Sumber Energi untuk Gerakan Otot

Sumber energi utama untuk gerakan (kontraksi) otot yaitu adenosin tri fosfat (ATP). Akan tetapi, jumlah yang tersedia hanya dapat digunakan untuk kontraksi dalam waktu beberapa detik saja. Otot vertebrata mengandung lebih banyak cadangan energi fosfat yang tinggi berupa kreatin fosfat sehingga akan dibebaskan sejumlah energi yang segera dipakai untuk membentuk ATP dari ADP. ATP dihasilkan dari proses oksidasi (pembakaran) karbohidrat dan lemak. Terjadinya kontraksi otot sebagai akibat adanya interaksi antara protein otot aktin dan miosin yang membutuhkan ATP melalui bantuan enzim kontraksiang dikenal sebagai enzim ATP-ase.

Sumber energi lainnya pada otot, yaitu fosfokreatin. Fosfokreatin ini adalah suatu bentuk persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat pada otot dalam konsentrasi yang tinggi. Fosfokreatin tidak dapat digunakan secara langsung sebagai sumber energi, tetapi dapat memberikan energinya kepada ADP.

Banyaknya fosfokreatin yang terdapat pada otot lurik, lebih dari lima kali jumlah ATP. Proses terpecahkan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak membutuhkan oksigen bebas (respirasi anaerob). Oleh karena itu, disebut proses anaerob. Apabila otot melakukan kontraksi secara terus-menerus dalam jangka waktu yang lama maka otot akan mengalami kelelahan. Hal tersebut terjadi sebagai akibat turunnya kandungan konsentrasi ATP dan fosfokreatin. Sebaliknya, pada saat ini justru akan terjadi kenaikan konsentrasi ADP, AMP, dan asam laktat.

Sumber lain untuk menghasilkan energi, yaitu dengan cara mengubah glikogen menjadi glukosa (proses glikolisis). Proses glikolisis terjadi di sitoplasma sel otot (sarkoplasma) yang membutuhkan enzim-enzim sebagai katalisator reaksi. Proses ini terjadi cepat namun hasil ATP-nya sedikit. Proses ini dapat terjadi dalam kondisi aerob (ada oksigen) atau dalam kondisi anaerob (tanpa ada oksigen). Normalnya asam piruvat yang dihasilkan oleh reaksi glikolisis akan memasuki mitokondria untuk menjalani proses selanjutnya yang disebut fosforilasi oksidatif. Bila tidak tersedia cukup oksigen maka jalur anaerobiklah yang akan dominan, asam piruvat tidak masuk ke mitokondria tetapi dimetabolisme menjadi asam laktat.

Biasanya persediaan kreatin fosfat di otot sangat sedikit. Persediaan ini harus segera dipenuhi lagi dengan cara oksidasi karbohidrat. Cadangan karbohidrat di dalam otot adalah glikogen. Glikogen dapat diubah dengan segera menjadi glukosa-6-fospat. Perubahan tersebut merupakan tahapan pertama dari proses respirasi sel yang berlangsung dalam mitokondria yang menghasilkan ATP. Glikogen adalah senyawa yang tidak larut. Oleh karena itu, harus dilarutkan dahulu menjadi laktasidogen. Laktasidogen ini diubah menjadi glukosa dan asam laktat. Glukosa yang dihasilkan dioksidasi menjadi CO2, H2O, dan energi. Energi yang dibebaskan selanjutnya digunakan untuk membentuk ATP dan fosfokreatin. Proses ini terjadi pada saat otot berelaksasi, dan membutuhkan oksigen bebas (respirasi aerob). Oleh karena itu, proses relaksasi disebut fase aerob.

Penimbunan asam laktat yang terlalu banyak di dalam otot, dapat menyebabkan kelelahan. Asam laktat yang berlebihan tersebut akan dioksidasi oleh oksigen, apabila terlalu banyak dibutuhkan oksigen untuk mengoksidasi asam laktat dapat menyebabkan gangguan pada pernafasan (nafas tersengal-sengal).

Gambar 1 Sumber energi untuk gerakan otot

Sumber:

Bakhtiar S. Biologi. 2011. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Pembukuan Kementrian Pendidikan Nasional.

Ferdinand F, Ariebowo. 2009. Praktis Belajar Biologi 2. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Firmansyah R, Mawardi A, Riandi U. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Biologi 2. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.