Apa itu Respirasi Aerob ?

Berbicara mengenai respirasi, tentu akan mengingatkan Anda pada pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam bukan? Seperti yang diketahui proses respirasi dibedakan menjadi dua macam pertama adalah respirasi yang menggunakan oksigen dan yang kedua adalah respirasi tanpa menggunakan oksigen.

Namun kali ini, akan diulas terkait dengan respirasi yang memerlukan oksigen (aerob). Respirasi aerob adalah proses pembuatan energi pada makhluk hidup yang terkandung di dalam makanan menggunakan oksigen yang diperoleh dari proses pernapasan. Pada manusia, kebutuhan oksigen disupply oleh paru-paru sementara pada tumbuhan oksigen akan diperoleh dari mulut daun dan juga lentisel. Energi yang dihasilkan tersebut akan dibentuk menjadi ATP yang diperlukan tubuh untuk bisa bekerja sebagaimana mestinya.

Respirasi menggunakan oksigen ini merupakan proses respirasi yang paling normal, sama halnya seperti proses bernafas pada manusia. Ketika manusia bernapas, maka udara (oksigen) akan terhirup kemudian dilepaskan lagi dalam bentuk Karbondioksida untuk bisa menghasilkan energi.

sky-1441936_640

Sama halnya dengan sistem pernapasan, respirasi yang menggunakan oksigen sebagai komponen utamanya juga dapat menghasilkan 1 mol glukosa. Dimana glukosa tersebut dapat menghasilkan hingga 2.830 kilo joule energi. Proses pemecahan glukosa dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana disebut dengan istilah katabolisme.

Tahap-tahap Proses Respirasi Aerob

Respirasi aerob pada intinya menghasilkan energi, air dan karbon dioksida dan air. Proses ini terjadi di dalam sel. Sekedar informasi, semua sel memerlukan pasokan energi untuk melaksanakan fungsinya masing-masing. Dalam proses respirasi ini, dibutuhkan oksigen dan juga makanan yang masuk ke dalam tubuh. Oksigen berasal dari sistem pernafasan dan berada di paru-paru. Sementara makanan berasal dari sistem pencernaan yang berada di usus kecil. Lokasi respirasi ini ada pada Mitokondria sel.

acetone-1094989_640

Respirasi ini juga dikenal sebagai peristiwa pemecahan glukosa yang dibantu oksigen untuk bisa menghasilkan energi berbentuk Adenosin Trifosfat (ATP). Pada kenyataannya, reaksi aerob dalam proses respirasi tidak sesederhana yang dibayangkan. Pasalnya, ada banyak tahapan reaksi yang diperlukan hingga glukosa dapat diubah menjadi energi. Pada dasarnya, reaksi-reaksi tersebut dibagi menjadi tiga tahapan yang berbeda, yakni glikolisis, siklus Krebs, Dekarboksilasi oksidatif serta transpor elektron.

Berdasarkan reaksinya, respirasi ini menghasilkan H20, CO2 dan energi sebanyak  38 ATP. Pelepasan gugus posfat ini akan menghasilkan sejumlah energi yang dapat langsung dimanfaatkan oleh sel dalam melangsungkan berbagai reaksi kimia, gerak, reproduksi, transportasi, pertumbuhan dan lain sebagainya. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah tahapan dalam proses respirasi aerob.

Glikolisis

Glikolisis adalah peristiwa pemecahan glukosa (1 molekul) menjadi asam piruvat (2 molekul). Reaksi  glikolisis ini ada pada sitoplasma sel. Pada tahapan pertama proses glikolisis, glukosa (6C) akan dipecah dan membentuk senyawa yang disebut dengan Phosfogliseraldehid (PGAL). PGAL merupakan senyawa yang memiliki atom C-6. Senyawa ini akan memperoleh tambahan fosfat yang membutuhkan energi sebanyak 2 molekul ATP.

blood-1813410_640

Tahapan selanjutnya, molekul PGAL akan pecah menjadi 2 senyawa dengan 3 rantai karbon serta 1 fosfat. Pemecahan ini dinamai 3-Phospoglycerade atau 3GP. Masing-masing 3GP ini kemudian akan berubah menjadi senyawa asam piruvat dengan pelepasan energi sebesar 1 molekul ATP. Tak hanya itu, senyawa ini juga akan melakukan pelepasan 1 atom H (hidrogen) yang memiliki jumlah energi tinggi.

Kemudian, hidrogen ini akan dilepaskan dan ditangkap oleh kofaktor berbentuk NAD+ lalu membentuk senyawa 2NADH2. Pada akhirnya, tahapan glikolisis dalam proses respirasi aerob ini akan menghasilkan molekul asam piruvat (2 molekul), ATP (2 molekul), dan NADH2 (2 molekul). Jika sudah membentuk senyawa tersebut, maka tahapan selanjutnya adalah ketika senyawa asam piruvat mulai memasuki membran mitokondria.  

Dekarboksilasi Oksidatif

Tahapan respirasi aerob selanjutnya adalah Dekarboksilasi Oksidatif. Dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi mengubah asam piruvat yang dibentuk pada tahapan glikolisis menjadi asetil CoA. Reaksi ini terjadi pada bagian matriks mitokondria.

Pertama, asam piruvat yang berada di mitokondria diangkut dan diubah menjadi Astel Co-A di membrane mitokondria atau matriks mitokondria. Sebelumnya, diketahui bahwa senyawa asam piruvat memiliki 3 atom karbon. Senyawa ini kemudian dioksidasi menggunakan enzim piruvat dehidrogenase agar bisa melepas karbon sebanyak 1 atom dan mengubahnya menjadi senyawa CO2. Selanjutnya, bersamaan dengan mulai terbentuknya senyawa CO2, maka NAD+ akan mengalami reduksi agar membentuk NADH.

charcoal-1618255_640

Terakhir, pada tahapan respirasi aerob ini akan terbentuk senyawa yang memiliki 2 atom karbon (acetyl group) untuk kemudian akan dikombinasikan dengan koenzim A sehingga membentuk Acetyl Koenzim-A. Pada intinya, tahapan Dekarboksilasi Oksidatif ini akan menghasilkan Asetil CoA (2 molekul) dan NADH (2 molekul). Asetil CoA yang dihasilkan kemudian akan dibawa masuk pada siklus krebs sehingga bisa diproses lebih lanjut dan dapat menghasilkan energi.

Siklus Kreb

Tahapan dalam respirasi aerob selanjutnya adalah siklus krebs. Siklus ini terjadi di bagian matriks mitokondria. Pada proses ini akan ada 8 tahapan reaksi. Pertama, Asetil yang memiliki atom C2 hasil dari tahapan Dekarboksilasi Oksidatif akan bereaksi dengan senyawa asam oksaloasetat yang memiliki atom C4 untuk kemudian menghasilkan Asam Sitrat dengan atom C6.

Selama bertahap, satu per satu atom Carbon (C) yang dimiliki Asam Sitrat akan dilepaskan hingga berubah lagi menjadi asam oksaloasetat yang memiliki atom C4. Bersamaan dengan reaksi tersebut, akan berlangsung pula reaksi reduksi yaitu pelepasan elektron serta ion H (hidrogen) oleh FAD+ dan NAD+ sehingga menghasilkan NADH2 (2 molekul), FADH2 (2 molekul), dan ATP (2 molekul). Secara keseluruhan, rangkaian dari tahapan siklus Krebs akan dihasilkan  CO2 (4 molekul), NADH2 (6 molekul), FADH2 (2 molekul), dan ATP (2 molekul). Proses ini diberi nama siklus krebs karena reaksinya yang memang berputar-putar layaknya roda.

Transport Elektron

Tahapan dalam respirasi aerob selanjutnya adalah Transport elektron. Tahapan ini dimulai ketika 10 molekul NADH2 serta 2 molekul FADH2 yang dihasilkan pada tahap glikolisis serta siklus Krebs secara keseluruhan mulai memasuki reaksi redoks dari sistem transpor elektron. Dalam tahapannya, enzim dehidrogenase akan menghidrolisis molekul NADH2 agar berubah kembali menjadi ion NAD+. Peristiwa ini diikuti dengan pelepasan 3 ATP.

atom-1776792_640

Selanjutnya, enzim flavoprotein akan mulai menghidrolisis molekul FADH2 agar berubah menjadi ion FAD+ sehingga ATP (2 molekul). Kedua senyawa tersebut juga akan melepaskan ion (H) Hidrogen diikuti oleh elektron. Reaksi ini disebut dengan istilah reaksi oksidasi. Pada tahapan selanjutnya, Fe+++ akan menangkap elektron tadi sebagai akseptor elektron. Kemudian enzim sitokrom a, b, dan c, akan mengkatalis elektron tersebut. Proses ini disebut reaksi reduksi. Proses reduksi serta oksidasi ini akan berjalan secara terus menerus hingga elektron dapat ditangkap oleh O2 (Oksigen) dan berikatan dengan ion H+ (Hidrogen) sehingga menghasilkan H2O (air).

Pada akhirnya, hasil dari tahapan respirasi aerob ini adalah ATP (34 molekul), CO2 (6 molekul) dan H2O (6 molekul H2O). Ditambah dengan ATP (2 molekul) dari proses glikolisis dan ATP (2 molekul) dari siklus krebs maka total ATP secara keseluruhan adalah 38 molekul.

Demikian penjelasan lengkap terkait dengan pengertian respirasi aerob dan tahapan-tahapannya. Semoga dapat menambah wawasan Anda.

Pencarian Terkait:

Tags: #karbon #oksigen #pernapasan #sel #udara

Inilah Penjelasan Lengkap Metagenesis Tumbuhan Paku
Inilah Penjelasan Lengkap Metagenesis Tumbuhan Paku
Tumbuhan paku-pakuan bukanlah jenis tanaman yang asing
Inilah Klasifikasi Tumbuhan Paku yang Perlu Kamu Tahu !
Inilah Klasifikasi Tumbuhan Paku yang Perlu Kamu Tahu !
Ada banyak sekali jenis tumbuhan di dunia
6 Manfaat Tumbuhan Paku yang Wajib Kamu Ketahui
6 Manfaat Tumbuhan Paku yang Wajib Kamu Ketahui
Nama tumbuhan paku mungkin sering Anda dengar.
Inilah Ulasan lengkap Ciri ciri Tumbuhan Paku
Inilah Ulasan lengkap Ciri ciri Tumbuhan Paku
Disini Anda akan mendapatkan informasi mengenai cirri-ciri

Comments are closed.

Must read×

Top