Respirasi aerob – pengertian, contoh, tahapan

Kami menjelaskan apa itu respirasi aerob, bagaimana cara kerjanya, dan contohnya. Juga, tahapan yang berbeda dan respirasi anaerob.

Pengertian

Ini dikenal sebagai respirasi aerob atau respirasi aerobik untuk serangkaian reaksi metabolik yang terjadi di dalam sel makhluk hidup, di mana energi kimia diperoleh dari dekomposisi molekul organik (respirasi sel).

Respirasi aerob adalah proses kompleks untuk memperoleh energi, yang mengkonsumsi glukosa (C₆H₁₂O₆) sebagai bahan bakar dan oksigen sebagai reseptor elektron akhir (oksidan) dalam reaksi dengan asam piruvat (C₃H₄O₃). Dengan demikian, karbon dioksida (CO₂), air (H₂O) dan sejumlah besar adenosin trifosfat (ATP) diperoleh, molekul energi biokimia par excellence.

Proses ini khas pada eukariota dan bentuk bakteri tertentu, dan terjadi menurut rumus berikut: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP.

Contoh respirasi aerob

Beberapa contoh respirasi aerob adalah:

• Metabolisme manusia, reptil, burung, dan mamalia secara keseluruhan, yang menggunakan paru-parunya untuk memperoleh oksigen dari udara.
• Metabolisme ikan dan makhluk air lainnya yang memiliki insang untuk memperoleh oksigen dari air.
• Metabolisme serangga, yang memasukkan oksigen dari udara melalui serangkaian pipa tenggorokan ke seluruh tubuh mereka. Kasus lainnya adalah cacing dan cacing, yang melakukan hal yang sama untuk kulit (respirasi kulit).

Tahapan respirasi aerob

Respirasi aerob adalah proses kompleks yang melibatkan serangkaian tahapan dalam reaksi kimia yang berkepanjangan. Tahapan tersebut adalah:

• Glikolisis. Langkah awal respirasi aerob terjadi di sitoplasma sel dan merupakan oksidasi glukosa (dan gliserol dari trigliserida, jika ada). Proses ini memutus ikatan setiap molekul gula ini dan menghasilkan dua molekul asam piruvat sebagai gantinya, bersama dengan dua molekul ATP.
• Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat. Molekul asam piruvat memasuki matriks mitokondria (organel energetik sel) dari sitoplasma, di mana mereka diproses oleh kompleks enzim (piruvat dehidrogenase) yang mengeluarkan atom karbon (dekarboksilasi), dilepaskan sebagai CO₂, dan kemudian dua hidrogen atom (dehidrogenasi). Akibatnya, radikal asetil (-CO-CH₃) diperoleh untuk memulai fase berikutnya.
• Siklus Krebs. Fase terakhir respirasi terjadi pada siklus metabolisme di dalam matriks mitokondria yang dikenal dengan Siklus Krebs. Ini dimulai dengan asetil dari fase sebelumnya, mengalami oksidasi untuk menghasilkan dua molekul CO₂ dan energi dalam bentuk Guanosine triphosphate (GTP) dan molekul pereduksi lain yang dapat digunakan.

Kemudian rantai reaksi kimia terjadi yang mengoksidasi ulang komponen enzimatik yang direduksi pada fase sebelumnya, membuatnya tersedia untuk penggunaan baru, dan mendapatkan ATP baru dalam prosesnya.

Yang terakhir sudah terjadi di membran dalam mitokondria. Elektron dan proton yang dilepaskan dalam proses tersebut diambil oleh oksigen yang kemudian direduksi menjadi air.

Respirasi anaerob

Respirasi anaerob atau anaerobik berbeda dengan aerob dalam satu hal: adanya oksigen. Jenis respirasi seluler ini terdiri dari oksidasi gula monosakarida, menggunakan unsur selain oksigen untuk oksidasi: turunan nitrogen (nitrat), sulfur (sulfat dan sulfida), karbon dioksida, ion besi atau mangan, selenium (selenat), arsenik (arsenate), antara lain. Molekul-molekul ini kurang efektif dan lebih sedikit energi yang dihasilkan daripada menggunakan oksigen.

Respirasi anaerob berbeda dari fermentasi, dan menghasilkan berbagai zat sebagai produk sampingan, bergantung pada unsur yang digunakan sebagai penerima elektron. Mekanisme metabolisme ini khas dari bakteri dan mikroorganisme prokariotik tertentu yang menghuni lingkungan yang kekurangan oksigen.