Respirasi Sel. Metabolisme adalah suatu reaksi kimia yang
berlangsung dalam tubuh makhluk hidup (reaksi biokimia). Pengertian ini
mencakup dua hal yaitu katabolisme dan anabolisme. Silahkan adik-adik pelajari melalui penjelasan dan pemaparan di bwah ini.
Katabolisme disebut juga respirasi,
merupakan proses pemecahan bahan organik menjadi bahan anorganik dan
melepaskan sejumlah energi (reaksi eksergonik). Energi yang lepas
tersebut digunakan untuk membentuk adenosin trifosfat (ATP), yang
merupakan sumber energi untuk seluruh aktivitas kehidupan.
Pada prinsipnya katabolisme merupakan
reaksi reduksi-oksidasi (redoks), karena itu dalam reaksi tersebut
diperlukan akseptor elektron untuk menerima elektron dari reaksi
oksidasi bahan organik. Akseptor elektron tersebut diantaranya adalah:
- NAD (nikotinamida adenin dinukleotida)
- FAD (flavin adenin dinukleotida)
- Ubikuinon
- Sitokrom
- Oksigen
1. Glikolisis
Glikolisis berlangsung di sitosol,
merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang memiliki 6 atom C
menjadi dua molekul asam piruvat yang memiliki 3 atom C. Reaksi yang
berlangsung di sitosol ini menghasilkan 2 NADH dan 2 ATP.

2. Dekarboksilasi Oksidatif
Dekarboksilasi oksidatif berlangsung di
matriks mitokondria, sebenarnya merupakan langkah awal untuk memulai
langkah ketiga, yaitu daur Krebs. Pada langkah ini 2 molekul asam
piruvat yang terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah menjadi
Asetil-KoA (asetil koenzim A) dan menghasilkan 2 NADH.
Daur Krebs yang berlangsung di matriks
mitokondria disebut juga daur asam sitrat atau daur asam trikarboksilat
dan berlangsung pada matriks mitokondria. Asetil-KoA yang terbentuk pada
dekarboksilasi oksidatif, memasuki daur ini. Pada akhir siklus
dihasilkan 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP. (lihat skema di bawah)

4. Rantai Transpor Elektron
Rantai transpor elektron berlangsung pada krista mitokondria. Prinsip dari reaksi ini adalah: setiap pemindahan ion H (elektron) yang dilepas dari dua langkah pertama tadi antar akseptor dihasilkan energi yang digunakan untuk pembentukan ATP.

Setiap satu molekul NADH yang
teroksidasi menjadi NAD akan melepaskan energi yang digunakan untuk
pembentukan 3 molekul ATP. Sedangkan oksidasi FADH menjadi FAD, energi
yang lepas hanya bisa digunakan untuk membentuk 2 ATP. Jadi, satu mol
glukosa yang mengalami proses respirasi dihasilkan total 38 ATP.
Tabel berikut menjelaskan perhitungan pembentukan ATP per mol glukosa yang dipecah pada proses respirasi.
Proses | ATP | NADH | FADH |
Glikolisis Dekarboksilasi oksidatif Daur Krebs Rantai transpor elektron |
2 - 2 34 |
2 2 6 - |
- - 2 - |
Total | 38 | 10 | 2 |
Respirasi Anaerob
Oksigen diperlukan dalam respirasi
aerob sebagai penerima H yang terakhir dan membentuk H2O. Bila
berlangsung aktivitas respirasi yang sangat intensif seperti pada
kontraksi otot yang berat akan terjadi kekurangan oksigen yang
menyebabkan berlangsungnya respirasi anaerob. Contoh respirasi anaerob
adalah fermentasi asam laktat pada otot, dan fermentasi alkohol yang
dilakukan oleh jamur Sacharromyces (ragi).
1. Fermentasi asam laktat

Asam piruvat yang terbentuk pada
glikolisis tidak memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena
tak ada oksigen sebagai penerima H yang terakhir. Akibatnya asam
piruvat direduksi karena menerima H dari NADH yang terbentuk saat
glikolisis, dan terbentuklah asam laktat yang menyebabkan rasa lelah
pada otot. Peristiwa ini hanya menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol
glukosa yang direspirasi.
CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E
(asam piruvat) (asam laktat)
2. Fermentasi alkohol

Pada fermentasi alkohol asam piruvat
diubah menjadi asetaldehid yang kemudian menerima H dari NADH sehingga
terbentuk etanol. Reaksi ini juga menghasilkan 2 ATP.
CH3.CO.COOH —–> CH3.CHO + NADH —–> C2H50H + NAD + E(asam piruvat) (asetaldehid) (etanol)
No comments:
Post a Comment