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/

    

                                       

Read More

Sistem Respirasi Burung

Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.

Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus ( di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih).

Parabronkus berupa tabung tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru-paru dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantong udara abdominal).

Fungsi kantung udara :

       -     membantu pernafasan terutama saat terbang

       -          menyimpan cadangan udara (oksigen)

       -          memperbesar atau memperkecil berat jenis pada saat burung berenang

       -          mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu banyak

Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antartulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke pundi- pundi hawa sebagai cadangan udara.
Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (O2) di paru - paru berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.
Pernapasan pada burung di saat hinggap adalah sebagai berikut.

Burung mengisap udara lalu udara mengalir lewat bronkus ke pundi-pundi hawa bagian belakang bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di paru-paru mengalir ke pundi-pundi hawa, udara di pundi-pundi belakang mengalir ke paru-paru lalu udara menuju pundi-pundi hawa depan. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal,antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.

Pernafasan burung saat terbang :

Struktur Pernapasan Burung

Saat terbang pergerakan aktif dari rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan pangkal perlekatan otot yang berfungsi untuk terbang. Saat mengepakan sayap (sayap diangkat ke atas), kantong udara di antara tulang korakoid terjepit sehingga udara kaya oksigen pada bagian itu masuk ke paru-paru.












Ref: Buku BSE, Praktis_belajar_biologi_SMA_X_Fictor_F_dan_Moekti_A

Read More

Sistem Pernapasan Manusia

Sistem Pernapasan Manusia

A. Struktur dan Fungsi Pernapasan Manusia

Alat-alat    pernapasan  pada   manusia    meliputi    bagian-bagian sebagai berikut:

1.  Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Udara     dari     luar     akan    masuk    lewat     rongga    hidung (cavum nasalis).Rongga     hidung berlapis     selaput     lendir,     di dalamnya     terdapat   kelenjar     minyak (kelenjar     sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar   sudorifera).Selaput   lendir   berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring  partikel  kotoran yang masuk bersama  udara.  Juga terdapat konka yang  mempunyai   banyak  kapiler   darah  yang berfungsi  menghangatkan  udara  yang  masuk.  Fungsi  hidung antara lain:

Menghangatkan udara Melembabkan udara Membersihkan udara

2.  Faring

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan

Read More