Dalam proses pernapasan makhluk hidup, ada istilah respirasi aerob dan anaerob. Sekilas keduanya terlihat hampir sama, namun pada kenyataannya berbeda. Kedua memiliki ciri dan tahapan yang berbeda. Pada artikel berikut akan diuraikan pengertian, ciri, tahapan, hingga contoh reaksi dari respirasi ini.
Daftar ISI
Pengertian Respirasi Aerob dan Anaerob
Berikut ini pengertian respirasi aerob dan anaerob sehingga Anda bisa melihat perbedaannya.
1. Respirasi Aerob
Adapun respirasi aerob merupakan sebuah reaksi katabolisme yang membutuhkan oksigen dalam prosesnya untuk bisa menghasilkan energi dalam jumlah besar. Energi yang dimaksud yaitu ATP.
ATP merupakan energi yang dibutuhkan oleh sel dalam tubuh makhluk hidup untuk bisa menunjang pertumbuhan, gerak transportasi, reproduksi, dan berbagai kegiatan lainnya.
2. Respirasi Anaerob
Berbeda halnya dengan respirasi aerob, respirasi anaerob merupakan proses katabolisme dalam tubuh yang tidak membutuhkan oksigen dalam prosesnya, melainkan menggunakan senyawa tertentu seperti asam laktat dan etanol.
Pada saat tidak ada oksigen, suatu sel dalam tubuh akan mengubah asam piruvat menjadi karbondioksida (CO2) dan etil alkohol. Melalui proses ini juga bisa membantu untuk bisa menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
Ciri-ciri Respirasi Aerob dan Anaerob
Berikut adalah beberapa ciri dari kedua jenis respirasi ini.
1. Respirasi Anaerob
Adapun beberapa ciri dari respirasi anaerob, antara lain:
- Tidak menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi.
- Terjadi proses fermentasi alkohol.
- Pada proses fermentasi alkohol terjadi pelepasan gugus CO2 dari piruvat melalui dekarboksilasi sehingga menghasilkan 2 karbon asetaldehida.
- Fermentasi alkohol dilakukan oleh tumbuhan.
- Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel hewan.
- Pada proses fermentasi asam laktat terjadi proses transfer elektron (dari NADH kembali ke piruvat).
2. Respirasi Aerob
Adapun beberapa ciri-ciri respirasi aerob, antara lain:
- Membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi.
- Proses ini terjadi dalam matriks mitokondria.
- Menghasilkan energi dalam jumlah 36 ATP.
- Ada beberapa proses penting pada respirasi ini antara lain proses glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, serta transpor elektron.
Tahapan Respirasi Aerob dan Anaerob
Berikut ini tahapan untuk proses respirasi aerob dan anaerob.
Tahapan Respirasi Aerob
Pada dasarnya, respirasi aerob terdiri dari 4 tahapan yaitu:
1. Glikolisis
Pada tahapan glikolisis, hal yang terjadi adalah proses pemecahan glukosa yang berbentuk 6 atom karbon menjadi asam piruvat yang berupa 3 atom karbon.
Tahapan ini terjadi di bagian sitoplasma dengan dua jenis reaksi yaitu endergonik dan eksergonik. Endergonik ini membutuhkan ATP, sedangkan eksergonik menghasilkan ATP.
Selain itu, pada proses ini akan menghasilkan 2 ATP, 2 asam piruvat, dan 2 NADH. Adapun untuk asam piruvat yang dihasilkan akan digunakan oleh tubuh sebagai bahan untuk proses selanjutnya.
2. Dekarboksilasi Oksidatif
Tahapan yang kedua yaitu dekarboksilasi oksidatif yang juga disebut sebagai reaksi antara. Hal ini karena tahapan ini berada di antara siklus krebs dan glikolisis.
Proses ini terjadi di bagian mitokondria, tepatnya pada bagian matriks mitokondria. Pada dekarboksilasi ini akan terjadi proses perubahan dari 1 asam piruvat menjadi 1 asetil Co-A.
Namun karena pada tahapan sebelumnya telah terbentuk 2 asam piruvat, maka hasil akhir dari tahapan ini yaitu 2 asetil Co-A. Selain itu, proses ini juga memerlukan koenzim-A yang juga akan menghasilkan 2 NADH dari NAD+.
3. Siklus Krebs
Tahapan selanjutnya ini juga sering disebut dengan daur asam sitrat. Hal ini karena pada tahapan krebs akan dihasilkan asam sitrat. Untuk tempat berlangsungnya yaitu di dalam matriks mitokondria.
Hasil akhir dari siklus ini antara lain 3 NADH, 1 FADH 2, dan 1 ATP untuk setiap satu asam piruvat yang akan digunakan sebagai penyedia kerangka karbon untuk sintesis senyawa lainnya.
Nah karena input subrat sebelumnya adalah 2 asetil Co-A, maka hasil akhir dari siklus krebs ini adalah 2 ATP, 6 NADH, dan 2 FADH2.
Tidak hanya itu, ada satu senyawa lagi yang terbentuk pada proses ini yaitu CO2. CO2 yang terbentuk ini bisa berasal dari proses pembentukan NADH dan NAD+. Adapun untuk hasil akhirnya akan terbentuk 4 buah CO2 karena ada 2 asetil Co-A yang digunakan.
Oleh karena itulah, hasil akhir sesungguhnya pada proses siklus krebs ini adalah 2 ATP, 4 CO2, 6 NADH, dan 2 FADH2. Selanjutnya senyawa NADH dan FADH2 yang dihasilkan ini akan menuju ke tahapan transpor elektron.
4. Transpor Elektron
Tahapan terakhir adalah transpor elektron yang dimana akan terjadi pengubahan NADH dan FADH2 menjadi energi yang berbentuk ATP. Tujuan dari proses pengubahan ini adalah agar energi tersebut bisa digunakan oleh tubuh untuk berbagai hal termasuk pertumbuhan.
Tempat terjadinya proses transpor elektron adalah di bagian mitokondria. Lokasi tepatnya yaitu di membran dalam mitokondria. Adapun untuk setiap 1 molekul NADH akan menjadi 3 ATP, dan setiap 1 FADH2 akan menjadi 2 ATP.
Untuk itulah, pada akhir dari proses reaksi ini akan menghasilkan 36 ATP. Hal ini didapatkan dari perhitungan hasil keseluruhan siklus yang telah terjadi sebelumnya.
Perhitungan rinciannya yaitu jumlah NADH yang dihasilkan pada glikolisis, dekarboksilasi, dan siklus krebs adalah 10. Oleh karena 1 NADH akan menjadi 3 ATP, maka total ATP menjadi 10 x 3 ATP yaitu 30 ATP.
Sedangkan untuk jumlah FADH2 yang dihasilkan sebelumnya adalah 2 buah, maka jika 1 FADH2 sama dengan 2 ATP, jadi total ATP yang didapat adalah 4 ATP.
Selanjutnya semua ATP tersebut dijumlahkan yaitu 4 ATP dari proses glikolisis dan siklus krebs, 30 ATP dari NADH, dan 4 ATP dari FADH2. Maka total ATP menjadi 38 ATP.
Namun karena pada proses glikolisis ke transpor elektron membutuhkan energi 2 ATP. Maka hasil akhirnya adalah 36 ATP.
Tahapan Respirasi Anaerob
Pada dasarnya, proses respirasi ini terbagi menjadi dua yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat. Adapun untuk penjelasan tahapan antara keduanya sebagai berikut.
1. Fermentasi Alkohol
Tahapan pada proses fermentasi ini yaitu asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis akan mengalami dekarboksilasi. Proses dekarboksilasi merupakan proses pelepasan CO2 yang nantinya akan dikatalis oleh enzim alkohol dehidrogenase menjadi etanol atau alkohol.
Selain itu, pada tahapan ini akan terjadi degradasi molekul NADH menjadi NAD+ dan proses pembebasan energi/kalor.
2. Fermentasi Asam Laktat
Tahapan respirasi anaerob berikutnya adalah fermentasi asam laktat yang biasanya terjadi pada otot manusia ketika melakukan aktivitas sehingga bisa menghasilkan oksigen. Untuk itulah, ketika proses fermentasi ini terjadi maka akan menghasilkan suatu molekul asam piruvat yang merupakan hasil dari glikolisis dan juga menerima elektron dan hidrogen yang berasal dari NADH.
Contoh Reaksi Aerob dan Anaerob
Adapun beberapa contoh reaksi aerob dan anaerob antara lain.
1. Peristiwa Asam Laktat
Contoh respirasi yang pertama ini yaitu peristiwa asam laktat yang biasanya terjadi pada saat manusia menggunakan otot-ototnya secara berlebihan. Hal ini pun menyebabkan terjadi kekurangan oksigen pada tubuh manusia sehingga respirasi anaerob pun terjadi.
Hasil akhir dari peristiwa ini yaitu penumpukan asam laktat pada bagian otot. Adapun karena penumpukan asam laktat ini juga bisa menyebabkan rasa kram otot.
2. Fermentasi Alkohol
Contoh selanjutnya yaitu fermentasi alkohol. Proses fermentasi ini bisa terjadi karena adanya bantuan dari jamur ragi. Jamur ini pun bisa melakukan respirasi aerob dan anaerob untuk melakukan fermentasi
Biasanya setelah mendapatkan respirasi dari jamur ragi, maka fermentasi tersebut akan menghasilkan cita rasa khas sehingga sering digunakan dalam proses pembuatan makanan.
Selain itu, perubahan cita rasa ini bisa terjadi karena adanya asam piruvat yang mengalami perubahan menjadi etil alkohol saat kondisi kurang oksigen.
3. Respirasi Sulfat
Contoh yang terakhir yaitu respirasi sulfat yang biasanya terjadi karena adanya bakteri heterotrof atau bakteri seperti desulfovibrio. Bakteri ini bisa membantu mengubah sulfat menjadi sulfida yang bermanfaat untuk mengembalikan nitrogen ke atmosfer dalam bentuk gas nitrogen.
Sudah Tahu Apa itu Respirasi Anaerob dan Aerob?
Respirasi anaerob adalah respirasi yang tidak membutuhkan oksigen dan sering dimanfaatkan untuk berbagai kehidupan sehari-hari seperti untuk fermentasi alkohol. Sementara itu, respirasi aerob adalah respirasi yang membutuhkan oksigen yang dimana sangat bermanfaat untuk pertumbuhan hingga proses reproduksi pada manusia. Semoga bermanfaat!
