Sistem Transfer Elektron

c. Sistem Transfer Elektron

Tahap t erakhir dari respirasi seluler aerob adalah sist em t ransfer Sem ua hew an m enghasilkan panas

m elalui respirasi sel. Pada Mam m alia

elektron. Tahap ini terjadi pada ruang intermembran dari mitokondria. dan Aves, panas ini dipert ahankan oleh Pada tahap inilah ATP paling banyak dihasilkan.

selapis bulu at au lem ak. Dengan

Seperti A nda ketahui, sejauh ini hanya dihasilkan 4 molekul AT P m enyesuaikan kadar panas yang hilang,

hew an endot erm at au ''berdarah

dari satu molekul glukosa, yaitu 2 molekul dari glikolisis dan 2 molekul panas'' m em elihara suhu badan yang dari sikluk Krebs. A kan tetapi, dari glikolisis dan siklus Krebs dihasilkan st abil (Hom oiot erm ).

10 NA DH (2 dari glikolisis, 2 dari tahap transisi siklus Krebs, dan 6 dari Sumber: Concise Encyclopedia Nature, 1994

siklus Krebs) dan 2 FA DH 2 . M olekul-molekul inilah yang akan berperan

dalam menghasilkan ATP. Jika A nda perhatikan, meskipun glikolisis dan siklus Krebs termasuk tahap respirasi aerob, namun sejauh ini belum ada molekul oksigen yang terlibat langsung dalam reaksi. Pada tahap transfer elektron inilah oksigen terlibat secara langsung dalam reaksi.

Kata Kunci

Pada reaksi pertama, NA DH mentransfer sepasang elekron kepada

molekul flavoprot ein (FP). Transfer elekt ron mereduksi flavoprot ein, Aksep t or elekt ron

Flavop rot ein

sedangkan N A DH t eroksidasi kembali menjadi ion N A D + . Elekt ron

Int erm em b ran

bergerak dari flavoprotein menuju sedikitnya enam akseptor elektron yang

Sit okrom

berbeda. A khirnya, elektron mencapai akseptor protein terakhir berupa Transfer elekt ron sitokrom a dan a 3 . Perhatikan gambar berikut.

2H

NADH 2 NAD 2H FAD

FADH 2

2e Mat riks m it okondria

2 sitokrom b ++

2 sitokrom b +++

2H +

2e 2 sitokrom c +++

2 sitokrom c ++

2e

2 sitokrom a ++

2 sitokrom a +++

Ruang m em b ran

2e

m it okondia

2 oksidasi sitokrom +++

2 oksidasi sitokrom ++

Ilust rasi t ransfer elekt ron. Sist em O 2 reaksi ini m em b erikan elekt ron dari glikolisis dan siklus Krebs pada

oksigen sebagai aksept or elekt ron

Sumber:Biologi: Evolusi, Kepelbagaian, dan Persekitaran, 1991

t erakhir.

Met ab olism e

Seperti A nda lihat pada Gambar 2.12, akseptor terakhir dari rantai reaksi merupakan oksigen. Elektron berenergi tinggi dari NA DH dan FA DH 2 memasuki sist em reaksi. Dalam perjalanannya, energi elektron tersebut mengalami penurunan energi yang digunakan untuk proses fosforilasi A DP menjadi ATP sehingga satu molekul NA DH setara dengan 3 ATP dan satu

molekul FA DH 2 setara dengan 2 ATP. Berapakan total ATP yang dihasilkan satu molekul glukosa melalui respirasi aerob? Perhatikan gambar berikut.

Sit oplasm a

Elekt ron yang m elint asi m em bran

Mit okond ria

Sist em t ransfer Glukosa

2 asam

2 aset il

Siklus asam

p iruvat

KoA

sit rat

elekt ro n

Sumber: Biology: Concepts and Connections, 2006

Gambar 2.13

2. Respirasi Anaerob

Ilust rasi reaksi yang t erjadi dalam

respirasi sel dan jum lah ATP yang

Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak memerlukan

didapat kan

oksigen. Salah satu contoh proses ini adalah proses fermentasi. Respirasi anaerob dapat terjadi pada manusia dan hewan jika tubuh memerlukan energi secara cepat . Pada mikroorganisme sepert i bakt eri dan jamur, respirasi anaerob dilakukan karena keadaan lingkungan yang t idak memungkinkan dan belum memiliki sistem metabolisme yang kompleks.

Kata Kunci

M engapa respirasi anaerob dapat terjadi dan berapa banyak energi

• Alkohol

yang dihasilkannya? M asih ingatkah A nda tahap glikolisis pada respirasi

• Anaerob •

aerob? Pada tahap tersebut, glukosa dapat dipecah untuk menghasilkan

Aset ild eh id

• Ferm ent asi

t ot al 2 A T P dan t idak memerlukan oksigen. M eskipun energi yang

• Ragi

dihasilkannya jauh lebih kecil daripada respirasi aerob, jumlah ini cukup bagi mikroorganisme dan energi awal bagi hewan.

Selain menghasilkan A TP, glikolisis juga menghasilkan NA DH dan NA D + . Tanpa suplai NA D + yang memadai, proses glikolisis pada respirasi anaerob dapat terhenti. Oleh karena itu, organisme yang melakukan respirasi anaerob harus mampu mengoksidasi N A DH menjadi N A D + kembali. Berdasarkan hal tersebut terdapat dua cara respirasi anaerob yang dilakukan organisme.