Cara Membedakan Fermentasi dan Respirasi

Perbedaan Utama – Fermentasi vs Respirasi

Fermentasi dan respirasi adalah dua jenis proses seluler, yang terlibat dalam pemecahan glukosa dalam sel. Baik fermentasi dan respirasi adalah proses katabolik , menghasilkan energy dalam bentuk ATP . Perbedaan yang menonjol antara fermentasi dan respirasi adalah selama fermentasi, NADH tidak digunakan dalam fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP sedangkan, selama respirasi, NADH digunakan dalam fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan tiga ATP per NADH.

Artikel ini melihat,

1. Apa itu Fermentasi? – Karakteristik, Proses 2. Apa itu Respirasi – Karakteristik, Proses 3. Apa Perbedaan Fermentasi dan Respirasi?

Yang perlu anda ketahui tentang Fermentasi?

Fermentasi adalah pemecahan kimia substrat organik seperti glukosa oleh mikroorganisme seperti bakteri dan ragi, biasanya mengeluarkan buih dan panas. Ini terjadi pada mikroorganisme seperti beberapa bakteri, ragi, dan cacing parasit. Fermentasi terlokalisasi di sitoplasma sel-sel organisme tersebut. Hasil bersih fermentasi hanya 2 ATP. Proses fermentasi terjadi dalam dua langkah: glikolisis dan oksidasi parsial piruvat.

Ada dua jenis fermentasi yang dikenal sebagai fermentasi etanol dan fermentasi asam laktat. Fermentasi etanol terjadi pada ragi tanpa adanya oksigen. Maka dari itu, mereka disebut anaerob fakultatif. Fermentasi asam laktat terjadi pada bakteri. Dengan tidak adanya oksigen, hewan juga menghasilkan asam laktat terutama di otot mereka. Asam laktat bersifat racun bagi jaringan. Glikolisis sama untuk kedua fermentasi. Selama glikolisis, glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat, menghasilkan 2 ATP sebagai keuntungan bersih. Selain itu, dua molekul NADH dibentuk dengan memperoleh elektron dari gliseraldehida-3-fosfat. Selama fermentasi etanol, piruvat didekarboksilasi menjadi asetaldehida dengan menghilangkan karbon dioksida. Asetaldehida diubah menjadi etanol dengan menggunakan atom hidrogen dari NADH. Effervescence terjadi karena pelepasan gas karbon dioksida ke dalam medium oleh sel-sel di dalam medium. Selama fermentasi asam laktat, piruvat diubah menjadi asam laktat, yang kemudian dioksidasi menjadi laktat. Reaksi kimia keseluruhan untuk fermentasi etanol dan fermentasi asam laktat diberikan di bawah ini.

Fermentasi Etanol:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂ + 2ATP

Fermentasi Asam Laktat:

C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2C ₃ H ₆ O ₃ + 2ATP

Gambar 1: Fermentasi etanol dan asam laktat

Yang perlu anda ketahui tentang Respirasi?

Respirasi adalah serangkaian reaksi kimia yang terlibat dalam produksi energy dengan mengoksidasi makanan sepenuhnya. Ini melepaskan karbon dioksida dan air sebagai produk sampingan. Respirasi adalah proses yang paling melimpah dan paling efisien di antara proses produksi energy. Ini terjadi pada tumbuhan dan hewan tingkat tinggi yang menggunakan proses seluler kompleks dengan konsumsi energy tinggi. Selama respirasi, 36 ATP diproduksi. Seluruh proses terjadi di sitoplasma dan mitokondria .

Respirasi terjadi melalui tiga langkah: glikolisis, siklus asam sitrat dan rantai transpor elektron. Glikolisis terjadi di sitoplasma sel dengan cara yang sama seperti yang terjadi selama fermentasi. Dua molekul piruvat yang dihasilkan dalam glikolisis ditransfer ke dalam matriks mitokondria. Mereka melepaskan dua molekul karbon dioksida, satu dari masing-masing dan menjadi asetil-KoA selama dekarboksilasi oksidatif. Asetil-KoA ini masuk ke dalam siklus asam sitrat, yang juga dikenal sebagai siklus Krebs. Selama siklus asam sitrat , satu molekul glukosa sepenuhnya dioksidasi menjadi enam molekul karbon dioksida, menghasilkan 2 GTP, 6 NADH dan 2 _FADH2 . NADH dan FADH2 _ini digabungkan dengan oksigen, menghasilkan ATP selama fosforilasi oksidatif, yang terjadi di membran mitokondria bagian dalam. Selama fosforilasi oksidatif, elektron dalam NADH dan FADH2 _ditransfer melalui serangkaian pembawa elektron yang disebut rantai transpor elektron . Hasil bersih ATP adalah tiga puluh enam dalam respirasi. Reaksi kimia keseluruhan ditunjukkan di bawah ini.

Pernafasan:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O + 36ATP

Gambar 2: Respirasi

Perbedaan Antara Fermentasi dan Respirasi

Definisi

Fermentasi: Fermentasi adalah pemecahan kimia substrat organik seperti glukosa oleh mikroorganisme seperti bakteri dan ragi, biasanya mengeluarkan buih dan panas.

Pernafasan: Respirasi adalah serangkaian reaksi kimia yang terlibat dalam produksi energy dengan mengoksidasi makanan sepenuhnya. Ini melepaskan karbon dioksida dan air sebagai produk sampingan.

Oksigen

Fermentasi: Oksigen tidak diperlukan untuk fermentasi.

Pernafasan: Oksigen diperlukan untuk respirasi.

Air

Fermentasi: Tidak ada air yang dihasilkan selama fermentasi.

Pernafasan: Air diproduksi sebagai produk sampingan selama respirasi.

Kejadian

Fermentasi: Fermentasi terjadi di sitoplasma.

Pernafasan: Respirasi terjadi di sitoplasma dan mitokondria.

Hasil bersih ATP

Fermentasi: Fermentasi hanya menghasilkan dua ATP dengan pemecahan satu molekul glukosa.

Respirasi: Respirasi menghasilkan 36 ATP dengan memecah satu molekul glukosa.

Oksidasi Substrat

Fermentasi: Substrat, glukosa tidak sepenuhnya dipecah selama fermentasi.

Respirasi: Substrat, glukosa benar-benar dipecah selama respirasi.

Jenis

Fermentasi: Fermentasi etanol dan fermentasi asam laktat adalah dua jenis fermentasi yang ditemukan pada organisme.

Pernafasan: Respirasi aerob dan anaerob adalah dua jenis respirasi yang ditemukan pada organisme.

Akseptor Elektron Akhir

Fermentasi: Akseptor elektron terakhir dalam fermentasi adalah molekul organik, biasanya asetaldehida dalam fermentasi etanol dan piruvat dalam fermentasi asam laktat.

Pernafasan: Akseptor elektron terakhir terutama oksigen.

Produk Akhir

Fermentasi: Fermentasi etanol menghasilkan etanol dan karbon dioksida. Fermentasi asam laktat menghasilkan asam laktat sebagai produk akhir.

Respirasi: Respirasi menghasilkan produk akhir anorganik, karbon dioksida, dan air.

NAD ⁺ Regenerasi

Fermentasi: Tidak ada ATP yang dihasilkan selama regenerasi NAD ⁺ dalam fermentasi.

Pernafasan: Tiga ATP dihasilkan selama regenerasi NAD ⁺ dalam respirasi.

Fosforilasi oksidatif

Fermentasi: Tidak ada fosforilasi oksidatif yang terjadi selama fermentasi.

Pernafasan: Dalam respirasi, ATP dihasilkan dari NADH dan FADH2 melalui fosforilasi oksidatif.

Jenis Organisme

Fermentasi: Fermentasi biasanya ditemukan pada mikroorganisme seperti ragi.

Pernafasan: Respirasi ditemukan pada organisme tingkat tinggi.

Kontribusi

Fermentasi: Fermentasi memiliki kontribusi yang lebih kecil dalam produksi energy untuk proses seluler di bumi.

Pernafasan: Respirasi memiliki kontribusi tertinggi dalam produksi energy untuk proses seluler di bumi.

Kata terakhir

Fermentasi dan respirasi adalah dua proses yang terlibat dalam katabolisme substrat organik yang digunakan sebagai makanan selama produksi energy yang dibutuhkan oleh proses seluler. Selama fermentasi dan respirasi, energy potensial yang tersimpan dalam molekul organik diubah menjadi energy kimia kinetik dalam bentuk ATP. Kedua proses dimulai dengan glikolisis, menghasilkan dua molekul piruvat. Glikolisis terjadi di sitoplasma semua sel di bumi. Oksigen tidak terlibat dalam glikolisis. Tetapi dengan adanya oksigen, piruvat dalam sitoplasma masuk ke dalam matriks mitokondria untuk menjalani siklus asam sitrat, yang sepenuhnya mengoksidasi piruvat. Oksidasi lengkap
ini hanya terjadi pada respirasi. _NADH dan FA
DH2 juga diproduksi oleh siklus asam sitrat. Mereka direduksi oleh fosforilasi oksidatif di membran dalam mitokondria. Sebaliknya, fermentasi terjadi tanpa adanya oksigen, mengoksidasi piruvat secara tidak sempurna menjadi etanol atau laktat. Selama fermentasi etanol, piruvat diubah menjadi asetaldehida, yang kemudian diubah menjadi etanol. NADH yang dihasilkan dalam glikolisis fermentasi, menyumbangkan elektronnya ke asetaldehida saat regenerasi. Maka dari itu, Perbedaan yang menonjol antara fermentasi dan respirasi adalah kemampuan untuk menghasilkan ATP selama proses regenerasi NAD ⁺ .

Referensi: 1. Cooper, Geoffrey M. “Energi Metabolik.” Sel: Pendekatan Molekuler. edisi ke-2. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 07 April 2017.2. Jurtshuk, Peter, dan Jr. “Metabolisme Bakteri.” Mikrobiologi Medis. edisi ke-4. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 01 Januari 1996. Web. 07 April 2017.

Gambar Courtesy: 1. “Heterofermentative Milchsäuregärung” Oleh Yikrazuul – Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. “Oleh Darekk2 – Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia