Pembahasan Enzim dan Metabolisme Sel
Identifikasi Konsep
Aktivitas kehidupan seperti berolahraga, berpikir, berjalan, berlari, tertawa, tidur, atau bekerja memerlukan energi. Energi tersebut diperoleh dari hasil penguraian makanan yang dicerna kemudian akan zat makanan tersebut akan masuk ke proses metabolisme. Proses pembentukan energi dilakukan melalui proses pemecahan molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana baik dalam keadaan aerob maupun anaerob. Nah, bagaimana proses metabolisme itu terjadi? Nah untuk mengetahui jawabannya, ayo kita selesaikan soal di atas dan konsep yang harus kalian kuasai adalah respirasi anaerob.
Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi
Coba deh kalian perhatikan soal di atas! Kata kunci dari soal tersebut adalah menanyakan tentang respirasi anaerob. Kalau begitu mari kita pelajari bersama ya!
Nah tahu kah kalian, bahwa proses metabolisme dalam tubuh kita dibagi menjadi dua proses yaitu, katabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan reaksi pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dan bersifat eksergonik (menghasilkan energi). Sedangkan anabolisme merupakan reaksi pembentukan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks dan bersifat endergonik (membutuhkan energi). Salah satu proses katabolisme adalah respirasi. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen atau penerima elektronnya, respirasi dibedakan menjadi dua macam yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.
Respirasi Aerobik
Respirasi aerob adalah respirasi yang memerlukan oksigen bebas dari udara sebagai penerima elektron terakhir. Oksigen bebas ini digunakan untuk pembakaran bahan baku. Proses respirasi secara umum dapat kalian lihat sebagai berikut.
Dari reaksi di atas, terlihat bahwa respirasi aerob dengan bahan baku glukosa menghasilkan energi berupa ATP. Pada tumbuhan, energi yang dihasilkan sebagian berupa panas, sebagian lagi digunakan untuk aktivitas hidup tumbuhan itu sendiri seperti untuk proses pembentukan zat organik, untuk proses osmosis, untuk pengaliran protoplasma, atau untuk pembelahan sel. Respirasi aerobik mempunyai empat tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, serta rantai transportasi elektron respirasi dengan fosforilasi oksidatif.
Energi yang dihasilkan pada respirasi aerob adalah 36 ATP (sel eukariotik) dan 38 ATP (sel prokariotik). Nah, dalam tubuh kita energi tersebut diperoleh dari 2 ATP dari glikolisis, 2 ATP dari siklus krebs dan 34 ATP dari rantai transfer elektron. Tapi pada proses glikolisis terjadi perpindahan 2 NADH dari sitoplasma menuju mitokondria untuk masuk ke proses transfer elektron. Sehingga hasil bersihnya adalah 38 ATP – 2 ATP = 36 ATP.
Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob merupakan respirasi yang berlangsung dalam keadaan kurang/tanpa oksigen. Respirasi anaerob menggunakan senyawa organik selain oksigen sebagai penerima elektron terakhir. Kalian telah mengetahui bahwa salah satu sifat dari glikolisis adalah dapat terjadi secara aerob maupun anaerob. Pada keadaan anaerob, piruvat (hasil glikolisis) diubah menjadi produk lain seperti etanol atau asam laktat melalui fermentasi. Fermentasi dibedakan berdasarkan produknya, misalnya fermentasi alkohol (produknya alkohol) dan fermentasi asam laktat (produknya asam laktat). Energi yang dihasilkan pada fermentasi lebih kecil dibandingkan energi hasil respirasi aerobik, yaitu 2 ATP.
Nah, berdasarkan soal dapat kalian ketahui bahwa pada fermentasi asam laktat, piruvat (hasil glikolisis) langsung direduksi oleh NADH menjadi asam laktat. Dengan demikian, piruvat merupakan senyawa organik sebagai penerima hidrogen terakhir pada fermentasi ini, dan hasil akhirnya akan membentuk 2 ATP dan asam laktat.
Nah tahu kah kalian, bahwa proses metabolisme dalam tubuh kita dibagi menjadi dua proses yaitu, katabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan reaksi pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana dan bersifat eksergonik (menghasilkan energi). Sedangkan anabolisme merupakan reaksi pembentukan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks dan bersifat endergonik (membutuhkan energi). Salah satu proses katabolisme adalah respirasi. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen atau penerima elektronnya, respirasi dibedakan menjadi dua macam yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.
Respirasi Aerobik
Respirasi aerob adalah respirasi yang memerlukan oksigen bebas dari udara sebagai penerima elektron terakhir. Oksigen bebas ini digunakan untuk pembakaran bahan baku. Proses respirasi secara umum dapat kalian lihat sebagai berikut.
Dari reaksi di atas, terlihat bahwa respirasi aerob dengan bahan baku glukosa menghasilkan energi berupa ATP. Pada tumbuhan, energi yang dihasilkan sebagian berupa panas, sebagian lagi digunakan untuk aktivitas hidup tumbuhan itu sendiri seperti untuk proses pembentukan zat organik, untuk proses osmosis, untuk pengaliran protoplasma, atau untuk pembelahan sel. Respirasi aerobik mempunyai empat tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, serta rantai transportasi elektron respirasi dengan fosforilasi oksidatif.
Energi yang dihasilkan pada respirasi aerob adalah 36 ATP (sel eukariotik) dan 38 ATP (sel prokariotik). Nah, dalam tubuh kita energi tersebut diperoleh dari 2 ATP dari glikolisis, 2 ATP dari siklus krebs dan 34 ATP dari rantai transfer elektron. Tapi pada proses glikolisis terjadi perpindahan 2 NADH dari sitoplasma menuju mitokondria untuk masuk ke proses transfer elektron. Sehingga hasil bersihnya adalah 38 ATP – 2 ATP = 36 ATP.
Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob merupakan respirasi yang berlangsung dalam keadaan kurang/tanpa oksigen. Respirasi anaerob menggunakan senyawa organik selain oksigen sebagai penerima elektron terakhir. Kalian telah mengetahui bahwa salah satu sifat dari glikolisis adalah dapat terjadi secara aerob maupun anaerob. Pada keadaan anaerob, piruvat (hasil glikolisis) diubah menjadi produk lain seperti etanol atau asam laktat melalui fermentasi. Fermentasi dibedakan berdasarkan produknya, misalnya fermentasi alkohol (produknya alkohol) dan fermentasi asam laktat (produknya asam laktat). Energi yang dihasilkan pada fermentasi lebih kecil dibandingkan energi hasil respirasi aerobik, yaitu 2 ATP.
Nah, berdasarkan soal dapat kalian ketahui bahwa pada fermentasi asam laktat, piruvat (hasil glikolisis) langsung direduksi oleh NADH menjadi asam laktat. Dengan demikian, piruvat merupakan senyawa organik sebagai penerima hidrogen terakhir pada fermentasi ini, dan hasil akhirnya akan membentuk 2 ATP dan asam laktat.
Kesimpulan
Nah, berdasarkan soal di atas dapat kita ketahui bahwa respirasi anaerob dapat menghasilkan 2 ATP dan asam laktat (berasal dari fermentasi asam laktat) dan alkohol (berasal dari fermentasi alkohol), maka jawaban yang benar adalah E.
Pelajari Materi Terkait di Pahamify