Tahapan-tahapan Respirasi Seluler

ASTALOG.COM – Respirasi seluler adalah proses perombakan molekul organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk limbah yang berenergi lebih rendah (proses katabolik) pada tingkat seluler. Pada respirasi seluler, oksigen terlibat sebagai reaktan bersama dengan bahan bakar organik dan akan menghasilkan air, karbon dioksida, serta produk energi utamanya ATP (Adenosin Trifosfat). ATP  memiliki 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.

Proses Respirasi Seluler

Pada umumnya, respirasi sel melibatkan proses-proses yang disebut glikolisis, siklus Kreb/siklus asam sitrat, dan rantai transpor elektron. Ketiganya terdiri dari serangkaian reaksi metabolisme yang terjadi di sitoplasma (bagian luar) dan mitokondria (bagian dalam) dari sel-sel dari organisme hidup. Energi biokimia yang diperoleh dari nutrisi diubah menjadi ATP, karbon dioksida, dan air selama proses respirasi sel berlangsung. Adapun langkah dari proses respirasi seluler adalah sebagai berikut:

• Glukosa teroksidasi dan energi dilepaskan.
• Ketika ikatan kimia glukosa dipecah menjadi energi, karbon dioksida dan air yang dihasilkan sebagai produk sampingan.
• Energi dalam bentuk ATP dilepaskan melalui respirasi seluler.

Secara sederhana proses respirasi seluler tersebut juga dapat dituliskan dalam bentuk persamaan kimia berikut ini:

Glukosa + Oksigen = Energi + Karbon Dioksida + Air

Atau:

C6H12O6 + 6O2 = Energi (ATP) + 6CO2 + 6H2O

Jadi, ATP adalah nukleotida multifungsi yang bertindak sebagai sumber energi untuk sel. ATP adalah gudang energi dan menyediakan energi untuk sel.

Tahapan-tahapan Respirasi Seluler

1. GLIKOLISIS.
   1. Saat tahapan glikolisis (penguraian gula), glukosa (gula berkarbon 6) diuraikan menjadi 2 gula berkarbon 3. Glukosa merupakan molekul gula yang termasuk monosakarida dengan salah satu atom karbonnya merupakan gugus karbonil dan atom karbon lainnya terikat pada gugus hidroksil.
   2. Setelah glukosa diubah menjadi gula yang lebih kecil, kemudian dioksidasi dan atom sisanya disusun ulang untuk membentuk 2 molekul piruvat.
   3. Proses glikolisis menghasilkan 2 ATP, 2 NADH, dan molekul organik untuk siklus Krebs.
2. SIKLUS KREBS.
   1. Siklus Krebs atau siklus asam sitrat terdiri dari satu set yang rumit reaksi. Hal ini memungkinkan sel untuk menghasilkan energi dengan degradasi piruvat kaya energi menjadi CO2.
   2. Dalam tahap ini, ATP siap untuk melepaskan energi yang tersimpan dalam ikatan molekul piruvat yang teroksidasi selama langkah ini.
   3. Satu karbon dan 2 atom oksigen dari setiap molekul piruvat dikeluarkan dengan bantuan mikro enzim. Hal ini menghasilkan asetil CoA, yang pada gilirannya membantu menghasilkan asam sitrat.
   4. Asam sitrat selanjutnya dipecah dan ini menghasilkan 2 molekul CO2.
   5. Molekul asetil CoA benar-benar teroksidasi dalam langkah ini. Oksigen sangat penting dalam proses ini.
   6. 2 putaran lengkap siklus Krebs menghasilkan 6 molekul NADH dan 2 molekul menghasilkan energi lainnya dari FADH2 bersama dengan 2 molekul ATP dan molekul karbon dioksida 4.
3. RANTAI TRANSPOR ELEKTRON.
   1. Pada setiap pergantian siklus Krebs, ADP (Adenosin Difosfat) diubah menjadi molekul ATP dan 5 pasang elektron energi tinggi yang disita oleh 5 molekul pembawa untuk transportasi lebih lanjut. Hal ini menghasilkan rantai transpor elektron.
   2. Dalam langkah ini, elektron yang memiliki energi tinggi digunakan lagi untuk mengkonversi ADP menjadi ATP. Rantai ini terdiri dari jaringan elektron pembawa protein yang hadir dalam membran bagian dalam sel, yaitu mitokondria.
   3. Elektron kemudian ditransfer dari satu tempat ke tempat lain oleh protein. Protein ini bertanggung jawab untuk fosforilasi oksidatif (penambahan fosfat) dan transfer elektron menjelang akhir rantai. Ini adalah proses metabolisme di mana nutrisi yang teroksidasi dan energi dilepaskan untuk menghasilkan ATP.

 

Dalam dua langkah pertama di atas, sangat sedikit energi yang dihasilkan. Sebagian besar energi yang tersisa yang terkunci dalam molekul glukosa, yang dirilis pada langkah ketiga respirasi seluler. Jadi ada 32-34 ATP molekul yang dihasilkan selama tahapan rantai transfer elektron. Sementara untuk semua tahapan dalam proses respirasi seluler, ada 38 molekul ATP yang dihasilkan untuk setiap molekul glukosa selama tahapan respirasi seluler berlangsung.