Jelaskan Proses Respirasi Seluler. Respirasi sel adalah proses mengekstraksi energi dalam bentuk ATP dari glukosa dalam makanan yang Anda makan. Bagaimana respirasi seluler terjadi di dalam sel? Respirasi seluler adalah proses tiga langkah. Secara singkat:
- Pada tahap pertama, glukosa dipecah dalam sitoplasma sel dalam proses yang disebut glikolisis.
- Pada tahap dua, molekul piruvat diangkut ke mitokondria. Mitokondria adalah organel yang dikenal sebagai “pembangkit tenaga listrik” sel (Gambar di bawah). Di mitokondria, piruvat, yang telah dikonversi menjadi molekul 2-karbon, memasuki siklus Krebs. Perhatikan bahwa mitokondria memiliki membran bagian dalam dengan banyak lipatan, yang disebut krista. Cristae ini sangat meningkatkan area permukaan membran di mana banyak dari reaksi respirasi seluler terjadi.
- Pada tahap ketiga, energi dalam pembawa energi memasuki rantai transpor elektron. Selama langkah ini, energi ini digunakan untuk menghasilkan ATP.
Oksigen diperlukan untuk membantu proses mengubah glukosa menjadi ATP. Langkah awal melepaskan hanya dua molekul ATP untuk setiap glukosa. Langkah-langkah selanjutnya melepaskan ATP lebih banyak.
Reaktan
Apa yang masuk ke dalam sel? Oksigen dan glukosa keduanya reaktan respirasi seluler. Oksigen masuk ke tubuh ketika organisme bernafas. Glukosa masuk ke tubuh ketika organisme makan.
Produk
Apa yang dihasilkan sel? Produk respirasi sel adalah karbon dioksida dan air. Karbon dioksida diangkut dari mitokondria Anda keluar dari sel Anda, ke sel darah merah Anda, dan kembali ke paru-paru untuk dihembuskan. ATP dihasilkan dalam proses. Ketika satu molekul glukosa dipecah, itu dapat dikonversi menjadi total bersih 36 atau 38 molekul ATP. Ini hanya terjadi di hadapan oksigen.
Reaksi Kimia
Reaksi kimia keseluruhan untuk respirasi sel adalah satu molekul glukosa (C6H12O6) dan enam molekul oksigen (O2) menghasilkan enam molekul karbon dioksida (CO2) dan enam molekul air (H2O). Dengan menggunakan simbol kimia, persamaan direpresentasikan sebagai berikut:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
ATP dihasilkan selama proses. Meskipun persamaan ini mungkin tidak terlalu rumit, respirasi seluler adalah serangkaian reaksi kimia yang dibagi menjadi tiga tahap: glikolisis, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron.
Glikolisis
Tahap pertama dari respirasi seluler adalah glikolisis. Glikolisis adalah pemisahan, atau lisis glukosa. Glikolisis mengubah glukosa 6-karbon menjadi dua molekul piruvat 3-karbon. Proses ini terjadi di sitoplasma sel, dan terjadi di hadapan atau tidak adanya oksigen. Selama glikolisis sejumlah kecil NADH dibuat seperti empat ATP. Dua ATP digunakan selama proses ini, meninggalkan keuntungan bersih dua ATP dari glikolisis. NADH untuk sementara menahan energi, yang akan digunakan pada tahap ketiga.
Siklus Krebs
Di hadapan oksigen, dalam kondisi aerob, piruvat memasuki mitokondria untuk melanjutkan ke siklus Krebs. Tahap kedua dari respirasi seluler adalah transfer energi dalam piruvat, yang merupakan energi awalnya dalam glukosa, menjadi dua pembawa energi, NADH dan FADH2. Sejumlah kecil ATP juga dibuat selama proses ini. Proses ini terjadi dalam siklus yang berkesinambungan, dinamai berdasarkan penemuannya, Hans Krebs. Siklus Krebs menggunakanmolekul 2-karbon (asetil-KoA) yang berasal dari piruvat dan menghasilkan karbon dioksida.
Rantai Transport Elektron
Tahap ketiga dari respirasi seluler adalah penggunaan NADH dan FADH2 untuk menghasilkan ATP. Ini terjadi dalam dua bagian. Pertama, NADH dan FADH2 memasuki rantai transpor elektron, di mana energinya digunakan untuk memompa, dengan transpor aktif, proton (H +) ke dalam ruang intermembran mitokondria. Ini membentuk gradien proton melintasi membran bagian dalam. Proton ini kemudian mengalir ke bawah gradien konsentrasi mereka, bergerak kembali ke matriks dengan difusi yang difasilitasi. Selama proses ini, ATP dibuat dengan menambahkan fosfat anorganik ke ADP. Sebagian besar ATP yang diproduksi selama respirasi seluler dibuat selama tahap ini.
Untuk setiap glukosa yang memulai respirasi seluler, dengan adanya oksigen (kondisi aerob), 36-38 ATP dihasilkan. Tanpa oksigen, dalam kondisi anaerob, ATP lebih sedikit (hanya dua!) Yang diproduksi.