Hubungan yang benar antara respirasi tempat terjadinya dan produk yang dihasilkan adalah

Proses pernapasan atau biasa juga disebut dengan respirasi sangat penting bagi makhluk hidup, terlebih lagi untuk bisa mempertahankan keberlangsungan hidupnya, salah satunya adalah untuk bisa mendapatkan energi. Dalam proses menghasilkan energi, respirasi dibagi menjadi 2 bentuk: respirasi Aerob dan respirasi Anaerob. Yang menjadi perbedaan utama dari keduanya adalah ketergantungannya terhadap oksigen. Respirasi Aerob adalah proses respirasi yang membutuhkan oksigen, sedangkan Respirasi Anaerob tidak membutuhkan oksigen. Energi yang dihasilkan dari proses ini akan membantu kita dalam beraktivitas sehari-hari.

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai respirasi Aerob secara lebih lanjut, mulai dari pengertian, hingga tahapan-tahapannya.

Respirasi Aerob

Sedikit mengenai respirasi, respirasi adalah sebuah proses reduksi, oksidasi, dan dekomposisi, bisa menggunakan oksigen maupun tidak, yang akan  merubah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana, dan juga disertai dengan proses pelepasan sejumlah energi ke dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phosphat). Bentuk dari energi yang dihasilkan dari proses ini berasal dari energi potensial kimia yang berupa ikatan kimia.

Sedangkan, respirasi Aerob bisa kita artikan sebagai sebuah reaksi pemecahan senyawa glukosa yang memerlukan bantuan oksigen. Oksigen disini memiliki peran dalam menangkap elektron yang kemudian akan bereaksi dengan ion hidrogen dan menghasilkan air (H2O). Kejadian ini akan berlangsung dalam tubuh kita, di dua tempat yaitu sitoplasma (berlangsungnya glikolisis)

Sumber Gambar: genome.gov

dan mitokondria (berlangsungnya dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron).

Sumber Gambar: tribunnewswiki.com

Tahapan Respirasi Aerob

Setelah mengenal apa itu respirasi Aerob, kini saatnya kita mengetahui bagaimana proses respirasi ini berjalan, dan hasil seperti apa yang akan kita dapatkan. Untuk memulainya, mari kita lihat contoh reaksi pada respirasi aerob yang berbentuk seperti ini:

C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O + Energi (38 ATP)

Untuk lebih lengkapnya, kita bisa melihat tabel berikut ini:

Glikolisis

Pada proses ini terjadi pemecahan glukosa (6 atom karbon) menjadi asam piruvat (3 atom karbon). Proses ini berlangsung di sitoplasma dalam dua jenis reaksi, Endergonik (membutuhkan ATP) dan Eksergonik (menghasilkan ATP). Pada tahap ini akan dihasilkan 2 ATP, 2 Asam Piruvat dan 2 NADH, Asam piruvat yang dihasilkan akan digunakan sebagai bahan pada proses selanjutnya, yaitu dekarboksilasi oksidatif.

Dekarboksilasi Oksidatif

Dekarboksilasi Oksidatif bisa juga disebut sebagai reaksi antara karena Dekarboksilasi Oksidatif merupakan reaksi sebelum masuk ke tahap selanjutnya, yaitu Siklus Krebs. Proses Dekarboksilasi Oksidatif berada pada mitokondria, tepatnya pada matriks mitokondria. Pada proses Dekarboksilasi Oksidatif terjadi perubahan 1 Asam Piruvat menjadi 1 Asetil Co-A.

Di tahapan glikolisis, jumlah satu senyawa glukosa akan menghasilkan 2 Asam Piruvat, akibatnya akan terbentuk pula 2 Asetil Co-A, proses ini juga membutuhkan koenzim-A yang akan menghasilkan 2 NADH dari NAD+.

2 molekul Asetil Co-A akan menuju tahapan berikutnya, yaitu Siklus Krebs.

Siklus Krebs

Siklus ini juga sering disebut sebagai daur asam sitrat, dikarenakan pada tahapan ini dihasilkan senyawa awal berupa asam sitrat. Tempat berlangsungnya tahapan Siklus Krebs adalah di dalam matriks mitokondria.

Hasil dari siklus Krebs adalah senyawa yang berfungsi sebagai penyedia kerangka karbon untuk sintesis senyawa lain, 3 NADH, 1 FADH2, dan 1 ATP untuk setiap satu Asam Piruvat.

Karena input substrat sebelumnya adalah 2 Asetil Co-A untuk setiap satu molekul senyawa glukosa, maka hasil yang didapatkan dari dari siklus krebs pada proses respirasi ini adalah 2 ATP, 6 NADH, dan 2 FADH2.

Satu senyawa lagi yang terbentuk dalam proses ini adalah CO2, satu berasal dari proses pembentukan NADH dari NAD+ yang menghasilkan 2 buah CO2, karena ada 2 Asetil Co-A yang digunakan, maka akan terbentuk 4 buah CO2.

Bisa kita simpulkan, hasil dari proses Siklus Krebs ini adalah 2 ATP, 4 CO2, 6 NADH dan 2 FADH2. Proses selanjutnya adalah Transpor Elektron yang akan mengubah senyawa NADH dan FADH2yang dihasilkan pada tahapan sebelumnya menjadi ATP agar dapat digunakan oleh tubuh.

Transpor Elektron

Transpor Elektron atau Fosforilasi Oksidatif adalah tahap dimana terjadi pengubahan NADH dan FADH2menjadi energi yang berbentuk ATP agar bisa digunakan oleh tubuh. Tempat berlangsungnya tahapan transpor elektron berada di bagian mitokondria, tepatnya di membran dalam (krista) mitokondria.

Untuk setiap 1 molekul NADH menghasilkan 3 ATP, dan setiap 1 molekul FADH2 akan menghasilkan 2 ATP. Lalu berapa jumlah total ATP yang dihasilkan? Untuk bisa menjawab pertanyaan ini, mari kita hitung bersama-sama:

Jumlah NADH yang dihasilkan dari tahap-tahap sebelumnya adalah:

Dari proses sebelumnya kita mendapatkan 10 NADH, karena 1 molekul NADH menghasilkan 3 ATP, maka total ATP yang didapat adalah:

10 NADH x 3 ATP = 30 ATP

Sedangkan, jumlah FADH2 yang kita dapatkan dari proses siklus krebs adalah 2 buah molekul FADH2. Jika 1 molekul FADH2 akan menghasilkan 2 ATP, maka total ATP yang kita dapatkan dari FADH2 adalah 4 ATP.

Jika kita menambahkan 4 ATP yang kita dapatkan dari proses Glikolisi dan Siklus krebs, maka total ATP yang dihasilkan dalam proses respirasi Aerob adalah:

2 ATP + 2 ATP + 30 ATP + 4 ATP = 38 ATP

Tetapi, pada proses glikolisis, terjadi proses perpindahan dari sitoplasma menuju proses selanjutnya yaitu transpor elektron yang terjadi di mitokondria. Proses perpindahan ini akan membutuhkan energi 2 ATP. Jadi ATP bersih yang dihasilkan adalah 36 ATP.

Kesimpulan

Dari 4 proses yang dilewati dalam respirasi Aerob, kita akan mendapatkan hasil atau rumus berupa:

C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O + Energi (38 ATP)

Namun 2 ATP akan terpakai untuk proses perpindahan dari sitoplasma menuju mitokondria sehingga hasil ATP akhirnya adalah 36 ATP, yang bisa digunakan oleh tubuh kita sebagai sumber energi untuk beraktivitas sehari-hari. Seluruh proses respirasi Aerob ini terjadi di dalam tubuh kita, lebih tepatnya di sel tubuh kita, yaitu di  sitoplasma (berlangsungnya glikolisis) dan mitokondria (berlangsungnya dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron). Yang merubah glukosa sebagai sumber energi tubuh manusia.

Itu dia segala hal mengenai respirasi Aerob yang harus kamu ketahui. Apakah kamu memiliki pertanyaan mengenai hal ini? Silahkan tuliskan pertanyaan kamu di kolom komentar ya, dan jangan lupa untuk share pengetahuan ini ya!