Pengertian Respirasi Aerob dan 4 Tahap Respirasi Aerob

Artikel terkait : Pengertian Respirasi Aerob dan 4 Tahap Respirasi Aerob


Pengertian Respirasi Aerob

Respirasi aerob adalah peristiwa pemecahan glukosa dengan bantuan oksigen untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat). ATP digunakan oleh organisme untuk melakukan berbagai aktivitas yang membutuhkan energi. Organisme yang melakukan respirasi aerob adalah Hewan, tumbuhan, sebagian besar jamur, dan sebagian kecil bakteri.

Respirasi aerob ialah proses pembebasan energi yang terkandung dalam makanan menjadi energi ATP yang dibutuhkan oleh tubuh kita untuk melaksanakan kinerjanya. Dalam proses melapaskan energi bekerja paling efisien jiak oksigen digunakan. Respirasi Aerob ialah bentuk normal respirasi. Hal ini membutuhkan oksigen dan melapaskan energi paling banyak dari glukosa.

Pada saat kita bernafas seperti ini kita menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida keluar. Selama respirasi aerob 1 mol glukosa menghasilkan 2.830 kilo joule energi. Respirasi aerob menghasilkan energi, karbon dioksida dan air. Respirasi aerob terjadi di dalam sel. Semua sel membutuhkan pasokan energi untuk dapat melaksanakan fungsi mereka. Makanan dan oksigen yang diangkut ke sel-sel pada manusia oleh darha dalam sistem peredaran darah.

Oksigen berasal dari paru-paru dari sistem pernapasan dan makanan berasal dari usus kecil dari sistem pencernaan. Mitokondria sel ialah lokasi sebenarnya untuk respirasi aerob. Ketika makanan dibakar untuk melapaskan energi dengan menggunakan oksigen dua produk limbah yang dihasilkan; karbon dioksida dan air.

Persamaan reaksi untuk perombakan satu molekul glukosa secara sederhana adalah sebagai berikut.

C6H12O6 + 6O2   →  6H2O + 6CO2 + 38 ATP
Glukosa        Oksigen             Air    Karbon dioksida     Energi


Pada proses tersebut glukosa dirombak (dipecah) menjadi molekul yang lebih sederhana dengan melepaskan energi. Peristiwa pemecahan molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana dengan melepaskan energi disebut katabolisme. Proses respirasi aerob terjadi melalui 4 tahap, yaitu 1) Glikolisis
2) Dekarboksilasi oksidatif,
3) Siklus krebs
 4) Transfer elektron.

Gikolisis terjadi di sitoplasma, sedangkan tiga tahapan yang lain terjadi di mitokondria. Karena menjadi tempat berlangsungnya respirasi aerob, mitokondria dikenal sebagi organel sel penghasil energi. Sel sperma memiliki banyak mitokondria agar mampu menghasilkan banyak energi yang dibutuhkan dalam perjalanannya menuju ovum.


Tahap Respirasi Aerob

Dalam proses aerob terjadi melalui 4 tahap yaitu:

1. Glikolisis

Glikolisis merupakan perombakan glukosa menjadi asam piruvat dalam sitosol secara anaerob. Terjadi kegiatan enzimatis dan melibatkan energi berupa ATP dan ADP. Hasil akhir glikolisis ialah 2 mol asam piruvat untuk setiap 1 mol glukosa 2 mol NADH sebagai sumber elektron berenergi tinggi, 2 mol ATP untuk setiap mol glukosa.

Glikosis

Glikolisis menghasilkan 4 molekul ATP, namun 2 ATP digunakan untuk membayar hutang langkah ke-1 dan ke-3 yang justru membutuhkan ATP. Dua molekul NADH dihasilkan dalam proses ini, nantinya NADH tersebut akan diubah menjadi ATP dalam tahap transfer elektron.
Hasil akhir dari glikolisis adalah sebagai berikut:
  • 2 molekul asam piruvat
  • 2 molekul ATP
  • 2 molekul NADH

2. Dekarboksilasi Oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif merupakan reaksi pengubahan asam piruvat menjadi asetil COA. Dalam proses Dekarboksilasi oksidatif terjadi di matriks mitokondria.

Dekarboksilasi Oksidatif

Asam piruvat dari sitoplasma akan masuk ke dalam mitokondria dan menuju matriks mitokondria. Kemudian, gugus karboksil dalam piruvat dikeluarkan sebagai CO2 yang berdifusi keluar dari sel. NAD+ direduksi menjadi NADH. Akhirnya, koenzim A diikatkan dan terbentuklah asetil CoA.
Terdapat dua asam piruvat hasil glikolisis yang masuk dekarboksilasi oksidatif, hasil akhirnya adalah sebagai berikut. Asetil CoA kemudian akan masuk siklus krebs untuk diproses lebih lanjut menghasilkan energi.

  • 2 molekul Asetil CoA
  • 2 molekul NADH

3. Siklus Krebs

Siklus krebs terjadi di matriks mitokondria. Asetil COA akan masuk siklus krebs berikatan dengan oksaloasetat. Dalam siklus krebs terdapat 8 tahap reaksi. Siklus krebs terjadi di matriks mitokondria. Asetil CoA akan masuk siklus krebs berikatan dengan oksaloasetat. Dalam siklus krebs terdapat 8 tahap reaksi.

Siklus Krebs

Dua molekul asetil CoA masing-masing akan menjalani siklus krebs. Dimulai dengan bereaksinya asetil CoA dengan oksaloasetat yang berubah menjadi asam sitrat. Siklus krebs dalam sekali siklusnya melepaskan dua molekul CO2. Proses ini disebut sebagai suatu siklus karena dalam tahap-tahap reaksinya selalu berputar-putar seperti roda.
Hasil akhir dari siklus krebs dalam respirasi 1 molekul glukosa (2 kali siklus) adalah sebagai berikut.

  • 2 molekul ATP
  • 6 molekul NADH
  • 2 molekul FADH2

4. Transfer Elektron

Transfer elektron terjadi di membran dalam mitokondria. Rantai tansfer elektron merupakan proses produksi ATP dari NADH dan FADH2 yang dihasilkan dalam glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus krebs. NADH dan FADH2 akan masuk transfer elektron dan melalui suatu peristiwa yang disebut kemiosmosis akan dihasilkan ATP.

Transfer Elektron

 Proses transfer elektron diawali dengan NADH melepaskan elektron dan H+ sehingga berubah menjadi NAD+. Elektron akan ditangkap oleh komplekas protein pembawa elektron yang terletak pada membran dalam mitokondria. Saat elektron melewati kompleks protein pertama, H+ dari matriks akan dipompa menuju ruang antar membran. Elektron kemudian ditangkap oleh quinon yang dapat bergerak untuk mengantarkan elektron menuju kompleks protein kedua. Saat elektron melewati kompleks protein kedua, H+ dipompa dari matriks menuju ruang antar membran. Elektron kemudian akan ditangkap oleh sitokrom c yang bergerak menuju kompleks protein ketiga. Saat elektron melewati kompleks protein ketiga, H+ dipompa menuju ruang antar membarn mitokondria. H+ yang tadi dikeluarkan akan masuk kembali menuju matriks melalui ATP sintase, yaitu enzim yang terdapat pada membran dalam mitokondria. Setiap H+ melewati ATP sintase, energi dari H+ akan digunakan untuk membentuk ATP yang dilepaskan dalam matriks.

Transfer elektron dari 1 molekul NADH menyebabkan 3 H+ keluar dan dimasukkan kembali sehingga terbentuk 3 ATP. Sedangkan transfer elektron dari 1 molekul FADH2 tidak melewati protein pembawa pertama, hanya melewati yang kedua dan ketiga. Hal ini menyebabkan hanya 2 H+ yang dikeluarkan dan masuk kembali melaui ATP sintase, sehingga hasilnya hanya 2 ATP saja. Oksigen akan masuk sebagai penerima elektron terakhir setelah lepas dari protein pembawa ketiga. Oksigen akan menerima elektron dan berikatan dengan H+ sehingga terbentuklan H2O. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4. diatas.
Hasil akhir dari transfer elektron adalah sebagai berikut.
  • 2 molekul NADH dari glikolisis                          = 6 ATP
  • 2 molekul NADH dari dekarboksilasi oksidatif   = 6 ATP
  • 6 molekul NADH dari siklus krebs                      = 18 ATP
  • 2 molekul FADH2 dari siklus krebs                     = 4 ATP
Total ATP yang dihasilkan dalam respirasi aerob glukosa adalah 38 molekul ATP, dengan rincian sebagai berikut.
  • 2 molekul ATP dari glikolisis
  • 2 molekul ATP dari siklus krebs
  • 34 molekul ATP dari transfer elektron
Berikut mengenai Artikel / Makalah / Jurnal tentang Pengertian Respirasi Aerob dan 4 Tahap Respirasi Aerob semoga dapat bermanfaat bagi anda.

Artikel AkuCari.Info Lainnya :

Copyright © 2017 AkuCari.Info | Kumpulan Artikel, Makalah dan Info Pendidikan.