Bagaimana Proses Respirasi Seluler

Yang dimaksud dengan respirasi seluler adalah suatu hal yang merujuk kepada kegiatan perubahan dari molekul organik yang kaya akan energi potensial menjadi produk limbah yang memiliki energi lebih rendah (proses katabolik) pada tingkat seluler.

Tahapan atau proses Respirasi seluler adalah:

  • Glikolisis
  • Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat/Siklus Asam Trikarbolsilat)
  • Rantai Transport Elektron
  • Kemiosmosis

Glikolisis

Ketika glikolisis (penguraian gula), glukosa (gula berkarbon enam) diuraikan dalam dua gula berkarbon tiga. Glukosa adalah molekul gula yang termasuk monosakarida dengan salah satu atom karbonnya merupakan gugus karbonil dan atom karbon lainnya terikat pada gugus hidroksil.

Sesudah glukosa diubah menjadi gula yang lebih kecil, kemudian dioksidasi dan atom sisanya disusun ulang untuk membentuk dua molekul piruvat. Proses glikolisis menghasilkan 2 ATP, 2 NADH dan molekul organik untuk siklus Krebs.

Siklus Krebs

Siklus Krebs adalah merupakan sesuatu yang menunjukkan siklus asam sitrat, disebut siklus Krebs karena seorang saintis Jerman-Inggris yang bernama Hans Krebs yang membeberkan siklus ini. Sebelum masuk ke siklus Krebs, mula-mula piruvat diubah menjadi asetil CoA.

Kemudian asetat dari asetil CoA masuk sebagai molekul berkarbon dua dan bertemu dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrat. Langkah-langkah berikutnya menguraikan sitrat kembali menjadi oksaloasetat sehingga membentuk siklus dengan melepaskan karbon dioksida, ATP dan molekul-molekul pembawa elektron.

Rantai transpor elektron

Rantai transpor elektron menerima elektron dari produk hasil perombakan glikolisis dan siklus Krebs dan mentransfer elektron dari satu molekul ke molekul lain. Energi yang dilepaskan dari setiap pelepasan elektron tersebut digunakan untuk membuat ATP.

Apa itu respirasi seluler

Pengertian respirasi seluler adalah suatu hal yang merujuk kepada proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah (proses katabolik) pada tingkat seluler. Pada respirasi sel, oksigen terlibat sebagai reaktan bersama dengan bahan bakar organik dan akan menghasilkan air, karbon dioksida, serta produk energi utamanya ATP.

ATP (adenosin trifosfat) adalah mempunyai energi untuk aktivitas sel seperti melakukan sintesis biomolekul dari molekul pemula yang lebih kecil, menjalankan kerja mekanik seperti pada kontraksi otot, dan mengangkut biomolekul atau ion melalui membran menuju daerah berkonsentrasi lebih tinggi. Secara garis besar, respirasi sel melibatkan proses-proses yang disebut glikolisis, siklus Krebs atau siklus asam sitrat, dan rantai transpor elektron.

Respirasi adalah suatu proses metabolisme dengan cara menggunakan oksigen dalam pembakaran senyawa yang lebih kompleks seperti pati, gula, protein, lemak, dan asam organik, sehingga menghasilkan molekul yang sederhana seperti CO2, air serta energi dan molekul lain yang dapat digunakan oleh sel untuk reaksi sintesa.

Respirasi adalah suatu proses biologis, yaitu oksigen diserap untuk digunakan pada proses pembakaran (oksidatif) yang menghasilkan energi diikuti oleh pengeluaran sisa pembakaran berupa gas karbondioksida dan air. Substrat yang paling banyak diperlukan tanaman untuk proses respirasi dalam jaringan tanaman adalah karbohidrat dan asam-asam organik bila dibandingkan dengan lemak dan protein.

Respirasi dapat dibedakan dalam tiga tingkat adalah:

  • pemecahan polisakarida menjadi gula sederhana
  • oksidasi gula menjadi asam piruvat
  • transformasi piruvat dan asam-asam organik secara aerobic menjadi karbondioksida, air dan energi. Protein dan lemak dapat pula berperan sebagai substrat dalam proses pemecahan ini

Pada hakikatnya, respirasi adalah pemanfaatan energi bebas dalam makanan menjadi energi bebas yang ditimbun dalam bentuk ATP. Dalam sel, ATP digunakan sebagai sumber energi bagi seluruh aktivitas hidup yang memerlukan energi. Aktivitas hidup yang memerlukan energi antara lain, kerja mekanis (kontraktil dan motilitas), transpor aktif (mengangkut molekul zat atau ion yang melawan gradien konsentrasi zat), produksi panas (bagi tubuh burung dan hewan menyusui).

Namun, selain ketiga tujuan tersebut, energi dibutuhkan oleh tubuh untuk transfer materi genetik dan metabolisme sendiri. Jadi respirasi seluler adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi potensialmenjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah (proses katabolik) pada tingkat seluler.

Pada respirasi sel,oksigenterlibat sebagaireaktan bersama denganbahan bakarorganik dan akan menghasilkan air,karbon dioksida,serta produk energi utamanya ATP.ATP (adenosin trifosfat) memiliki energi untuk aktivitas sel seperti melakukan sintesis bio molekul dari molekul pemula yang lebih kecil, menjalankan kerja mekanik seperti pada kontraksi otot,dan mengangkut biomolekul atau ion melalui membran menuju daerah berkonsentrasi lebih tinggi.

Respirasi merupakan fungsi kumulatif dari tiga tahapan metabolik, dua tahapan yang pertama, glikolisis dan siklus krebs merupakan jalur katabolik yang menguraikan glukosa dan bahan bakar organik lainnya. Glikolisis yang terjadi dalam sitosol mengawali perombakan dengan pemecahan glukosa menjadi dua molekul senyawa yang disebut piruvat.

Siklus Krebs, yang terjadi dalam matriks mitokondria menyempurnakan pekerjaan ini dengan menguraikan turunan piruvat menjadi karbon dioksida. Dengan demikian, karbon dioksida yang dihasilkan oleh respirasi merupakan fragmen molekul organik yang teroksidasi. Sebagian tahap glikolisis dan siklus Krebs ini merupakan reaksi redoks di mana enzim dehidrogenase mentransfer elektron dari substrat ke NAD+dan membentuk NADH.

Pada langkah ketiga respirasi, rantai transpor elektron menerima elektron dari produk hasil perombakan kedua langkah yang pertama tersebut (biasanya melalui NADH) dan melewatkan elektron ini dari satu molekul ke molekul yang lain. Pada akhir rantai ini, elektron digabungkan dengan ion hidrogen dan oksigen molekuler untuk membentuk air. Energi yang dilepas pada setiap langkah rantai tersebut disimpan dalam suatu bentuk yang digunakan oleh mitokondria untuk membuat ATP.

Modus sintesis ATP ini disebut fosforilasi oksidatif karena sintesis ini digerakkan oleh reaksi redoks yang mentransfer elektron dari makanan ke oksigen (Campbell, 2012). Tempat transpor elektron dan fosforilasi oksidatif ialah membran dalam mitokondria. Fosforilasi oksidatif bertanggung jawab atas hampir 90% ATP yang dihasilkan oleh respirasi.

Sejumlah kecil ATP dibentuk langsung dalam beberapa glikolisis dan siklus Krebs oleh mekanisme yang disebut fosforilasi tingkat substrat. Modus sintesis ATP ini terjadi apabila enzim mentransfer gugus fosfat dari substrat ke ADP (substrat yang dimaksud disini adalah molekul organik yang dihasilkan selama katabolisme glukosa yang berurutan).