Energi yang Dibutuhkan untuk Kontraksi Otot dan Gerak
Kontraksi Otot. Sebagai alat gerak aktif, otot memegang peranan penting dalam sistem gerak manusia. Bersama dengan rangka atau tulang, otot menyusun sistem gerak sedemikian rupa sehingga manusia dapat bergerak sekaligus menopang tubuhnya. Salah satu karakter otot sebagai alat gerak aktif adalah kemampuannya untuk berkontraksi. Secara sederhana, kontraksi otot dapat disebut sebagai proses pengerutan aktomiosin sehingga otot terlihat memendek. Aktomiosin mengerut saat terjadinya kontraksi karena adanya rangsangan yang diterima oleh asetilkolin. Sama seperti proses pada umumnya, proses kontraksi otot juga membutuhkan energi. Energi tersebut dalam bentuk ATP yang berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Pada kesempatan ini, si Jeger akan membahas sumber energi untuk kontraksi otot dan ketika otot berelaksasi.
Agar kepala miosin dapat membentuk ikatan dengan bagian badan filamen aktin, maka dibutuhkan energi. Energi tersebut diperoleh melalui proses pemecahan ATP menjadi ADP (adenosine diphsospate) dengan reaksi sebagai berikut:
Aktin + Miosin →(ATPase)→ Aktomiosin
Karena sel otot hanya menyimpan sedikit ATP dan hanya cukup untuk beberapa kali kontraksi, maka otot membutuhkan energi ATP yang lebih banyak agar dapat berkontraksi secara berulang-ulang. Oleh karena itu otot menggunakan sumber energi cadangan berupa kreatin fostat atau fosfokreatin dan cadangan oksigen dalam bentuk oksimioglobin.
Fosfokreatin adalah persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin akan dipecah menjadi kreatin dan asam posfat dengan membebaskan energi. Energi tersebut kemudian digunakan untuk mensintesis ATP dari ADP.
Proses pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak membutuhkan oksigen sehingga berlangsung secara anaerob. Oleh karena itu, kontraksi otot disebut fase anaerob. Ketika cadangan oksigen otot habis, energi untuk kontraksi diperoleh melalui pemecahan glikogen menjadi asam laktat.
Glikogen → asam laktat + energi (untuk resintesis kreatin fosfat).
Kontraksi otot yang berlangsung terus menerus akan menimbulkan kelelahan karena kosentrasi asam laktat meningkat. Ketika asam laktat dioksidasi dengan penggunaan oksigen terlalu banyak, maka napas akan tersengal-sengal.
Pada kondisi istirahat, otot akan berelaksasi dan asam laktat yang dihasilkan sebelumnya akan dioksidasi menjadi air dan karbondioksida. Pada proses tersebut juga dilepaskan energi yang akan digunakan untuk membentuk kembali glikogen dari asam laktat.
Energi untuk Kontraksi Otot
Selain memerlukan energi dalam bentuk ATP (adenosine triphospate), untuk berkontraksi otot juga membutuhkan oksigen. Pasokan oksigen untuk kontraksi otot diperoleh dari darah sedangkan energi ATP diperoleh dengan memanfaatkan asam lemak dan glukosa yang ada dalam jaringan otot.Kontraksi otot melalui proses ikatan antara kepala miosin dan filamen aktin. Saat filamen-filamen aktin meluncur menuju tengah sarkomer dan garis Z bergerak saling mendekat, maka otot akan memendek atau berkontraksi. Filamen-filamen tersebut akan kembali ke posisi semula saat relaksasi.
Baca Juga
ATP → ADP + H3PO4 + Energi (untuk pemanfaatan seketika).
Interaksi antara aktin dan miosin dengan bantuan energi dari ATP dan enzim kontraksi yang disebut ATPase. Kombinasi tersebut akan menghasilkan aktimiosin dengan reaksi sebagai berikut:
Aktin + Miosin →(ATPase)→ Aktomiosin
Karena sel otot hanya menyimpan sedikit ATP dan hanya cukup untuk beberapa kali kontraksi, maka otot membutuhkan energi ATP yang lebih banyak agar dapat berkontraksi secara berulang-ulang. Oleh karena itu otot menggunakan sumber energi cadangan berupa kreatin fostat atau fosfokreatin dan cadangan oksigen dalam bentuk oksimioglobin.
Fosfokreatin adalah persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin akan dipecah menjadi kreatin dan asam posfat dengan membebaskan energi. Energi tersebut kemudian digunakan untuk mensintesis ATP dari ADP.
Proses pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak membutuhkan oksigen sehingga berlangsung secara anaerob. Oleh karena itu, kontraksi otot disebut fase anaerob. Ketika cadangan oksigen otot habis, energi untuk kontraksi diperoleh melalui pemecahan glikogen menjadi asam laktat.
Glikogen → asam laktat + energi (untuk resintesis kreatin fosfat).
Kontraksi otot yang berlangsung terus menerus akan menimbulkan kelelahan karena kosentrasi asam laktat meningkat. Ketika asam laktat dioksidasi dengan penggunaan oksigen terlalu banyak, maka napas akan tersengal-sengal.
Pada kondisi istirahat, otot akan berelaksasi dan asam laktat yang dihasilkan sebelumnya akan dioksidasi menjadi air dan karbondioksida. Pada proses tersebut juga dilepaskan energi yang akan digunakan untuk membentuk kembali glikogen dari asam laktat.
Tags:
biologi
