SKL 27 Tentang Respirasi Anaerob Versi 1 Dalam keadaan normal

SKL 27 Tentang Respirasi Anaerob
Versi 1
Dalam keadaan normal, respirasi seluler organisme dilakukan melalui proses
fosforilasi oksidatif yang memerlukan oksigen bebas. Sehingga hasil ATP respirasi
sangat tergantung pada pasokan oksigen yang cukup bagi selnya. Tanpa oksigen
elektronegatif untuk menarik electron pada rantai transport electron, fosforilasi
oksidatif akan terhenti. Akan tetapi, fermentasi memberikan suatu mekanisme
sehingga sebagian sel dapat mengoksidasi makanan dan menghasilkan ATP tanpa
bantuan oksgen. Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air
sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam
rongga tanah sangat rendah.
Secara prosedural, fermentasi merupakan suatu perluasan glikolisis yang dapat
menghasilkan ATP hanya dengan fosforilasi tingkat substrat sepanjang terdapat
pasokan NAD+ yang cukup untuk menerima electron selama langkah oksidasi dalam
glikolisis. Mekanisme fermentasi tidak dapat mendaur ulang NAD+ dari NADH
karena tidak mempunyai agen pengoksidasi (kondisi anaerob). Sehingga yang
terjadi adalah NADH melakukan transfer electron ke piruvat atau turunan piruvat.
Berikut bahasan terhadap dua macam fermentasi yang umum yaitu fermentasi
alcohol dan fermentasi asam laktat.
Fermentasi alkohol
Fermentasi alkohol biasanya dilakukan oleh ragi dan bakteri yang banyak
digunakan dalam pembuatan bir dan anggur. Pada Fermentasi alkohol, piruvat
diubah menjadi etanol dalam dua langkah. Langkah pertama menghidrolisis piruvat
dengan molekul air sehingga melepaskan karbondioksida dari piruvat dan
mengubahnya menjadi asetaldehida berkarbon dua. Dalam langkah kedua,
asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol sehingga meregenerasi pasokan
NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis.
Fermentasi asam laktat
Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan
dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. Aseton dan methanol
merupakan beberapa produk samping fermentasi mikroba jenis lain yang penting
secara komersil. Dalam fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh
NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2.
Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay oksigen
tubuh kurang. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat
menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke
hati untuk diubah kembali menjadi piruvat.
VERSI 2
Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi
aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu
hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut
melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya
oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob.
Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam
susu dan fermentasi alkohol.
A. Fermentasi Asam Laktat
Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat.
Peristiwa ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.
Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi
enzim
Prosesnya :
1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
enzim
C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi
2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
piruvat
dehidrogenasa
Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.
B. Fermentasi Alkohol
Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam
piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah
menjadi alkohol.
Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2
molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu
menghasilkan 38 molekul ATP.
Reaksinya :
1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarbeksilasi asam piruvat.
Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol
(etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HsOH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
enzim
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
C. Fermentasi Asam Cuka
Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung
dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka
(Acetobacter aceti) dengan substrat etanol.
Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi
alkohol secara anaerob.
Reaksi:
aerob
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH ———————————————> 2 CH3COOH +
H2O + 116 kal
(glukosa)
bakteri asam cuka asam cuka
Contoh : Fermentasi pada Ragi