Biologi Sel "Respirasi Sel"

RESPIRASI SEL

Didalam setiap sel hidup terjadi proses metabolism. Salah satu proses tersbut adalah katabolisme.

Katabolisme disebut pula disimilasi, karena dalam proses ini energy yang tersimpan ditimbulkan

kembali atau dibongkar untuk menyelenggarakan proses – proses kehidupan .

Respirasi sel berlangsung didalam mitokondria melalui proses glikolisis, yakni proses

pengubahan atom C6 menjadi C3. Dilanjutkan dengan proses dekarboksilasi oksidatif yang

mengubah senyawa C3 menjadi senyawa C2 dan C1 (CO2). Kemudian daur krebs mengubah

senyawa C2 menjadi senyawa C1(CO2¬). 

Pada setiap tingkatan ini dihasilkan energy berupa ATP (adenosine Tri Phosphat) dan Hidrogen .

hydrogen yang berenergi bergabung dengan akseptor hydrogen untuk dibawa ke transfer electron

; energynya dilepaskan dan hydrogen diterima oleh O2 menjadi H2O . 

Didalam proses respirasi dihasilkan senyawa antara CO2 yang merupakan bahan dasarproses

anabolisme. Didalam proses respirasi sel bahan bakarnya adalah gula heksosa. Pembakaran

tersebut memerlukan oksigen bebas, sehingga reaksi keseluruhan dapat ditukis sebagai berikut :

C6h12O6 + 6 CO2 ---------------- 6 CO2 + 6H2O + 675 kal

Dalam respirasi aerob. Gula heksosa mengalami pembongkaran dengan proses yang

sangat panjang. Pertamakali glukosa sebagai bahan dasar mengalami fosfolarisasi, yaitu proses

penambahan fosfat kepada molekul – molekul glukosa hingga menjadi fruktosa -1, 6 – difosfat.

Pada fosforilasi , ATP dan ADP memgang peranan penting sebagai pengisi fosfat.

Adapun pengubahan fruktosa – 1 , 6 – dipospat hingga akhirnya menjadi CO2 dan H2O

dapat dibagi menjadi empat tahap , yaitu glikolisis, reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif),

siklus krebs, dan transfer electron.

1. GLIKOLISIS

Adalah rangkaian reaksi pengubahan molekul glukosa menjadi asam piruvat dengan

menghasilkan NADH dan ATP. Sifat – sifat glikolisis ialah:

a. Dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob

b. Dalam glikolisis terdapat kegiatan enzimatis dan AdenosineTrifosfat (ATP) serta Adenosine

Difosfat (ADP)

c. ADP dan ATP berperan dalam pemindahan fosfat dari molekul satu ke molekul lainnya.

Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang mengkonversi glukosa menjadi piruvat. Pada

organisme aerob, glikolisis adalah pendahuluan jalur asam sitrat dan rantai transport electron,

saat sebagian besar energi bebas glukosa dihasilkan. Sepuluh reaksi glikolisis terjadi di dalam

sitosol. Pada tahap pertama, glukosa dikonversi menjadi fruktosa 1,6-bifosfat melalui reaksi

fosforilasi, isomerisasi dan fosforilasi kedua. Dua molekul ATP dipakai per molekul gukosa pad

reaksi-reaksi ini. Pada tahap kedua, fruktosa 1,6-bifosfat dipecah oleh aldolase membentuk

dihidroksiaseton fosfat dan gliselaldehida 3-fosfat, yang mudah mengalami interkonversi.

Gliseraldehida 3-fosfat kemudian melalui oksidasi dan fosforilasi membentuk 1,3-

bifosfatgliserat, suatu asil fosfat dengan potensi transfer fosforilyang tinggi. 3-fosfogliserat

kemudian terbentuk dan ATP dihasilkan. Pada tahap akhir glikolisis, fosfoenolpiruvat, zat antara

kedua dengan potensi transfer fosforilyang tinggi dibentuk melalui penggeseran fosforil dan

dehidrasi. ATP lainnya dihasilkan sewaktu fosfoenol piruvat dikonversi menjadi piruvat.

Terdapat keuntungan bersih 3 molekul ATP pada pembentuk 2 molekul piruvat dari satu molekul

glukosa.

Akseptor electron pada oksidasi gliseraldehida 3-fosfat adalah NAD+ yang harus dihasilkan

kembali agar glikolisis dapat berlangsung terus. Pada organisme aerob, NADH yang terbentuk

pada glikolisis mentransfer elektronnya ke O2 melaluirantai transport electron, dan dengan

demikian menghasilkan kembali NAD+. Pada keadaan aerob, NAD+ dihasilkan kembali melalui

reduksi piruvat menjadi laktat. Pada sejumlah mikroorganisme, NAD+ biasanya dihasilkan

kembali oleh sintesis laktat atau etanoldari piruvat. Dua proses ini merupakan contoh fermentasi.

Jalur glikolisis mempunyai peran ganda, yaitu degradasi glukosa untuk menghasilkan

ATP dan memberikan unit-unit penyusun untuk sintesis komponen-komponen sel. Pada keadaan

fisiologis, reaksi-reaksi glikolisis dengan mudah reversible kecuali reaksi-reaksiyang dikatalisis

oleh heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvatkinase. Fosfofruktokinase, elemen pengontrol

terpenting pada glikolisis, dihambat oleh kadar tinggi ATP dan sitrat dan diaktifkan oleh AMP

dan fruktosa 2,6-bifosfat. Pada hati, bifosfat ini menandakan bahwa glukosa berlimpah.

Karenanya, fosfofruktokinase aktif bila diperlukan energi atau unit-unit penyusun.

Heksokinase dihambat olek glukosa 6-fosfatyang berakumulasi bila fosfofruktokinase

inaktif. Piruvatkinase, situs pengontrol lainnya, secara alosetrik dihambat oleh ATP dan alanin

dan diaktifkan oleh fruktosa 1,6-bifosfat. Akibatnya, piruvatkinase aktif maksimal bila muatan

bifungsiyang mengontrol kadar fruktosa 2,6-bifosfat, diatur melalui fosforilasi. Kadar glukosa

yang rendah dalam darah mendorong fosforilasi piruvatkinase hati, sehingga aktivitasnya

menurun dan dengan demikian menurunkan pemakaian glukosa dalam hati. Setelah glikolisis

terjadi reaksi antara. (dekarboksilasi oksidatif), yaitu pengubahan asam piruvat menjadi 2 asetil

KoA sambil menghasilkan CO2 dan 2NADH2 yang reaksinya adalah :

2 NAD 2NADH2 

2(C3H4O3) 2 (C3H3O) – KoA + 2CO2 

Piruvat Asetil KoA

Perubahan asam piruvat menjadi asetil KoA merupakan persimpangan jalan untuk menuju

berbagai biosintesis yang lain. Asetil KoA yang terbentuk kemudian memasuki siklus krebs

2. SIKLUS KREBS

Dua molekul piruvat atau laktat yang terbentuk pada akhir dari glikolisis masih

mengandung banyak energi yang tersimpan. Piruvat lewat dari sitosol sel ke mitokondria.

Kemudian sebuah sel memakai jalur-jalur yang ada untuk mengeluarkan energi yang masih sisa

dari piruvat untuk membentuk ATP. Satu jalur kunci yang disebut siklus asam sitrat.

Sebelum siklus asam sitrat dapat berlangsung, piruvat harus melepaskan satu gugus

karbon dioksida dan akhirnya membentuk asetil-CoA. Reaksi ini bersifat irreversible dan

memiliki konsequensi metabolik yang penting. Pada saat asam piruvat diobah menjadi asetil-

CoA, satu lagi NADH + H akan terbentuk, sehingga akan dihasilkan lagi molekul ATP.

Perobahan piruvat menjadi asetil-CoA 

membutuhkan vitamin B tiamin, riboflavin, niacin, dan asam pantotenat. Maka, metabolisme

karbohidrat tergantung pada adanya vitamin-vitamin ini.

Siklus asam sitrat (Siklus Krebs atau Siklus TCA) adalah suatu urutan reaksi-reaksi kimia

yang rapi dan bagus, digunakan oleh sel untuk mengubah karbon dari asetat menjadi karbon

dioksida dan untuk menghasilkan energi.Asetil-CoA memasuki siklus, dan akhirnya reaksi-

reaksi menghasilkan dua molekul karbon dioksida. Di dalamproses ini, sel menghasilkan NADH

+ H+ dan molekul-molekul lain yang terkait yang akhirnya digunakan membentuk banyak ATP.

Siklus asam sitrat (lihat Gambar) dimulai dengan bergabungnya asetil-CoA dengan asam

oksaloasetat membentuk asam sitrat. Di dalam proses ini, molekul CoA dilepaskan. Di dalam

satu putaran siklus asam sitrat, molekul asam sitrat dimetaboliser menjadi molekul oksaloasetat

dan dua molekul karbon dioksida dilepas. Siklus siap untuk mulai lagi.

Pada siklus krebs , pemecahan rantai karbon pada glukosa selesai, Jadi, sebagai hasil dari

glikoslisis , reaksi antara dan siklus krebs adalah pemecahan satu molekul glukosa 6 karbon

menjadi 6 molekul 1 karbon, selain itu juga dihasilkan 2 molekul ATP dari glikolisis dan 2 ATP

lagi dari siklus krebs.

Perlu diingat bahwa tiap – tiap proses melepaskan atom hydrogen yang ditranspor ke

sistem transport electron oleh molekul pembawa

. 

3. TRANSPOR ELEKTRON

Pada sistem transpor electron berlangsung pengepakan energy dari glukosa menjadi ATP.

Reaksi ini terjadi didalam membaran dalam mitokondria, hydrogen dari siklus krebs yang

tergabung dalam FADH2dan NADH diubah menjadi elektorn dan proton. 

Pada sistem transport electron ini, oksigen adalah akseptor electron yang terakhir , setelah

menerima electron , O2 akan bereaksi dengan H+ membentuk H2O. pada sistem ini dihasilkan 34

ATP. Jadi total ATP yang dihasilkan dari respirasi seluler adalah sebagai berikut: Secara tidak

langsung secara Lewat sistem transport elektron langsung

Glikolisis 2 NADH2 = 6 ATP 2 ATP 

Reaksi antara 2 NADH2 = 6 ATP 

Siklus Krebs 6 NADH2 = 18 ATP 2 ATP 

2 FADH2 = 4 ATP

------------------------------------ ------------------

34 ATP 4 ATP

TUGAS BIOLOGI SELSIKLUS GLIKOLISIS, DAUR KREBS DAN TRANSPOR

ELEKTRONOLEH:

BHIMA WIBAWA SANTOSO A1C407003

DOSEN PENGAMPU:

Dra. Harlis, M.Si

PROGRAM STUDI BIOLOGI

PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNUVERSITAS JAMBI

2010

RESPIRASI SEL

 KATABOLISME

Katabolisme adalah salah satu bagian dari metabolisme yang terjadi pada mahkluk hidup yang bersifat

eksorgonik , melepaskan energi

Katabolisme ini dilakukan oleh mahkluk hidup agar ia bisa mendapatkan energi sehingga bisa

beraktivitas. 

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang

mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih

rendah.

Energi yang ada ditubuh mahkluk hidup itu berupa energi kimia dijadikan energi kinetik /

energi gerak

Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa

Complex sebagai senyawa sumber yang diurai.

Bila pembongkaran zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) : Respirasi

Bila pembongkaran zat dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) : Fermentasi.

1. Contoh Respirasi : C6H12O6 (glukosa)+ O2 ——> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.

2. Contoh Fermentasi :C6H1206(glukosa) ——> 2C2H5OH(etanol) + 2CO2 + Energi.

Kita bahas diawal ini Respirasi baru Fermentasi OK

RESPIRASI SEL

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 osmosis ,

sintesis (anabolisme), aktivitas gerak, pertumbuhan.

Contoh:

Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:

C6H1206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi

(gluLosa)

Reaksi pembongkaran glukosa menjadi H20 + CO2 + Energi,

melalui empat tahap :

1. Glikolisis.

2. Dekarboksilasi Oksidatif

3. Daur Krebs.

4. Sistem Transpor Elektron respirasi.

SECARA SEDERHANA SKEMANYA SEBAGAI BERIKUT . OK

1. Glikolisis : awal proses Respirasi

Bahan : Glukosa (C=6)

Produk : 2.2.2 ( 2Asam Piruvat (C3),2NADH,2ATP)

Tempat : Sitoplasma

Suasana : Anaerob

Tahapan ada 10 tahapan

Peristiwa perubahan :

Glukosa jadi Asam piruvat.

Short Cut : GiGi FiFi PGAL diberi 3 pil PGA malah Pusing - Pingsan

Artinya Urutan Prosesnya

Glukosa - Glulosa 6fosfat - Fruktosa 6 difosfat- Fruktosa 1,6 difosfat - 3 fosfogliseraldehid

(PGAL) - Phospo Gliserat Acid 1.3 - Phospo Gliserat Acid 3 - Phospo Gliserat Acid 2 -Phospo

Eno Piruvat - Asam Piruvat

OK

Hasil lebgkapnya Glikolisis :

1. 2 Asam Piruvat

2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai koenzim sumber elektron berenergi tinggi.

3. 2 molekul ATP

Hasil itu oleh sel didapatkan untuk setiap penguraian 1 molekul glukosa.

2. Dekarbosilasi Oksidatif ( prodes antara siklus Krebs )

Proses Pembongakaran Asam piruvat menjadi Asetil KoA untuk menjembatani proses Siklus Krebs 

Bahan : Asam Piruvat (C=3)

Produk : 2.2.2 (2 Asetil KoA (C=2), 2 CO2(C=1) , 2 NADH)

Tempat : Inter Membran luar mitokondria

Proses : Asam Piruvat(3C) dirubah menjadi Asetil KoA (2C) dan CO2 (1 C)

Setiap pembongkaran senyawa menhasilkan CO2 dapat dipastikan juga menhasilkan NADH)

3. Daur Krebs (daur trikarboksilat):

Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piruvat secara

aerob menjadi CO2 serta energi kimia

Bahan : Asetil KoA

Produk : 6,4,2,2 ( 6NADH,4CO2,2FADH ,2ATP )

Tempat : Matriks Mitokondria

Langkah : OA-S-IS-KG-SCo-S-F-M

UNTUK SEMAKIN JELAS LIHAT SKEMANYA YA ok

4. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:

Bahan : 10 NADH ( 2 GLikolisis,2 DO,6 SK)

6 Oksigen

Produk : 34 ATP dab H2O

Tempat : Cristae ( membran dalam Mitocondria )

Suasana : Aerob ( O2 sebagai Akseptor ion H+ )

Enzim : Sitokrom

Electron Transport Chain

The electron transport chain allows the release of the

large amount of chemical energy stored in reduced

NAD+ (NADH) and reduced FAD (FADH2). The energy

released is captured in the form of ATP (3 ATP per

NADH and 2 ATP per FADH2).

NADH + H+ + 3 ADP + 3 Pi + 1/2 O2 → NAD+ + H2O + 3 ATP

FADH2 + 2 ADP + 2 Pi + 1/2 O2 → FAD+ + H2O + 2 ATP

The electron transport chain (ETC) consists of a series of molecules, mostly proteins, embedded

in the inner mitochondrial membrane.

Dari Glikolisis , DO dan daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai

NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2

Di dalam kristae mitokondria yang terdapat Oksigen dan bantuan enzim sitokrom bahan NADH

dan FADH itu dioksidasi melalui sistem pengangkutan elektron)

Elektron itu kemudian diterima Oksigen sebagai Akseptor ion H+ maka terbentuklah air

Lepasnya elektron dari NADH ini membuat ADP tertambahkan energi Posphat menjadi ATP

Semua ATP yang didapatkan 34 ATP

34 ATP itu bisa dihitung dari setiap pembongkaran 1 NADH menghasilkan 3 ATP dan 1 FADH

menghasilkan 2 ATP karena di dapatkan 10 NADH dan 2 FADH maka semua 34 ATP

Olsigen sebagai akseptor ion H+ akan membentuk air

Jadi langkah terakhir ini selain menghasilkan ATP juga menghasilkan Air ( H2O)

Produk sampingan respirasi berupa CO2 tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui

stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat

tinggi/manusia secara Difusi .

Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

PROSES AKSEPTOR ATP

1. Glikolisis:

Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP

2. Dejarboksilasi Oksidatif

2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP

3. Siklus Krebs

2 asetil KoA ——> 6 NADH + 4CO2 + 2 FADH + 2 ATP

4. Rantai trsnspor elektron respirator:

10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP

2 FADH2 + O2 ——> 2 FAD + 2 H20 4 ATP

Jadi Total Yang dihasilkan ada 38 ATP dari Glikolisis 2 ATP , SK 2ATP , STE 34 ATP) OK

UNTUK SEMAKIN JELAS LIHAT SKEMA INI

Kesimpulan :

Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + 6 CO2 menghasilkan energi

sebanyak 38 ATP

Karena Peristiwa Glikolisis terjadi di sitoplasma , maka NAD yang membawa ion H+ ketika

masuk ke mitocondria untuk diberikan ke akseptor Oksigen memrlukan energi 2 ATP maka

ATP keseluruhan hanya tinggal 36 ATP

Agar lebih jelas coba katabolisme respirasi ini dibandingkan dengan fotosintesis sebagai contoh

anabolisme

Sumber : http://edisukarman.blogspot.com/search/label/BIOLOGI 

Respirasi Sel

Respirasi sel, juga dikenal sebagai ‘metabolisme oksidatif’, adalah salah satu cara kunci sel berguna mendapatkan energi. Ini adalah himpunan reaksi metabolik dan proses-proses yang terjadi dalam organisme ‘biokimia sel untuk mengubah energi dari nutrisi menjadi adenosin trifosfat (ATP), dan kemudian melepas produk-produk limbah. Reaksi respirasi yang terlibat dalam reaksi katabolik yang melibatkan oksidasi satu molekul dan pengurangan lain.

Nutrisi biasa digunakan oleh sel-sel hewan dan tumbuhan dalam respirasi termasuk glukosa, asam amino dan asam lemak, dan agen oksidasi yang umum (penerima elektron) adalah molekul oksigen (O2). Bakteri dan archaea juga dapat lithotrophs dan organisme ini dapat bernafas menggunakan berbagai molekul anorganik sebagai donor dan akseptor elektron, seperti belerang, ion logam, methane atau hidrogen. Organisme yang menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir dalam

digambarkan sebagai respirasi aerobik, sedangkan mereka yang tidak disebut sebagai anaerobik .

Energi yang dilepaskan dalam respirasi digunakan untuk mensintesis ATP untuk menyimpan energi ini. Energi yang tersimpan dalam ATP kemudian dapat digunakan untuk mendorong proses-proses yang membutuhkan energi, termasuk biosintesis, gerak atau pengangkutan molekul melintasi membran sel.

Respirasi Aerobik

Respirasi aerobik memerlukan oksigen untuk menghasilkan energi (ATP). Meskipun karbohidrat, lemak, dan protein dapat semua akan diproses dan dikonsumsi sebagai pereaksi, itu adalah metode paling disarankan untuk pemecahan dari glikolisis piruvat dan piruvat mensyaratkan bahwa mitokondria masukkan agar dapat sepenuhnya dioksidasi oleh siklus Krebs. Produk dari proses ini adalah energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat), oleh fosforilasi tingkat substrat, NADH dan FADH2.

Sederhana reaksi: C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)ΔG = -2.880 kJ per mol C6H12O6

ΔG negatif menunjukkan bahwa produk-produk dari proses kimia toko sedikit energi dari reaktan dan reaksi dapat terjadi secara spontan; Dengan kata lain, tanpa sebuah input energi.

Potensi yang mengurangi NADH dan FADH2 dikonversi menjadi lebih ATP melalui rantai transpor elektron dengan oksigen sebagai “terminal akseptor elektron”. Sebagian besar ATP dihasilkan oleh respirasi sel aerobik dibuat oleh fosforilasi oksidatif. Ini bekerja dengan energi yang dilepaskan dalam konsumsi piruvat yang digunakan untuk menciptakan potensi kemiosmotik oleh memompa proton melintasi membran. Potensi ini kemudian digunakan untuk menggerakkan ATP sintase dan memproduksi ATP dari ADP. Buku pelajaran biologi sering menyatakan bahwa 38 molekul ATP dapat dibuat per molekul glukosa dioksidasi selama respirasi selular (2 dari glikolisis, 2 dari siklus Krebs, dan sekitar 34 dari sistem transportasi elektron). Namun, hasil maksimal ini tidak pernah cukup mencapai akibat kerugian (bocor membran) serta biaya pindah dan ADP piruvat ke matriks mitokondria dan perkiraan arus kisaran sekitar 29-30 ATP per glukosa.

Metabolisme aerobik adalah 19 kali lebih efisien daripada metabolisme anaerob (yang menghasilkan 2 mol ATP per 1 mol glukosa). Mereka berbagi jalur awal glikolisis tapi metabolisme aerobik terus dengan siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif. Glikolitik pos reaksi terjadi di mitokondria dalam sel eukariotik, dan di sitoplasma dalam sel prokariotik.

1. 1.      Glikolisis

Glikolisis adalah jalur metabolik yang ditemukan dalam sitoplasma sel dalam semua makhluk hidup dan anaerobik (yakni, oksigen tidak diperlukan). Proses mengkonversi satu molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat, dan membuat energi dalam bentuk dua molekul ATP bersih. Empat molekul ATP per glukosa diproduksi sebenarnya, namun dua dikonsumsi untuk tahap persiapan. Awal fosforilasi glukosa diperlukan untuk menggoyang untuk pembelahan molekul menjadi dua triose gula. Selama membayar-off tahap glikolisis, empat gugus fosfat ditransfer ke ADP oleh fosforilasi tingkat substrat untuk membuat empat ATP, dan dua NADH yang dihasilkan ketika gula triose dioksidasi. Reaksi keseluruhan dapat dinyatakan dengan cara ini:

Glucose + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H+ + 2 H2O

Dekarboksilasi oksidatif piruvat

Yang piruvat dioksidasi menjadi asetil-KoA dan CO2 oleh piruvat dehidrogenase kompleks, sekelompok enzim-banyak salinan dari masing-masing dari tiga enzim-terletak di mitokondria dari sel-sel eukariotik dan di dalam sitosol dari prokariota. Dalam proses satu molekul NADH dibentuk per piruvat dioksidasi, dan 3 mol ATP dibentuk untuk setiap mol piruvat. Langkah ini juga dikenal sebagai reaksi link, seperti link glikolisis dan siklus Krebs.

1. 2.      Siklus Asam Sitrat

Ini juga disebut siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat. Ketika oksigen hadir, asetil-KoA yang dihasilkan dari molekul piruvat diciptakan dari glikolisis. Setelah asetil-KoA terbentuk, dua proses dapat terjadi, aerobik atau respirasi anaerobik. Ketika oksigen hadir, mitokondria akan mengalami respirasi aerobik yang mengarah pada siklus Krebs. Namun, jika oksigen tidak ada, fermentasi dari molekul piruvat akan terjadi. Dengan keberadaan oksigen, ketika asetil-KoA yang dihasilkan, molekul kemudian memasuki siklus asam sitrat (Siklus Krebs) di dalam matriks mitokondria, dan akan teroksidasi menjadi CO2, sementara pada saat yang sama mengurangi NAD menjadi NADH. NADH dapat digunakan oleh rantai transpor elektron untuk membuat ATP lebih lanjut sebagai bagian dari fosforilasi oksidatif. Mengoksidasi sepenuhnya setara dengan satu molekul glukosa, dua asetil-KoA harus dimetabolisme oleh siklus Krebs. Dua produk limbah, H2O dan CO2, diciptakan selama siklus ini.

Siklus asam sitrat adalah sebuah 8-langkah proses yang melibatkan enzim dari 8. Di seluruh siklus, asetil-KoA akan berubah menjadi sitrat, Isositrat, α-ketoglutarat, suksinil-CoA, suksinat, Fumarat, malat, dan akhirnya, oksaloasetat. Memperoleh energi bersih dari satu siklus adalah 3 NADH, 1 FADH, dan 1 ATP. Dengan

demikian, total jumlah energi seluruh hasil dari satu molekul glukosa (2 piruvat molekul) adalah 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP.

Fosforilasi oksidatif

Pada eukariota, fosforilasi oksidatif terjadi di krista mitokondria. Ini terdiri dari rantai transpor elektron yang membentuk gradien proton (kemiosmotik potensial) melintasi membran dengan mengoksidasi yang NADH yang dihasilkan dari siklus Krebs. ATP disintesis oleh enzim ATP sintase ketika gradien kemiosmotik digunakan untuk mendorong fosforilasi ADP. Elektron akhirnya ditransfer ke eksogen oksigen dan, dengan tambahan dua proton, air terbentuk.

1. 3.      Teoritis

Produktivitas dalam tabel di bawah ini untuk satu molekul glukosa sepenuhnya teroksidasi menjadi karbon dioksida. Diasumsikan bahwa semua koenzim tereduksi dioksidasi oleh rantai transpor elektron dan digunakan untuk fosforilasi oksidatif.

Stepcoenzyme yield

ATP yield Source of ATP

Glycolysis preparatory phase

-2Fosforilasi glukosa dan fruktosa 6-fosfat menggunakan dua ATP dari sitoplasma.

Glycolysis pay-off phase

4 Fosforilasi tingkat substrat

2 NADH 4 (6)

Fosforilasi oksidatif. Hanya 2 ATP per NADH sejak koenzim harus disisipkan kedalam rantai transpor elektron dari sitoplasma daripada matriks mitokondria. Jika alik malat digunakan untuk memindahkan NADH ke mitokondria ini mungkin menghitung sebagai 3 ATP per NADH.

Oxidative decarboxylation of pyruvate

2 NADH 6 Fosforilasi oksidatif

Krebs cycle2 Fosforilasi tingkat substrat

6 NADH 18 Fosforilasi oksidatif2 FADH2 4 Oxidative phosphorylation

Total yield 36 (38) ATPDari lengkap oksidasi satu molekul glukosa menjadi karbon dioksida dan oksidasi koenzim semua berkurang.

Meskipun ada hasil teoritis 36-38 molekul ATP per glukosa selama respirasi sel, kondisi seperti itu umumnya tidak menyadari akibat kerugian seperti biaya bergerak piruvat (dari glikolisis), fosfat, dan ADP (substrat untuk sintesis ATP) ke mitokondria. Semua secara aktif diangkut menggunakan operator yang memanfaatkan energi yang tersimpan dalam proton gradien elektrokimia.

* Piruvat diambil oleh yang spesifik, km rendah transporter untuk membawa ke dalam matriks mitokondria untuk oksidasi oleh kompleks dehidrogenase piruvat.* The fosfat translokase symporter dan merupakan kekuatan pendorong untuk memindahkan ion fosfat ke dalam mitokondria adalah proton gaya penggeraknya.* Para pembawa adenin nukleotida adalah antiporter dan pertukaran ADP dan ATP melintasi membran. Kekuatan pendorong ini disebabkan oleh ATP (-4) memiliki muatan negatif yang lebih daripada ADP (-3) dan dengan demikian itu menghantarkan beberapa komponen listrik proton gradien elektrokimia.

Hasil dari proses transportasi ini menggunakan proton gradien elektrokimia adalah bahwa lebih dari 3 H + yang diperlukan untuk membuat 1 ATP. Jelas ini mengurangi efisiensi teoretis seluruh proses dan maksimum yang mungkin lebih dekat dengan 28-30 molekul ATP. Dalam praktik efisiensi mungkin lebih rendah lagi karena membran mitokondria agak bocor untuk menjadi proton.  Faktor lain mungkin juga menghilangkan gradien proton menciptakan bocor tampaknya mitokondria. Uncoupling protein yang dikenal sebagai thermogenin dinyatakan dalam beberapa jenis sel dan merupakan saluran yang dapat transportasi proton. Ketika protein ini aktif dalam membran sirkuit pendek yang coupling antara rantai transpor elektron dan sintesis ATP. Energi potensial dari gradien proton tidak digunakan untuk membuat ATP tapi menghasilkan panas. Hal ini terutama penting dalam lemak cokelat thermogenesis dari mamalia yang baru lahir dan berhibernasi.

1. 4.      Fermentasi

Tanpa oksigen, piruvat tidak dimetabolisme oleh respirasi sel tetapi mengalami proses fermentasi. Yang piruvat tidak diangkut ke dalam mitokondria, tetapi tetap dalam sitoplasma, di mana waktunya akan diubah ke produk-produk limbah yang dapat dikeluarkan dari sel. Ini melayani tujuan pembawa mengoksidasi hidrogen sehingga mereka dapat melakukan glikolisis lagi dan mengeluarkan kelebihan piruvat. Produk limbah ini bervariasi tergantung pada organisme. Dalam kerangka otot, produk limbah asam laktat. Jenis ini disebut fermentasi asam laktat fermentasi. Dalam ragi, produk limbah etanol dan karbon dioksida. Jenis ini dikenal sebagai fermentasi alkohol atau fermentasi etanol. ATP dihasilkan dalam proses ini adalah dibuat oleh fosforilasi tingkat substrat, yang tidak memerlukan oksigen.

Fermentasi kurang efisien dalam menggunakan energi dari glukosa sejak 2 ATP diproduksi per glukosa, dibandingkan dengan 38 ATP per glukosa diproduksi oleh respirasi aerobik. Hal ini karena produk-produk dari fermentasi limbah masih mengandung banyak energi. Etanol, misalnya, dapat digunakan di bensin (bensin) solusi. Glikolitik ATP Namun, dibuat lebih cepat. Untuk prokariota untuk melanjutkan tingkat pertumbuhan yang cepat ketika mereka dialihkan dari lingkungan aerobik ke lingkungan anaerobik, mereka harus meningkatkan laju reaksi glikolitik. Untuk organisme multiseluler, selama semburan pendek aktivitas berat, sel-sel otot menggunakan fermentasi untuk melengkapi produksi ATP dari respirasi aerobik lebih lambat, sehingga fermentasi dapat digunakan oleh sebuah sel bahkan sebelum tingkat oksigen habis, seperti yang terjadi dalam olahraga yang dilakukan tidak mengharuskan atlet untuk kecepatan sendiri, seperti berlari.

Respirasi Anaerobik

Respirasi anaerobik digunakan oleh beberapa mikroorganisme di mana tidak ada oksigen (aerobik respirasi) maupun piruvat piruvat atau derivatif (fermentasi) adalah akseptor elektron terakhir. Sebaliknya, seorang akseptor anorganik (misalnya, Sulfur) digunakan.

Suka Memuat...

Persamaan Rumus Kimia untuk Respirasi Sel

 

Kimia persamaan untuk respirasi seluler merangkum apa yang terjadi dalam proses pernapasan pada tingkat sel. Pada artikel ini, Anda akan menemukan formula yang seimbangrespirasi seluler yang merangkum proses respirasi.

Setiap organisme di Bumi membutuhkan energi untuk bertahan hidup. Kehidupan setiap organisme ditopang melalui proses respirasi pada tingkat sel yang menyediakan energi yang dibutuhkan. Proses respirasi membuat setiap sel unit independen yang menciptakan energi sendiri. Proses menurunkan energi cukup kompleks tetapi dapat secara memadai disimpulkan dengan bantuan persamaan kimia untuk respirasi seluler.

APA ITU RESPIRASI TINGKAT SELULER?

Respirasi pada tingkat sel merupakan serangkaian proses metabolisme terhubung yang diarahkan mengkonversi energi biokimia yang tersimpan dalam makanan menjadi ATP (Adenosine Triphosphate) molekul, yang merupakan mata uang energi tubuh. Melalui manipulasi halus, dengan bantuan enzim, energi dalam bentuk molekul ATP berasal dari glukosa. Produksi glukosa pada gilirannya dilakukan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis yang

menciptakan glukosa memanfaatkan energi surya. Ini karbohidrat glukosa dan kompleks yang dibuat oleh tanaman yang dikonsumsi oleh hewan lain dan diproses untuk memperoleh energi.

Makanan dalam bentuk karbohidrat dan lemak pertama-tama dipecah menjadi bentuk yang lebih sederhana dari molekul glukosa yang kemudian diproses dalam sel untuk membuat molekul ATP melalui proses panjang yang saya akan meringkas melalui persamaan kimia respirasi, di bagian akhir dari Artikel.

Setiap tindakan dalam tubuh manusia dimungkinkan melalui penggunaan molekul ATP. Itulah sebabnya mereka disebut mata uang energi tubuh. Energi diperoleh melalui konversi ATP menjadi ADP (Adenosin difosfat). Saya pikir ini fakta yang sangat menekankan pentingnya proses respirasi dalam membuat kehidupan menjadi mungkin.

Persamaaan Respirasi selular

Setiap proses metabolisme termasuk respirasi selular adalah kompleks dan merupakan serangkaian reaksi yang terhubung satu sama lain. Hal ini dimungkinkan karena banyak enzim dan reaktan pada tingkat sel yang mengkatalisis dan mengendalikan aliran reaksi. Informasi untuk pelaksanaan reaksi ada dalam cetak biru dari molekul DNA hadir dalam setiap sel. Respirasi merupakan siklus kompleks reaksi terdiri dari siklus yang lebih kecil.

Persamaan kimia respirasi selular dari jenis aerobik. Dengan aerobik, kita berarti bahwa proses terjadi dalam kehadiran oksigen. Berikut persamaan kimia untuk respirasi tanaman, serta respirasi hewan:

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 36 atau 38 ATP molekul

Jadi dua bahan baku utama yang proses respirasi tergantung adalah glukosa (C6H12O6) dan oksigen! Itu sebabnya, kadar glukosa dalam darah perlu dipertahankan atau kita mengalami kelelahan dan kram. Dengan produk karbon dioksida, air dan mata uang energi dalam bentuk molekul ATP. Biarkan saya memberikan gambaran singkat tentang apa semua yang terjadi dalam proses pernapasan pada tingkat yang lebih dalam. Ada tiga langkah penting respirasi aerobik:

GlikolisisGlikolisis adalah proses menengah dalam respirasi yang menciptakan bahan baku yang mencakup 3 molekul piruvat, 2 NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) molekul dan sepasang molekul ATP juga. Produk-produk dari glikolisis selanjutnya diproses dalam tahap akhir respirasi.

Siklus KrebsSiklus Krebs adalah proses utama respirasi, yang juga dikenal sebagai siklus asam sitrat. Dalam proses ini, molekul piruvat diproses, memproduksi lebih molekul ATP.

Elektron Transport Rantai: Ini adalah proses yang menghasilkan jumlah maksimum molekul ATP.

Keseluruhan proses ini menciptakan 36 atau 38 molekul ATP dari molekul tunggal glukosa! Energi ini adalah sekitar 39% dari energi yang tersimpan dalam molekul glukosa yang berbicara banyak tentang efisiensi dari mekanisme ini. Beberapa molekul ATP yang dihasilkan digunakan untuk menyalakan proses respirasi itu sendiri.

RESPIRASI SEL :D

Respirasi sel, juga dikenal sebagai ‘metabolisme oksidatif’, adalah salah satu cara kunci sel berguna

mendapatkan energi. Ini adalah himpunan reaksi metabolik dan proses-proses yang terjadi dalam organisme

‘biokimia sel untuk mengubah energi dari nutrisi menjadi adenosin trifosfat (ATP), dan kemudian melepas produk-

produk limbah. Reaksi respirasi yang terlibat dalam reaksi katabolik yang melibatkan oksidasi satu molekul dan

pengurangan lain.

Nutrisi biasa digunakan oleh sel-sel hewan dan tumbuhan dalam respirasi termasuk glukosa, asam amino dan asam

lemak, dan agen oksidasi yang umum (penerima elektron) adalah molekul oksigen (O2). Bakteri dan archaea juga

dapat lithotrophs dan organisme ini dapat bernafas menggunakan berbagai molekul anorganik sebagai donor dan

akseptor elektron, seperti belerang, ion logam, methane atau hidrogen. Organisme yang menggunakan oksigen

sebagai akseptor elektron terakhir dalam digambarkan sebagai respirasi aerobik, sedangkan mereka yang tidak

disebut sebagai anaerobik .

Energi yang dilepaskan dalam respirasi digunakan untuk mensintesis ATP untuk menyimpan energi ini. Energi yang

tersimpan dalam ATP kemudian dapat digunakan untuk mendorong proses-proses yang membutuhkan energi,

termasuk biosintesis, gerak atau pengangkutan molekul melintasi membran sel.

Respirasi selular pada sel eukariotik

Respirasi Aerobik

Respirasi aerobik memerlukan oksigen untuk menghasilkan energi (ATP). Meskipun karbohidrat, lemak, dan protein

dapat semua akan diproses dan dikonsumsi sebagai pereaksi, itu adalah metode paling disarankan untuk

pemecahan dari glikolisis piruvat dan piruvat mensyaratkan bahwa mitokondria masukkan agar dapat sepenuhnya

dioksidasi oleh siklus Krebs. Produk dari proses ini adalah energi dalam bentuk ATP (adenosin trifosfat), oleh

fosforilasi tingkat substrat, NADH dan FADH2.

Sederhana reaksi: C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)

ΔG = -2.880 kJ per mol C6H12O6

ΔG negatif menunjukkan bahwa produk-produk dari proses kimia toko sedikit energi dari reaktan dan reaksi dapat

terjadi secara spontan; Dengan kata lain, tanpa sebuah input energi.

Potensi yang mengurangi NADH dan FADH2 dikonversi menjadi lebih ATP melalui rantai transpor elektron dengan

oksigen sebagai “terminal akseptor elektron”. Sebagian besar ATP dihasilkan oleh respirasi sel aerobik dibuat oleh

fosforilasi oksidatif. Ini bekerja dengan energi yang dilepaskan dalam konsumsi piruvat yang digunakan untuk

menciptakan potensi kemiosmotik oleh memompa proton melintasi membran. Potensi ini kemudian digunakan

untuk menggerakkan ATP sintase dan memproduksi ATP dari ADP. Buku pelajaran biologi sering menyatakan bahwa

38 molekul ATP dapat dibuat per molekul glukosa dioksidasi selama respirasi selular (2 dari glikolisis, 2 dari siklus

Krebs, dan sekitar 34 dari sistem transportasi elektron). Namun, hasil maksimal ini tidak pernah cukup mencapai

akibat kerugian (bocor membran) serta biaya pindah dan ADP piruvat ke matriks mitokondria dan perkiraan arus

kisaran sekitar 29-30 ATP per glukosa.

Metabolisme aerobik adalah 19 kali lebih efisien daripada metabolisme anaerob (yang menghasilkan 2 mol ATP per

1 mol glukosa). Mereka berbagi jalur awal glikolisis tapi metabolisme aerobik terus dengan siklus Krebs dan

fosforilasi oksidatif. Glikolitik pos reaksi terjadi di mitokondria dalam sel eukariotik, dan di sitoplasma dalam sel

prokariotik.

Respirasi aerobik (panah merah) adalah sarana utama yang baik tumbuhan dan hewan menggunakan energi dalam

bentuk senyawa organik yang sebelumnya diciptakan melalui fotosintesis (panah hijau).

Glikolisis

Glikolisis adalah jalur metabolik yang ditemukan dalam sitoplasma sel dalam semua makhluk hidup dan anaerobik

(yakni, oksigen tidak diperlukan). Proses mengkonversi satu molekul glukosa menjadi dua molekul piruvat, dan

membuat energi dalam bentuk dua molekul ATP bersih. Empat molekul ATP per glukosa diproduksi sebenarnya,

namun dua dikonsumsi untuk tahap persiapan. Awal fosforilasi glukosa diperlukan untuk menggoyang untuk

pembelahan molekul menjadi dua triose gula. Selama membayar-off tahap glikolisis, empat gugus fosfat ditransfer

ke ADP oleh fosforilasi tingkat substrat untuk membuat empat ATP, dan dua NADH yang dihasilkan ketika gula

triose dioksidasi. Reaksi keseluruhan dapat dinyatakan dengan cara ini:

Glucose + 2 NAD+ + 2 Pi + 2 ADP → 2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H+ + 2 H2O

Dekarboksilasi oksidatif piruvat

Yang piruvat dioksidasi menjadi asetil-KoA dan CO2 oleh piruvat dehidrogenase kompleks, sekelompok enzim-

banyak salinan dari masing-masing dari tiga enzim-terletak di mitokondria dari sel-sel eukariotik dan di dalam

sitosol dari prokariota. Dalam proses satu molekul NADH dibentuk per piruvat dioksidasi, dan 3 mol ATP dibentuk

untuk setiap mol piruvat. Langkah ini juga dikenal sebagai reaksi link, seperti link glikolisis dan siklus Krebs.

Siklus Asam Sitrat

Ini juga disebut siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat. Ketika oksigen hadir, asetil-KoA yang dihasilkan dari

molekul piruvat diciptakan dari glikolisis. Setelah asetil-KoA terbentuk, dua proses dapat terjadi, aerobik atau

respirasi anaerobik. Ketika oksigen hadir, mitokondria akan mengalami respirasi aerobik yang mengarah pada

siklus Krebs. Namun, jika oksigen tidak ada, fermentasi dari molekul piruvat akan terjadi. Dengan keberadaan

oksigen, ketika asetil-KoA yang dihasilkan, molekul kemudian memasuki siklus asam sitrat (Siklus Krebs) di dalam

matriks mitokondria, dan akan teroksidasi menjadi CO2, sementara pada saat yang sama mengurangi NAD menjadi

NADH. NADH dapat digunakan oleh rantai transpor elektron untuk membuat ATP lebih lanjut sebagai bagian dari

fosforilasi oksidatif. Mengoksidasi sepenuhnya setara dengan satu molekul glukosa, dua asetil-KoA harus

dimetabolisme oleh siklus Krebs. Dua produk limbah, H2O dan CO2, diciptakan selama siklus ini.

Siklus asam sitrat adalah sebuah 8-langkah proses yang melibatkan enzim dari 8. Di seluruh siklus, asetil-KoA akan

berubah menjadi sitrat, Isositrat, α-ketoglutarat, suksinil-CoA, suksinat, Fumarat, malat, dan akhirnya, oksaloasetat.

Memperoleh energi bersih dari satu siklus adalah 3 NADH, 1 FADH, dan 1 ATP. Dengan demikian, total jumlah

energi seluruh hasil dari satu molekul glukosa (2 piruvat molekul) adalah 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP.

Fosforilasi oksidatif

Pada eukariota, fosforilasi oksidatif terjadi di krista mitokondria. Ini terdiri dari rantai transpor elektron yang

membentuk gradien proton (kemiosmotik potensial) melintasi membran dengan mengoksidasi yang NADH yang

dihasilkan dari siklus Krebs. ATP disintesis oleh enzim ATP sintase ketika gradien kemiosmotik digunakan untuk

mendorong fosforilasi ADP. Elektron akhirnya ditransfer ke eksogen oksigen dan, dengan tambahan dua proton, air

terbentuk.

Teoritis

Produktivitas dalam tabel di bawah ini untuk satu molekul glukosa sepenuhnya teroksidasi menjadi karbon dioksida.

Diasumsikan bahwa semua koenzim tereduksi dioksidasi oleh rantai transpor elektron dan digunakan untuk

fosforilasi oksidatif.

S T E PC O E N Z Y M E

Y I E L D

A T P

Y I E L DS O U R C E O F A T P

Glycolysis

preparatory

phase

-2Fosforilasi glukosa dan fruktosa 6-fosfat

menggunakan dua ATP dari sitoplasma.

Glycolysis pay-

off phase

4 Fosforilasi tingkat substrat

2 NADH 4 (6)

Fosforilasi oksidatif. Hanya 2 ATP per NADH sejak

koenzim harus disisipkan kedalam rantai transpor

elektron dari sitoplasma daripada matriks

mitokondria. Jika alik malat digunakan untuk

memindahkan NADH ke mitokondria ini mungkin

menghitung sebagai 3 ATP per NADH.

Oxidative

decarboxylatio

n of pyruvate

2 NADH 6 Fosforilasi oksidatif

Krebs cycle

2 Fosforilasi tingkat substrat

6 NADH 18 Fosforilasi oksidatif

2 FADH2 4 Oxidative phosphorylation

Total yield36 (38) A

TP

Dari lengkap oksidasi satu molekul glukosa

menjadi karbon dioksida dan oksidasi koenzim

semua berkurang.

Meskipun ada hasil teoritis 36-38 molekul ATP per glukosa selama respirasi sel, kondisi seperti itu umumnya tidak

menyadari akibat kerugian seperti biaya bergerak piruvat (dari glikolisis), fosfat, dan ADP (substrat untuk sintesis

ATP) ke mitokondria. Semua secara aktif diangkut menggunakan operator yang memanfaatkan energi yang

tersimpan dalam proton gradien elektrokimia.

* Piruvat diambil oleh yang spesifik, km rendah transporter untuk membawa ke dalam matriks mitokondria untuk

oksidasi oleh kompleks dehidrogenase piruvat.

* The fosfat translokase symporter dan merupakan kekuatan pendorong untuk memindahkan ion fosfat ke dalam

mitokondria adalah proton gaya penggeraknya.

* Para pembawa adenin nukleotida adalah antiporter dan pertukaran ADP dan ATP melintasi membran. Kekuatan

pendorong ini disebabkan oleh ATP (-4) memiliki muatan negatif yang lebih daripada ADP (-3) dan dengan demikian

itu menghantarkan beberapa komponen listrik proton gradien elektrokimia.

Hasil dari proses transportasi ini menggunakan proton gradien elektrokimia adalah bahwa lebih dari 3 H + yang

diperlukan untuk membuat 1 ATP. Jelas ini mengurangi efisiensi teoretis seluruh proses dan maksimum yang

mungkin lebih dekat dengan 28-30 molekul ATP. Dalam praktik efisiensi mungkin lebih rendah lagi karena

membran mitokondria agak bocor untuk menjadi proton.  Faktor lain mungkin juga menghilangkan gradien proton

menciptakan bocor tampaknya mitokondria. Uncoupling protein yang dikenal sebagai thermogenin dinyatakan

dalam beberapa jenis sel dan merupakan saluran yang dapat transportasi proton. Ketika protein ini aktif dalam

membran sirkuit pendek yang coupling antara rantai transpor elektron dan sintesis ATP. Energi potensial dari

gradien proton tidak digunakan untuk membuat ATP tapi menghasilkan panas. Hal ini terutama penting dalam

lemak cokelat thermogenesis dari mamalia yang baru lahir dan berhibernasi.

Fermentasi

Tanpa oksigen, piruvat tidak dimetabolisme oleh respirasi sel tetapi mengalami proses fermentasi. Yang piruvat

tidak diangkut ke dalam mitokondria, tetapi tetap dalam sitoplasma, di mana waktunya akan diubah ke produk-

produk limbah yang dapat dikeluarkan dari sel. Ini melayani tujuan pembawa mengoksidasi hidrogen sehingga

mereka dapat melakukan glikolisis lagi dan mengeluarkan kelebihan piruvat. Produk limbah ini bervariasi

tergantung pada organisme. Dalam kerangka otot, produk limbah asam laktat. Jenis ini disebut fermentasi asam

laktat fermentasi. Dalam ragi, produk limbah etanol dan karbon dioksida. Jenis ini dikenal sebagai fermentasi

alkohol atau fermentasi etanol. ATP dihasilkan dalam proses ini adalah dibuat oleh fosforilasi tingkat substrat, yang

tidak memerlukan oksigen.

Fermentasi kurang efisien dalam menggunakan energi dari glukosa sejak 2 ATP diproduksi per glukosa,

dibandingkan dengan 38 ATP per glukosa diproduksi oleh respirasi aerobik. Hal ini karena produk-produk dari

fermentasi limbah masih mengandung banyak energi. Etanol, misalnya, dapat digunakan di bensin (bensin) solusi.

Glikolitik ATP Namun, dibuat lebih cepat. Untuk prokariota untuk melanjutkan tingkat pertumbuhan yang cepat

ketika mereka dialihkan dari lingkungan aerobik ke lingkungan anaerobik, mereka harus meningkatkan laju reaksi

glikolitik. Untuk organisme multiseluler, selama semburan pendek aktivitas berat, sel-sel otot menggunakan

fermentasi untuk melengkapi produksi ATP dari respirasi aerobik lebih lambat, sehingga fermentasi dapat

digunakan oleh sebuah sel bahkan sebelum tingkat oksigen habis, seperti yang terjadi dalam olahraga yang

dilakukan tidak mengharuskan atlet untuk kecepatan sendiri, seperti berlari.

Respirasi Anaerobik

Respirasi anaerobik digunakan oleh beberapa mikroorganisme di mana tidak ada oksigen (aerobik respirasi)

maupun piruvat piruvat atau derivatif (fermentasi) adalah akseptor elektron terakhir. Sebaliknya, seorang akseptor

anorganik (misalnya, Sulfur) digunakan.

Respirasi selulerDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Diagram respirasi seluler

Respirasi selular adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi

potensial menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah (proses katabolik) pada tingkat seluler. [1] Pada

respirasi sel, oksigen terlibat sebagai reaktan bersama dengan bahan bakar organik dan akan

menghasilkan air, karbon dioksida, serta produk energi utamanya ATP. [1] ATP (adenosin trifosfat) memiliki

energi untuk aktivitas selseperti 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. [2] Secara garis besar, respirasi sel melibatkan

proses-proses yang disebut glikolisis, siklus Krebs atau siklus asam sitrat, dan rantai transpor elektron. [1]

Daftar isi

  [sembunyikan] 

1      Glikolisis   

2      Siklus Krebs   

3      Rantai transpor elektron   

4      Lihat pula   

5      Referensi   

[sunting]Glikolisis

Saat glikolisis (penguraian gula), glukosa (gula berkarbon enam) diuraikan menjadi dua gula berkarbon

tiga. [1] Glukosa merupakan molekul gula yang termasuk monosakarida dengan salah satu atom karbonnya

merupakan gugus karbonil dan atom karbon lainnya terikat pada gugushidroksil. [2] Setelah glukosa diubah

menjadi gula yang lebih kecil, kemudian dioksidasi dan atom sisanya disusun ulang untuk membentuk dua

molekul piruvat. [1] Proses glikolisis menghasilkan 2 ATP, 2 NADH dan molekul organik untuk siklus Krebs. [1]

[sunting]Siklus Krebs

Siklus Krebs adalah siklus asam sitrat, disebut siklus Krebs karena seorang saintis Jerman-Inggris yang

bernama Hans Krebs yang membeberkan siklus ini. [1] Sebelum masuk ke siklus Krebs, mula-mula piruvat

diubah menjadi asetil CoA. [1] Kemudian asetat dari asetil CoA masuk sebagai molekul berkarbon dua dan

bertemu dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrat. [1] Langkah-langkah berikutnya menguraikan sitrat

kembali menjadi oksaloasetat sehingga membentuk siklus dengan melepaskan karbon dioksida, ATP dan

molekul-molekul pembawa elektron. [1]

[sunting]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. [1] Energi yang dilepaskan dari setiap pelepasan

elektron tersebut digunakan untuk membuat ATP. [1]

[sunting]Lihat pula

Fosforilasi oksidatif

[sunting]Referensi

1. ^ a b c d e f g h i j k l Campbell NA, Reece BJ, Mitchell LG. 2002. Biologi. Jakarta: Erlangga

2. ^ a b Roswiem AP et al. 2002. Biokimia Umum Jilid 1. Bogor: Departemen Biokimia-FMIPA Institut Pertanian Bogor

sistem transpor elektron21.56  Materi  No comments

Senin, 12 November 2012

Rantai transpor elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria. Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q (Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a.

Tahap pertama:

  NADH dan FADH2 mengalami oksidasi, dan elektron berenergi tinggi yang berasal dari reaksi oksidasi ini ditransfer ke koenzim Q. Energi yang dihasilkan ketika NADH dan FADH2 melepaskan elektronnya cukup besar untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP. Kemudian koenzim Q dioksidasi oleh sitokrom b. Selain melepaskan elektron, koenzim Q juga melepaskan 2 ion H+.Tahap kedua:Setelah itu sitokrom b dioksidasi oleh sitokrom c. Energi yang dihasilkan dari proses oksidasi sitokrom b oleh sitokrom c juga menghasilkan cukup energi untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP.

 Tahap ketiga:

  sitokrom c mereduksi sitokrom a, dan ini merupakan akhir dari rantai transpor elektron. Sitokrom a ini kemudian akan dioksidasi oleh sebuah atom oksigen, yang merupakan zat yang paling elektronegatif dalam rantai tersebut, dan merupakan akseptor terakhir elektron. Setelah menerima elektron dari sitokrom a, oksigen ini kemudian bergabung dengan ion H+ yang dihasilkan dari oksidasi koenzim Q oleh sitokrom b membentuk air (H2O). Oksidasi yang terakhir ini lagi-lagi menghasilkan energi yang cukup besar untuk dapat menyatukan ADP dan gugus fosfat organik menjadi ATP. Jadi, secara keseluruhan ada tiga tempat pada transpor elektron yang menghasilkan ATP. Sejak reaksi glikolisis sampai siklus Krebs, telah dihasilkan NADH dan FADH2 sebanyak 10 dan 2 molekul. Dalam transpor elektron ini, kesepuluh molekul NADH dan kedua molekul FADH2 tersebut mengalami oksidasi sesuai reaksi berikut.

 Setiap oksidasi NADH menghasilkan kira-kira 3 ATP, dan kira-kira 2 ATP untuk setiap oksidasi FADH2. Jadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-kira 34 ATP. Ditambah dari hasil glikolisisdan siklus Krebs, maka secara keseluruhan reaksi respirasi seluler menghasilkan total 38 ATP dari satu molekul glukosa. Akan tetapi, karena dibutuhkan 2 ATP untuk melakukan transpor aktif, maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler adalah 36 ATP.

Sumber : http://biologi-news.blogspot.com/2011/01/sistem-transport-elektron.html, 

             Biologi Media Center