Respirasi Aerob dan Respirasi Anaerob

Proses Respirasi Aerob

Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan udara terutama oksigen. Secara garis besar, proses tersebut dibagi dalam 4 tahap, sebagai berikut,

1. Glikolisis
2. Dekarboksilasi Oksidatif
3. Siklus Krebs
4. Rantai Transport Elektron

a. Glikolisis
Proses yang berlangsung di luar mitokondria dan secara anaerob. Dalam proses ini terjadi pengubahan 1 molekul glukosa (6 C) menjadi 2 asam piruvat (3 C). Dalam proses glikolisis dihasilkan 2 asam piruvat, 2 ATP, dan 2 NADH.

b. Dekarboksilasi Oksidatif
Dekarboksilasi oksidatif merupakan reaksi antara yaitu antara glikolisis dengan siklus krebs. Dalam proses ini terjadi perubahan dari 2 asam piruvat (3 C) menjadi 2 asetil Ko Enzim A (2 C). Hasil dari proses ini adalah 2 asetil Ko Enzim A, dan 2 NADH.

c. Siklus Krebs atau Asam Sitrat
Siklus Krebs terjadi di mitokondira. Dalam proses ini terjadi perubaha dari 2 asetil ko enzim A menjadi 2 C¬O2.. Proses ini berlangsung secara aerob. Hasil dari proses ini adalah 2 CO2, 2 FADH, dan 6 NADH.

d. Rantai Tansport Elektron
Pada proses ini terjadi penerjemahan elektron berenergi tinggi. Pada proses ini dihasilkan H2O dan terjadi konversi energi dengan rumus
1 NADH : 3 ATP
1 FADH : 2 ATP

Sehingga
Proses Glikolisis ------------------ 2ATP, 2NADH ---------------------- 8 ATP
Proses Dekarboksilasi Oksidatif ---- 2NADH ------------------------ 6 ATP
Proses Siklus Krebs ---------------- 2FADH, 6NADH, 2ATP ------ 22 ATP

Hasil ------------------------------------------------------------------------------ 38 ATP

Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan salah satu proses katabolisme yang tidak menggunakan oksigen bebas sebagai penerima atom hidrogen ( H ) terakhir, tetapi menggunakan senyawa tertentu ( seperti : etanol, asam laktat ) .

Asam piruvat yang dihasilkan pada tahapan glikolisis dapat dimetabolisasi menjadi senyawa yang berbeda ( ada/tersedianya oksigen atau tidak ).

Pada kondisi aerobik ( tersedia oksigen ) sistem enzim mitokondria mampu mengkatalisis oksidasi asam piruvat menjadi H2O dan CO2 serta menghasilkan energi dalam bentuk ATP ( Adenosin Tri Phosphat ).

Pada kondisi anaerobik ( tidak tersedia oksigen ), suatu sel akan dapat mengubah asam piruvat menjadi CO2 dan etil alkohol serta membebaskan energi ( ATP ). Atau oksidasi asam piruvat dalam sel otot menjadi CO2 dan asam laktat serta membebaskan energi ( ATP ).

Bentuk proses reaksi yang terakhir disebut, lazim dinamakan fermentasi. Proses ini juga melibatkan enzim-enzim yang terdapat di dalam sitoplasma sel.

Pada respirasi anaerob, tahapan yang ditempuh meliputi :
1.    Tahapan glikolisis, dimana 1 molekul glukosa ( C6 ) akan diuraikan menjadi asam piruvat, NADH dan 2 ATP
2.    Pembentukan alkohol ( fermentasi alkohol ), atau pembentukan asam laktat ( fermentasi asam laktat )
3.    Akseptor elektron terakhir bukan oksigen, tetapi senyawa lain seperti : alkohol, asam laktat
4.    Energi ( ATP ) yang dihasilkan sekitar 2 ATP
Beberapa proses reaksi yang berlangsung secara aerob ( Respirasi Anaerob ) :
•    Fermentasi alkohol : Proses ini terjadi pada beberapa mikroorganisme seperti jamur ( ragi ), dimana tahapan glikolisis sama dengan yang terjadi pada respirasi aerob.
Setelah terbentuk asam piruvat ( hasil akhir glikolisis ), asam piruvat mengalami dekarboksilasi (:  sebuah molekul CO2 dikeluarkan ) dan dikatalisis oleh enzim alkohol dehidrogenase menjadi etanol atau alkohol  dan terjadi degradasi molekul NADH menjadi NAD+ serta membebaskan energi/kalor.
Proses ini dikatakan sebagai "pemborosan" karena sebagian besar energi yang terkandung dalam molekul glukosa masih tersimpan di dalam alkohol. Itulah sebabnya, alkohol/etanol dapat digunakan sebagai bahan bakar.
Fermentasi alkohol pada mikroorganisme merupakan proses yang berbahaya bila konsentrasi etanolnya tinggi. Secara sederhana, reaksi fermentasi alkohol ditulis :
         2CH3COCOOH ----------> 2CH3CH2OH + 2CO2 + 28 kkal asam piruvat etanol/alkohol
•    Fermentasi asam laktat : Pada sel hewan ( juga manusia ) terutama pada sel-sel otot yang bekerja keras , energi yang tersedia tidaklah seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi karena kadar O2 yang tersedia tidak mencukupi untuk kegiatan respirasi aerob ( reaksi yang membutuhkan oksigen ).
Proses fermentasi asam laktat dimulai dari lintasan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat. Karena tidak tersedianya oksigen maka asam piruvat akan mengalami degradasi molekul ( secara anaerob ) dan dikatalisis oleh enzim asam laktat dehidrogenase dan direduksi oleh NADH untuk menghasilkan energi dan asam laktat.
Secara sederhana reaksi fermentasi asam laktat ditulis sebagai berikut.
         2CH3COCOOH ----------> 2CH3CHOHCOOH   + 47  kkal asam piruvat asam laktat.
           Pada manusia, kejadian ini sering temukan ketika seseorang bekerja atau berolahraga berat/keras. Akibat kekurangan oksigen menyebabkan asam piruvat yang terbentuk dari tahapan glikolisis akan diuraikan menjadi asam laktat.yang menyebabkan timbulnya rasa pegal-pegal setelah seseorang bekerja/berolahraga berat/keras.
[cr : http://maindakon.blogspot.com/2011/05/respirasi-aerob-dan-aerob.html]