Respirasi

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan. Respirasi juga termasuk dalam katabolisme.

Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H1206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(glukosa)
Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :

• Glikolisis.
• Daur Krebs.
• Transpor elektron respirasi.

1. Glikolisis
Peristiwa perubahan :

Glukosa Þ Glulosa - 6 - fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piravat.

Jadi hasil dari glikolisis :

• molekul asam piravat.
• molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi.
• molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

2. Daur Krebs (daur trikarboksilat)
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO₂ dan H₂ O serta energi kimia.

3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:

Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H⁺ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+1⁺ elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.

Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

Proses	Akseptor	ATP
1. Glikolisis: Glukosa ——> 2 asam piruvat	2 NADH	2 ATP
2. Siklus Krebs: 2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 asetil KoA ——> 4 CO2	2 NADH 6 NADH	2 ATP 2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron respirator: 10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20		30 ATP 4 ATP
	Total	38 ATP

Kesimpulan :

Pembongkaran 1 mol glukosa ((C₆H₁₂O₆) + O₂ ——> 6 H₂O + 6 CO₂ menghasilkan energi sebanyak 38 ATP.

Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob.

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan fermentasi alkohol.
A. Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.

Reaksinya: C₆H₁₂O₆ ————> 2 C₂H₅COOH + Energi
                                 enzim
Prosesnya :
1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
                   enzim
    C₆H₁₂O₆ ————> 2 C₂H₃COOH + Energi
2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
    2 C₂H₃OCOOH + 2 NADH₂ —————> 2 C₂H₅OCOOH + 2 NAD
                                     piruvat dehidrogenasa
Energi yang terbentuk dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
       8 ATP — 2 NADH₂ = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.
B. Fermentasi Alkohol

Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO₂ selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol. Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP. Reaksinya :

• Gula (C₆H₁₂O₆) ————> asam piruvat (glikolisis)
• Dekarbeksilasi asam piruvat.

          Asampiruvat ——————————————————> asetaldehid + CO₂
                                               piruvat dekarboksilase (CH₃CHO)

• Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alcohol (etanol).

          2 CH₃CHO + 2 NADH₂ ———————————> 2 C₂H₅OH + 2 NAD.
                                          alkohol dehidrogenase enzim
Ringkasan reaksi :
C₆H₁₂O₆ —————> 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 NADH₂ + Energi
C. Fermentasi Asam Cuka

Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.

Reaksi:
                                                    aerob
C₆H₁₂O₆ ———> 2 C₂H₅OH —————————> 2 CH₃COOH + H₂O + 116 kal
           (glukosa)              bakteri asam cuka asam cuka
Ref:

•      Ferdinand P, Fictor dan Ariebowo, Mukti.2009.Praktis Belajar Biologi SMA X. Departemen Pendidikan Nasional.Jakarta : Pusat Perbukuan
• http://biologi.blogsome.com/

    

                                       

Posted in: Biologi Umum,Fisiologi Hewan,Sistem Pernapasan