Cara Membedakan Respirasi Aerobik dan Anaerobik

Perbedaan Utama – Respirasi Aerobik vs Anaerob

Respirasi aerob dan anaerob adalah dua jenis respirasi seluler yang ditemukan pada organisme. Respirasi sel adalah proses mendegradasi makanan untuk melepaskan energy potensial dalam bentuk ATP . Respirasi aerobik terjadi pada hewan dan tumbuhan tingkat tinggi. Respirasi anaerobik terutama terjadi pada mikroorganisme seperti ragi. Kedua proses tersebut menggunakan glukosa sebagai bahan baku. Perbedaan yang menonjol antara respirasi aerob dan anaerob adalah respirasi aerob terjadi dengan adanya oksigen sedangkan respirasi aerob terjadi tanpa adanya oksigen .

Artikel ini mengkaji,

1. Apa itu Respirasi Aerobik? – Karakteristik, Proses 2. Apa itu Respirasi Anaerob? – Karakteristik, Proses 3. Apa perbedaan antara Respirasi Aerobik dan Anaerob?

Yang perlu anda ketahui tentang Respirasi Aerobik?

Himpunan reaksi yang terjadi dengan adanya oksigen, yang memecah makanan untuk menghasilkan energy dalam bentuk ATP, dikenal sebagai respirasi aerobik. Jenis reparasi seluler yang paling melimpah adalah respirasi aerobik, yang terjadi pada tumbuhan dan hewan tingkat tinggi. Respirasi aerobik terjadi di sitoplasma serta di mitokondria . Ini menghasilkan 36 ATP dari satu molekul glukosa. Pada dasarnya, tiga langkah terlibat dalam respirasi aerobik. Mereka adalah glikolisis, siklus asam sitrat dan rantai transpor elektron. Substratnya sebagian besar adalah glukosa dan produk akhir anorganiknya adalah karbon dioksida dan air. Maka dari itu, respirasi aerobik adalah kebalikan dari fotosintesis . Reaksi kimia keseluruhan respirasi aerobik ditunjukkan di bawah ini.

Reaksi Kimia Respirasi Aerobik

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂ → 6CO ₂ + 6H ₂ O + 2.900 kJ/mol

Glikolisis adalah langkah pertama respirasi aerobik dan terjadi secara independen tanpa oksigen. Maka dari itu, ini adalah langkah pertama degradasi glukosa dalam respirasi anaerob juga. Glikolisis terjadi di sitoplasma semua sel. 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. Piruvat diubah menjadi matriks mitokondria, membentuk asetil-KoA dari piruvat dengan menghilangkan karbon dioksida selama dekarboksilasi oksidatif piruvat. Asetil-KoA kemudian masuk ke dalam siklus asam sitrat , yang juga disebut siklus Krebs. Selama siklus asam sitrat, satu molekul glukosa dioksidasi sempurna 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. Fosforilasi oksidatif terjadi di membran dalam mitokondria, mentransfer elektron melalui serangkaian pembawa dalam rantai transpor elektron . Hasil total respirasi aerobik adalah 36 ATP. Diagram skematis respirasi aerobik ditunjukkan pada Gambar 1 .

Gambar 1: Respirasi Aerobik

Yang perlu anda ketahui tentang Respirasi Anaerob?

Respirasi anaerob adalah serangkaian reaksi yang terjadi tanpa adanya oksigen, yang memecah makanan menjadi senyawa organik sederhana, menghasilkan energy dalam bentuk ATP. Respirasi anaerobik terjadi pada mikroorganisme seperti beberapa bakteri, ragi, dan cacing parasit. Itu terjadi di sitoplasma sel-sel organisme itu, hanya menghasilkan 2 ATP.

Dua kategori respirasi aerobik diidentifikasi. Kategori pertama respirasi anaerobik terjadi melalui glikolisis dan oksidasi tidak sempurna piruvat baik menjadi asam laktat atau etanol. Prosesnya disebut fermentasi. Akseptor elektron terakhir dan akseptor hidrogen adalah produk akhir organik sederhana. Produk akhir disekresikan ke dalam media sebagai metabolit limbah. Selama fermentasi, glikolisis terjadi sebagai langkah pertama. Piruvat berikutnya diubah menjadi etanol dalam ragi dan beberapa bakteri. Pada tumbuhan, ketika oksigen tidak ada, etanol diproduksi oleh respirasi anaerobik. Jenis fermentasi ini disebut sebagai fermentasi etanol. Reaksi kimia keseluruhan fermentasi etanol ditunjukkan di bawah ini.

Reaksi Kimia Fermentasi Etanol

C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂ + 118 kJ/mol

Pada hewan, ketika oksigen tidak ada, asam laktat diproduksi oleh respirasi anaerob. Ini disebut sebagai fermentasi asam laktat. Reaksi kimia keseluruhan untuk fermentasi asam laktat ditunjukkan di bawah ini.

Reaksi Kimia Fermentasi Asam Laktat

C ₆ H ₁₂ O ₆ → 2C ₃ H ₆ O ₃ + 120 kJ/mol

Efisiensi fermentasi sangat rendah dibandingkan dengan respirasi aerobik. Asam laktat yang dihasilkan selama fermentasi asam laktat bersifat racun bagi jaringan. Perbedaan antara respirasi aerobik dan respirasi anaerobik dalam arti fermentasi asam laktat ditunjukkan pada gambar 2 .

Gambar 2: Perbedaan antara respirasi aerobik dan fermentasi asam laktat

Selama kategori kedua respirasi anaerob, akseptor elektron terakhir adalah sulfat atau nitrat pada akhir rantai transpor elektron. Beberapa prokariota seperti bakteri dan archaea melakukan jenis respirasi anaerobik ini. Menerima elektron oleh sulfat menghasilkan hidrogen sulfida sebagai produk akhir. Dalam metanogen, akseptor elektron terakhir adalah karbon dioksida, yang menghasilkan metana sebagai produk akhir.

Perbedaan Antara Respirasi Aerobik dan Anaerobik

Oksigen

Aerobik Pernafasan: Respirasi aerobik terjadi dengan adanya oksigen.

Respirasi Anaerob: Respirasi anaerob terjadi tanpa adanya oksigen.

Jenis Tumbuhan dan Hewan

Pernapasan aerobik: Respirasi aerobik ditemukan di semua tumbuhan dan hewan tingkat tinggi.

Respirasi Anaerob: Respirasi anaerob biasanya ditemukan pada mikroorganisme, tetapi jarang pada organisme yang lebih tinggi.

Kejadian

Aerobik Pernafasan: Respirasi aerob hanya terjadi di dalam sel.

Respirasi Anaerob: Respirasi anaerob dapat terjadi di mana saja.

Lokalisasi di dalam Sel

Aerobik Pernafasan: Respirasi aerobik terjadi di sitoplasma dan mitokondria.

Respirasi Anaerob: Respirasi anaerob hanya terjadi di sitoplasma.

Sifat Permanen/Sementara

Aerobik Pernafasan: Respirasi aerobik terjadi terus menerus dengan adanya gas oksigen.

Respirasi Anaerob: Respirasi anaerob terjadi terus menerus pada mikroorganisme. Tetapi pada hewan yang lebih tinggi, itu terjadi tanpa adanya oksigen.

Langkah

Aerobik Pernafasan: Respirasi aerobik terjadi melalui glikolisis, oksidasi piruvat, siklus TCA, rantai transpor elektron dan sintesis ATP.

Respirasi Anaerob: Respirasi anaerob terjadi melalui glikolisis dan pemecahan piruvat yang tidak lengkap.

Efisiensi

Aerobik Pernafasan: Respirasi aerobik menghasilkan 36 ATP per molekul glukosa.

Respirasi Anaerobik: Respirasi anaerobik menghasilkan 2 ATP per molekul glukosa.

Toksisitas

Aerobik Respirasi: Respirasi aerobik tidak beracun bagi organisme.

Respirasi Anaerob: Respirasi aerobik adalah racun bagi organisme yang lebih tinggi.

Produk Akhir

Aerobik Respirasi: Produk akhir dalam respirasi aerobik adalah karbon dioksida dan air.

Respirasi Anaerob: Produk akhir dari fermentasi dalam ragi adalah etanol dan karbon dioksida. Pada hewan, produk akhirnya adalah asam laktat. Bakteri menghasilkan metana dan hidrogen sulfida sebagai produk akhir.

Oksidasi

Aerobik Respirasi: Substrat dioksidasi sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air selama respirasi aerobik.

Respirasi Anaerobik: Substrat tidak teroksidasi secara sempurna selama respirasi anaerobik.

Kata terakhir

Respirasi sel terjadi dalam dua jalur yang dikenal sebagai respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerobik sebagian besar terjadi pada hewan dan tumbuhan tingkat tinggi. Respira
si anaerobik terjadi pada mikroorganisme seperti cacing
parasit, ragi, dan beberapa bakteri. Respirasi aerobik dan anaerobik menggunakan glukosa sebagai substrat. Respirasi aerobik terjadi dengan adanya oksigen, benar-benar mengoksidasi substrat, menghasilkan produk akhir anorganik, karbon dioksida, dan air. Sebaliknya, respirasi anaerobik terjadi tanpa adanya oksigen, mengoksidasi substrat secara tidak sempurna, menghasilkan produk akhir organik seperti etanol. Karena respirasi anaerobik mengoksidasi substrat secara tidak sempurna, hasil ATP sangat rendah dibandingkan dengan hasil respirasi aerob. Respirasi aerobik menghasilkan 36 ATP tetapi respirasi anaerobik hanya menghasilkan 2 ATP per molekul glukosa. Inilah perbedaan antara respirasi aerob dan respirasi anaerob. 

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 2017.3. “Respirasi Aerobik dan Respirasi Anaerobik – Lulus Ujian Saya: Catatan revisi ujian yang mudah untuk Biologi GSCE.” Respirasi Aerobik dan Respirasi Anaerobik – Lulus Ujian Saya: Catatan revisi ujian yang mudah untuk Biologi GSCE. Np, dan Web. 07 April 2017.

Gambar Courtesy: 1. “Jalur aerobik” Oleh Boumphreyfr – Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. “2505 Aerobik Versus Anaerobik Respirasi” Oleh OpenStax College – Anatomi & Fisiologi, situs web Connexions . 19 Juni 2013. (CC BY 3.0) melalui Commons Wikimedia