close

Respirasi Sel: Glikolisis, Dekarbosilasi Oksidatif, Daur Krebs, Transportasi Elektron

Respirasi atau pernapasan merupakan salah satu pola proses katabolisme.

Zat sumber energi dalam badan organisme terdiri atas zat-zat organik seperti karbohidrat, lemak, protein, asam amino, dan lain-lain.

Dari proses kimia yang memerlukan oksigen tersebut, zat-zat organik diuraikan menjadi karbon dioksida dan air dengan membebaskan sejumlah energi yang mau digunakan untuk aneka macam aktivitas kehidupan.

Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan penjumlahan rangkaian reaksi kimia, dan ialah kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis.

Kalau zat sumber energinya yakni glukosa, maka reaksi kimia respirasi tersebut mampu disederhanakan sebagai berikut:

C6H12O6 (glukosa)+ O2 ——> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.

Sebenarnya proses reaksi kimia penguraian zat sumber energi menjadi CO2 dan H2O serta pembebasan sejumlah energi tersebut ialah rangkaian proses reaksi yang kompleks.

 Respirasi atau pernapasan merupakan salah satu contoh proses katabolisme Respirasi SEL: Glikolisis, Dekarbosilasi Oksidatif, Daur Krebs, Transportasi Elektron

Reaksi yang kompleks tersebut lewat rentetan reaksi kimia, yang secara sederhana mampu dibedakan menjadi 4  tahap, yakni

  1. glikosis;
  2. Dekarbosilasi Oksidatif
  3. daur Krebs;
  4. transpor elektron pada respirasi.

1. Glikosis

Glikolisis yakni pengubahan molekul sumber energi adalah Glukosa yang mempunyai 6 atom C menjadi senyawa yang lebih sederhana, ya ini asam piruvat yang mempunyai 3 Atom C.

Peristiwa glikolisis amat panjang, yakni berisikan 10 tahap seperti tampak pada gambar.

Secara sederhana proses glikosis yakni sebagai berikut.

1. Langkah awal dari glikolisis adalah pemindahan gugus fosfat dari ATP ke atom karbon nomor 6 dari glukosa. Sehingga terbentuk senyawa glukosa 6-fosfat.

Senyawa ini mendapatkan energi bebas yang dilepaskan oleh pelepasan gugus fosfat dari ATP.

2. Langkah selanjutnya, glukosa 6 fosfat dikatalisis oleh enzim menjadi senyawa fruktosa 6-fosfat. ATP lainnya memindahkan gugus ke dua kalinya terhadap atom karbon nomor satu, sehingga dihasilkan senyawa fruktosa 1.6 difosfat.

Penambahan gugus fosfat pada senyawa fruktosa 6-fosfat berarti memperbesar kandungan energinya.

3. Langkah glikolisis berikutnya yakni pemecahan secara enzimatik dari fruktosa 1.6 dipercepat menjadi 2 senyawa beracun C 3 buah. Yaitu dihidroksiaseton fosfat dan 3-fosfogliseraldehida atau PGAL.

4. Melalui liku-liku reaksi kimia yang panjang tanah pemakai tamat yang dihasilkan 3 senyawa penting ialah:

  • 2 molekul asam piruvat;
  • 2 molekul ADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi
  • 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.
  Konsep dan Teori Asal Usul Kehidupan dalam Biologi

Sebenarnya dalam glikosis ini, setiap molekul glukosa akan menciptakan 4 molekul ATP.

Tetapi 2 menelpon yang terbentuk digunakan untuk beberapa reaksi kimia yang bersifat endergonik.

2. Dekarbosilasi Oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif yaitu reaksi yang mengganti asam piruvat yang beratom 3 C menjadi senyawa gres yang beratom C dua buah, yakni asetil koenzim-A (asetil ko-A)

Tahap dekarboksilasi oksidatif ialah tahap untuk antisipasi menuju daur Krebs.

 Respirasi atau pernapasan merupakan salah satu contoh proses katabolisme Respirasi SEL: Glikolisis, Dekarbosilasi Oksidatif, Daur Krebs, Transportasi Elektron

3. Daur Krebs

Siklus krebs ialah serangkaian reaksi kimia yang terjadi pada sel hidup untuk menghasilkan energi dari asetil ko-A, yaitu perubahan dari asam piruvat hasil glikolisis.

Siklus ini  dikenal pula sebagai siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat.

 Respirasi atau pernapasan merupakan salah satu contoh proses katabolisme Respirasi SEL: Glikolisis, Dekarbosilasi Oksidatif, Daur Krebs, Transportasi Elektron

Peristiwa ini berlangsung didalam mitokondria.

Dua proses yang menentukan dalam respirasi ini yakni selaku berikut.

  1. Oksidasi tepat dari asam piruvat lewat pemecahan sedikit demi sedikit dari semua atom hidrogen sehingga menciptakan 3 molekul CO2.
  2. Pemindahan elektron yang dipisahkan dari atom hidrogen pada molekul oksigen.

Secara keseluruhan rangkaian langkah reaksi kimia daur krebs yang berjalan didalam mitokondria tampakdi bawah gambar ini.

Dapat ditarik kesimpulan bahwa Rangkaian peristiwa reaksi kimia yang terjadi pada daur Krebs yaitu sebagai berikut.

1. Asam piruvat hasil kejadian glikolisis bisa masuk ke siklus Krebs.

Sebelumnya asam piruvat bereaksi lebih dahulu dengan nikotinamid adenin dinukleotida dan koenzim A (ko-A) membentuk senyawa Asetil koenzim A.

Dalam kejadian ini terjadi pergantian jumlah atom c dari 3 Atom C pada asam piruvat menjadi dua atom C pada asetil ko-a, sehabis dibebaskan CO2.

2. Reaksi antara asetil ko-a (2 C) 2 C dengan asam oksaloasetat (4C) Menghasilkan asam sitrat atom 6C.

Dalam kejadian tersebut Ko-A dibebaskan kembali.

3. Reaksi antara asam sitrat 6C dengan membentuk asam Alfa ketoglutarat (6C )dengan membebaskan CO2.

4. Rangkaian reaksi yang cukup kompleks dan agama yakni pembentukan asam suksinat sesudah bereaksi NAD dan membebaskan NADH, CO2 dan menghasilkan ATP, sehabis bereaksinya ADP dan gugus fosfat anorganik.

5. Terjadi oksidasi asam suksinat menjadi asam fumarat. Dalam peristiwa ini dibebaskan 2 atom H. Zat yang mengoksidasi ialah suatu enzim yang disebut FAD atau flavin adenin dinukleotida.

  Organel Sel Tumbuhan

Sedangkan FAD direduksi menjadi FAD.H2.

Pada daur Krebs ini ada beberapa prinsip penting, yakni:

  • Akibatnya dalam setiap siklus di tempat yang satu molekul asam asetat dalam bentuk asetil Ko-A.
  • Pada waktu siklus itu berputar terjadi penambahan 2 molekul air
  • Terjadi dua dekarboksilasi dan pada tempat kejadian yang berlawanan dipisahkan dua atom H.

Hidrogen dipisahkan dari NADH. Selanjutnya hidrogen tersebut diikat oleh O2 sehingga terbentuk air.

Dengan demikian asam asetat teroksidasi tepat menjadi CO2 + H2O.

4. Transportasi Elektron Respirasi

Transfer elektron berjalan didalam mitokondria. Proses ini berakhir sesudah elektron bareng H+ bereaksi dengan oksigen yang berfungsi sebagai penerima terakhir membentuk air.

Reaksi rantai transpor elektron dalam respirasi amat Kompleks, tetapi yang berperan dalam insiden tersebut yakni NADH, FAD, dan molekul-molekul khusus yang berperan dalam proses respirasi, seperti:

  • Suatu enzim yang disebut koenzim Q;
  • Suatu rangkaian enzim enzim sitokrom;
  • Molekul oksigen

Jenis sitokrom ada berbagai macam diantaranya adalah sitokrom c1, c, a, dan a3.

Elektron berenergi, pertama-tama berasal dari NADH, lalu ditransfer ke FADH.

Kemudian ke koenzim Q, terus ke sitokrom b, c, dan risikonya ke sitokrom a.

Selanjutnya elektron dari sitokrom a disampaikan ke O.

Molekul O2 menangkap elektron dari sitokrom A dan selanjutnya berikatan dengan H dari lingkungan dan terbentuklah molekul H2O.

Dengan demikian, air selaku hasil sampingan respirasi terbentuk.

Hasil sampingan respirasi yang berbentukCO2 dimuat ke alat pernapasan untuk dikeluarkan.

Hasil utama dari respirasi ialah energi.

Energi tersebut akan dipakai untuk membentuk ATP yang berikutnya akan dipakai untuk proses hidup yang senantiasa memerlukan energi.

Energi terbesar yang dihasilkan oleh proses respirasi ialah pada reaksi transfer elektron.

Secara sederhana jumlah ATP yang dihasilkan oleh seluruh proses respirasi sel yang mencakup tiga tahap yakni, daur Krebs dan transpor elektron dapat diringkas.

Respirasi Aerob

Dalam kondisi wajar , organisme melaksanakan pembongkaran zat dengan cara oksidasi biologi atau respirasi aerob.

Respirasi aerob yaitu respirasi yang memerlukan oksigen bebas.

Namun demikian mampu terjadi bahwa pada suatu ketika oksidasi biologi tersebut tidak dapat berjalan.

Misalnya pada tanaman darat yang tanahnya tergenang air sehingga kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

  Dalam pergiliran keturunan lumut daun, zigot basil fertilisasi

Dalam kondisi yang demikian akan tidak mampu menghisap oksigen untuk keperluan respirasi.

Pada insan kekurangan oksigen sering terjadi pada para atlet yang berlari jarak jauh dengan kencang.

Pada saat yang demikian keperluan oksigen lebih besar daripada yang tersedia, yang diambil dari pernapasan.

Dengan kurangnya oksigen dalam badan, maka baik tanaman maupun insan melaksanakan pembongkaran zat untuk mendapatkan energi dalam kondisi anaerob, disebut fermentasi.

Jadi fermentasi yakni pembongkaran zat untuk menemukan energi dalam kondisi anaerob.

Fermentasi tidak mesti selalu dalam kondisi anaerob.

Pada beberapa macam mikroorganisme bisa melakukan fermentasi dalam kondisi aerob, misalnya fermentasi asam cuka.

Jika dibanding respirasi, bantu-membantu fermentasi Ini sangat merugikan sel alasannya dua argumentasi:

  • Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel misalnya alkohol
  • Dan jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan energi lebih rendah.

Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa akhir yang dihasilkan.

Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan dalam fermentasi dibedakan menjadi

  1. fermentasi asam laktat
  2. fermentasi alkohol
  3. fermentasi asam cuka, dan lain-lain.

Di mana respirasi sel terjadi?

Respirasi sel terjadi pada organel pada Mitokondria, kondriosom.

ARTIKEL PENTING


SIFAT-SIFAT ENZIM

Dalam metabolisme badan diperlukan enzim. Terdapat yang mempesona dalam sifat-sifat enzim…

ENZIM: PENGERTIAN DAN PENJELASAN

Dalam postingan ini Jelaskan apa itu enzim? Bagaimana kerjanya maupun apa saja yang menghipnotis kerja enzim. Baca berikutnya dalam enzim…

ANABOLISME DAN KATABOLISME

Dalam metabolisme terdapat dua proses yang disebut dengan anabolisme dan katabolisme…


PEMBELAHAN AMITOSIS

Pembelahan secara spontan tanpa lewat tahapan tahapan pembelahan yang lazimnya disebut dengan amitosis…

PEMBELAHAN MITOSIS

Hal paling penting yang terjadi pada makhluk hidup salah satunya yakni proses pembelahan mitosis dan meiosis…

Referensi:

  • Arms, Karen. 1988. Biology A Journey Into Life. New York: Sounders
  • Baker, Jeffry et al. 1982. The Study of Biology. Massachusetts: Addison
  • Barnes, Robert D. 1987. Invertebrate Zoology. New York: Sounders
  • Beckett, B.S. 1986. Biology A Modern Introduction, GCSE Edition. Oxford University Press.
  • Brown Relis, B. 1970. General Biology. New York: McGraww-Hill
  • Dwidjesputro, D. 1981. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Jakarta. Djambatan
  • Hill, J. Bent et al. 1960. Botany, A TextBook for Colleges. New York: McGraw-Hill