Proses Terjadinya Respirasi Aerob dan Anaerob

KOMPAS.com - Respirasi adalah proses untuk menghasilkan energi dengan cara memecah molekul yang kompleks menjadi molekul sederhana yang bisa digunakan oleh sel.

Proses ini merupakan proses oksidasi. Biasanya, hanya beberapa substrat yang dioksidasi sepenuhnya menjadi karbon dioksida, sementara sisanya digunakan dalam proses fotosintesis.

Pada organisme tingkat tinggi, respirasi bisa berlangsung secara aerob dan anaerob.

Respirasi anaerob

Organisme akan mendahulukan respirasi aerob jika terdapat oksigen yang cukup karena reaksi aerob menghasilkan lebih banyak energi. Namun, jika tidak ada oksigen yang cukup, maka akan terjadi respirasi anaerob.

Setiap tumbuhan memiliki mekanisme dan reaksi berbeda terhadap minimnya ketersediaan oksgen. Ada beberapa tanaman yang tidak bisa hidup sama sekali tanpa oksigen, seperti jagung.

Namun, ada tanaman lain yang bisa bertahan hingga beberapa bulan tanpa oksigen, seperti tanaman apel dan pir. Ketika tidak ada oksigen, buah apel dan pir akan terus menghasilkan gas karbon dioksida. Ini merupakan pertanda adanya respirasi anaerob.

Reaksi respirasi aerob terjadi ketika glukosa bertemu dengan oksigen, kemudian menghasilkan karbon monoksida, air, dan energi. Reaksi ini terjadi dalam empat tahapan sebagai berikut.

1. Glikolisis

Reaksi ini terjadi di dalam sitoplasma dan tidak memerlukan adanya oksigen. Glikolisis merupakan dasar dari terjadinya respirasi anaerob.

Pada glikolisis, satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul asam piruvat. Reaksi ini terjadi dalam dua fase, yaitu fase persiapan dan fase oksidasi. Hasil dari reaksi glikolisis dari satu molekul glukosa adalah dua molekul asam piruvat dan dua molekul ATP.

2. Dekarboksilasi oksidatif piruvat

Pada proses sebelumnya, terjadi glikolisis karena tidak ada oksigen. Namun, jika terdapat cukup oksigen, maka akan terjadi dekarboksilasi oksidatif. Proses ini mengubah asam piruvat menjadi asetil-KoA.

Dekarboksilasi oksidatif piruvat ini terjadi di dalam mitokondria. Reaksi ini sangat kompleks dan membutuhkan beberapa kofaktor dari suatu kompleks enzim.

3. Daur sitrat

Senyawa asetil-KoA yang dihasilkan pada tahap dekarboksilasi oksidatif piruvat diuraikan kembali menjadi karbon dioksida. proses ini disebut daur sitrat karena senyawa C yang pertama kali dibentuk di dalam daur ini adalah asam sitrat.

Daur ini disebut juga dengan daur Krebs berdasarkan nama penemunya, yaitu Sir Hans Krebs. Selain itu, daur ini juga dikenal dengan nama daur asam trikarboksilat karena di dalam daur ini terdapat asam dengan tiga gugus karboksil.

4. Oksidasi terminal

Molekul hidrogen yang dihasilkan pada tahap 1 sampai 3 akan berubah menjadi air. Proses ini terjadi melalui rantai sistem redoks, yaitu sistem transpor elektron yang sangat panjang. Energi yang dibebaskan oleh transpor elektron ini digunakan untuk pembentukan ATP.