipase in Lipolysis dalam Nature Reviews Molecular Cell Biology (Zimmermann et al., 2004) menjelaskan secara rinci mengenai mekanisme enzimatik lipolisis. Selain itu, buku Biochemistry oleh Berg, Tymoczko, dan Stryer (2015) juga menyatakan bahwa β‑oksidasi merupakan jalur utama untuk memperoleh energi dari lemak dalam kondisi aerobik.

3. Proteolisis dan Glukoneogenesis

Proteolisis merujuk pada proses pemecahan protein tubuh, terutama di jaringan otot, menjadi asam amino bebas yang kemudian digunakan dalam jalur glukoneogenesis untuk mempertahankan kadar glukosa darah. Hal ini sangat penting saat tubuh mengalami puasa panjang atau stres metabolik.

Studi oleh Goldberg dan St John dalam jurnal Annual Review of Nutrition (1976) menyebutkan bahwa “proteolysis increases significantly during fasting or cachexia, providing amino acids for hepatic gluconeogenesis.”

Jurnal lain seperti Regulation of Muscle Protein Breakdown by Glucocorticoids during Fasting oleh Wing (1988) dalam American Journal of Physiology menegaskan bahwa glukokortikoid memainkan peran penting dalam stimulasi katabolisme protein otot selama stres atau kelaparan. Kedua publikasi tersebut menekankan bahwa proteolisis adalah komponen penting dari adaptasi metabolik tubuh terhadap kondisi energi rendah.

1. Apa itu katabolisme?

Katabolisme adalah proses pemecahan molekul besar seperti karbohidrat, lemak, dan protein menjadi molekul kecil untuk menghasilkan energi bagi tubuh.

2. Di mana proses katabolisme terjadi?

Katabolisme terjadi di berbagai bagian sel, seperti sitoplasma (glikolisis) dan mitokondria (siklus Krebs dan β‑oksidasi).

3. Apa hormon yang memengaruhi katabolisme?

Hormon utama yang merangsang katabolisme adalah kortisol, glukagon, dan adrenalin.

4. Bagaimana cara meningkatkan proses katabolisme secara alami?

Konsumsi makanan tinggi protein, cukup tidur, olahraga teratur, dan hidrasi yang baik dapat meningkatkan katabolisme.

5. Apa contoh proses katabolisme dalam tubuh manusia?

Contoh umum meliputi glikolisis (pemecahan glukosa), lipolisis (pemecahan lemak), dan proteolisis (pemecahan protein otot).