Cari soal sekolah lainnya
KOMPAS.com- Respirasi sel dibedakan berdasarkan keperluan oksigen nya terdiri dari respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob adalah proses yang memerlukan oksigen, terdiri dari glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron.
Respirasi anaerob adalah respirasi yang tidak memerlukan oksigen, yaitu proses fermentasi. Di sisi lain, apakah kamu tahu ciri-ciri dari respirasi aerob? Bagaimana energi yang dihasilkan pada kedua proses respirasi ini? Mari cari tahu jawabannya disini!
Soal dan Pembahasan
1. Pada respirasi anaerob dihasilkan energi lebih sedikit dibandingkan dengan respirasi aerob karena…
Jawaban:
Respirasi anaerobik adalah respirasi yang tidak menggunakan oksigen. Dalam respirasi aerobik, gula memang dipecah untuk mendapatkan energi, namun pemecahan gula ini tidak berlangsung secara lengkap karena tidak adanya oksigen.
Pemecahan gula yang tidak sempurna membuat respirasi aerob hanya menghasilkan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan hasil respirasi aerob.
Baca juga: Katabolisme Karbohidrat: Perbedaan Respirasi Aerob dan Anaerob
Jumlah energi yang dihasilkan respirasi anaerob adalah 2 ATP energi, terpaut 36 ATP energi jauhnya dengan respirasi aerob [respirasi dengan oksigen]. Hasil dari respirasi aerob juga bukanlah karbon dioksida dan air seperti pada respirasi aerob, namun berupa asam laktat.
Dilansir dari BBC, asam laktat ini nantinya harus dipecah menjadi air dan karbon dioksida oleh oksigen, ini menyebkan adanya hutang oksigen yang harus dilunasi setelah respirasi anaerob terjadi.
Penumpukan asam laktatlah yang membuat nyeri otot setelah olah raga berat, juga membuat kita bernafas lebih cepat untuk melunasi hutang oksigen respirasi anaerob.
2. Ciri-ciri respirasi anaerob adalah…
Jawaban:
- Tidak memerlukan oksigen,
- Berlangsung secara cepat,
- Terjadi pada otot manusia,
- Menghasilkan 2 ATP energi,
- Produk akhirnya berupa asam laktat dan alkhohol,
- Terjadi pada bakteri, ragi, dan organisme prokariotik,
- Tidak melalui tahapan respirasi aerob seperti glikolisis, dekarboksilatif oksidasi, siklus krebs, dan transport elektron.
Baca juga: Perbedaan Fotosintesis dan Respirasi
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link //t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.
Cari soal sekolah lainnya
KOMPAS.com - Respirasi adalah proses menghasilkan energi dengan memecah molekul kompleks menjadi molekul yang sederhana sehingga bisa digunakan oleh sel.
Proses ini merupakan proses oksidasi. Biasanya hanya beberapa substrat yang dioksidasi sepenuhnya menjadi karbon dioksida, sedangkan sisanya digunakan dalam proses foto sintesis.
Respirasi yang dilakukan oleh organisme tingkat tinggi dapat berlangsung secara aerob dan anaerob.
Respirasi anaerob
Organisme akan mendahulukan respirasi aerob jika terdapat oksigen yang cukup. Namun, jika tidak ada oksigen yang cukup, maka akan terjadi respirasi anaerob. Hal ini disebabkan karena reaksi aerob menghasilkan lebih banyak energi.
Setiap tumbuhan memiliki mekanisme dan reaksi berbeda terhadap minimnya ketersediaan oksgen. Ada beberapa tanaman yang tidak bisa hidup sama sekali tanpa oksigen, misalnya jagung.
Sedangkan ada tanaman lain yang bisa bertahan hingga beberapa bulan tanpa oksigen, misalnya tanaman apel dan pear. Buahnya akan terus menghasilkan gas karbon dioksida. Ini pertanda ada respirasi anaerob di sana.
Baca juga: Proses Fotosintesis pada Tumbuhan
Respirasi aerob
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.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link //t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.
strongylodon macrobotrys[ratu slur permata hijau] pengertiannyaa apa?
kalo ada yang bisaa tolong bantu yaa, jangan jawab asalll :[[
tolong kak klo bisa
5. Perhatikan anggota gerak pada burung berikut! 1] sayap burung 2] tulang dada burung 3] otot burung Kombinasi organ tubuh burung yang dapat mendukun …
apa nama buah ini?a.durianb.manggac.sapid.rambutanbuah ini memiliki?a.bulub.duric.bau yang menyengatd.b dan c benaressay1.zombie vegetarian adalah.... …
1.Jelaskan perbedaan struktur yang pada akar Zea mays dan Arachis hypogea! 2. Jelaskan perbedaan struktur yang pada batang Zea mays dan drochis hypog …
Erosi plasma Nutfah dapat terjadi karena
taman di pot atau poly bag kan dianjurkan di repotting/diganti tanahnya, tapi tanaman dihutan mengapa bisa subur tanpa repotting
apa keuntungan dan kelebihan dari stek akar
Tolong kakak, ini saya tidak mengerti. tolong dijawab seserius dan sebenar mungkin. terima kasih
Foto: Freepik.com
Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat belajar, ya!
Siapa di antara Quipperian yang doyan banget makan? Sebenarnya, apa sih tujuan utama kamu makan? Apakah hanya untuk memuaskan keinginan? Tentu tidak ya. Makanan yang kamu makan merupakan salah satu sumber energi bagi tubuh.
Berkaitan dengan makanan, pernah enggak sih kamu berpikir, bagaimana cara makanan berubah menjadi energi di dalam tubuh? Energi di dalam tubuh terbentuk melalui serangkaian proses yang disebut respirasi aerob. Ingin tahu selengkapnya tentang respirasi aerob? Ikuti terus pembahasan Quipper Blog, ya.
Pengertian Respirasi Aerob
Foto: Pexels.com
Respirasi aerob adalah proses penguraian senyawa organik menggunakan oksigen bebas. Respirasi ini berlangsung di dalam organel sel yang disebut mitokondria. Saat kamu mengonsumsi makanan yang mengandung glukosa, misalnya nasi, setiap molekul glukosa akan dipecah melalui empat tahap sampai dihasilkan energi. Bagaimana dengan jutaan molekul glukosa dalam makanan?
Tahapan Respirasi Aerob
Foto: Pexels.com
Adapun beberapa tahapan dalam respirasi aerob yang harus kamu tahu adalah sebagai berikut.
1. Glikolisis
Glikolisis merupakan tahap pertama respirasi aerob yang terjadi di dalam sitoplasma atau sitosol. Pada tahap ini molekul glukosa akan diuraikan menjadi senyawa yang lebih sederhana. Hasil penguraian molekul glukosa pada glikolisis berupa 2 molekul ATP, 2 molekul asam piruvat, dan 2 molekul NADH. Untuk lebih lengkapnya, perhatikan bagan berikut.
Urutan proses yang terjadi pada bagan di atas adalah sebagai berikut.
- Glukosa diubah menjadi glukosa, 6-fosfat disertai pemecahan ATP menjadi ADP. ATP harus dipecah menjadi ADP karena dibutuhkan sumber energi.
- Glukosa, 6-fosfat diubah menjadi fruktosa, 6-fosfat.
- Fruktosa, 6-fosfat diubah menjadi fruktosa, 1,6-bifosfat disertai pemecahan ATP menjadi ADP.
- Fruktosa, 1,6-bifosfat [6 atom C] dipecah menjadi 1 molekul gliseraldehid 3-fosfat atau PGAL [3 atom C] dan 1 molekul dihidroksiaseton fosfat atau DHAP [3 atom C]. Molekul DHAP diubah menjadi senyawa PGAL, sehingga terbentuk 2 molekul PGAL.
- Molekul PGAL diubah menjadi senyawa 1,3-bifosfogliserat dengan cara mengikat Pi [fosfat organik]. Setiap 1 molekul PGAL menghasilkan 1 NADH.
- 1,3-bifosfogliserat diubah menjadi 3-fosfogliserat. Pada reaksi ini, dihasilkan ATP sebagai sumber energi.
- 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat.
- 2-fosfogliserat diubah menjadi senyawa fosfoenolpiruvat [PEP].
- Fosfoenolpiruvat diubah menjadi asam piruvat disertai pembentukan ATP.
ATP [adenosin trifosfat] merupakan sumber energi yang nantinya digunakan untuk transpor aktif menuju mitokondria. Untuk 2 molekul NADH yang dihasilkan akan ditransfer ke tahap transpor elektron. Berikut ini ringkasan tahap glikolisis.
2. Dekarboksilasi Oksidatif
Tahap kedua setelah glikolisis adalah dekarboksilasi oksidatif. Tahap ini berlangsung di dalam mitokondria. Reaksi pertama diawali dengan perubahan asam piruvat menjadi asetil koenzim A [asetil koA]. Perubahan tersebut menghasilkan molekul CO2 dan NADH. Artinya, satu molekul asam piruvat akan menghasilkan 1 molekul asetil koA, CO2, dan NADH. Oleh karena pada tahap glikolisis dihasilkan 2 asam piruvat, maka dekarboksilasi oksidatif menghasilkan 2 molekul asetil koA, 2 molekul CO2, dan 2 molekul NADH. Untuk prosesnya, simak bagan berikut.
Urutan prosesnya adalah sebagai berikut.
- Asam piruvat yang terbentuk pada tahap glikolisis akan melepaskan gugus karboksilat [COO–]. Gugus tersebut akan diubah menjadi CO2.
- Sisa atom C dalam bentuk CH3COO– akan mentransfer kelebihan elektronnya pada molekul NAD+ menjadi NADH. Untuk CH3COO– akan diubah menjadi asam asetat.
- Asam asetat akan berikatan dengan koenzim A membentuk asetil koenzim A [asetil koA].
Untuk memudahkan pemahamanmu tentang dekarboksilasi oksidatif, perhatikan ringkasan berikut.
3. Siklus Krebs
Siklus Krebs adalah tahapan ketiga dari serangkaian proses respirasi aerob. Pada tahap ini akan dihasilkan 2 molekul ATP, 6 molekul NADH, 2 molekul FADH2, dan 4 molekul CO2. Untuk urutan prosesnya adalah sebagai berikut.
- Asetil koA [2 atom C] berikatan dengan asam oksaloasetat [4 atom C] membentuk asam sitrat [6 atom C]. Itulah mengapa siklus Krebs biasa disebut siklus asam sitrat.
- Asam sitrat diubah menjadi asam isositrat.
- Asam isositrat [6 atom C] diubah menjadi asam α-ketoglutarat [5 atom C]. Reaksi ini disertai pelepasan CO2 dan pembentukan NADH.
- Asam α-ketoglutarat [5 atom C] diubah menjadi suksinil koA yang memiliki 4 atom C. Reaksi ini juga disertai pelepasan CO2 dan pembentukan NADH.
- Suksinil koA yang terbentuk diubah menjadi asam suksinat [4 atom C]. Reaksi ini menghasilkan GTP. Selanjutnya, GTP diubah menjadi ATP.
- Lalu, asam suksinat diubah menjadi asam fumarat disertai pembentukan FADH2.
- Asam fumarat yang terbentuk diberi tambahan air agar berubah menjadi asam malat [4 atom C].
- Asam malat diubah menjadi asam oksaloasetat kembali disertai pembentukan NADH.
Jika disederhanakan, siklus Kreb bisa dituliskan sebagai berikut.
4. Transpor Elektron
Tahap ini merupakan tahap akhir pada respirasi aerob yang disertai pembentukan ATP paling banyak. Transpor elektron berlangsung di dalam krista, yaitu membran dalam mitokondria. Reaksi yang berlangsung di dalam transpor elektron adalah reaksi reduksi dan oksidasi antara senyawa NADH dan FADH2. Kedua senyawa tersebut dihasilkan dari tahapan sebelumnya. Senyawa yang terlibat dalam transpor elektron adalah koenzim Q, sitokrom B, sitokrom C, sitokrom A, sitokrom A3, dan oksigen. Simak bagan berikut ini.
Adapun penjabaran bagan di atas adalah sebagai berikut.
- NADH mampu menghasilkan elektron berenergi tinggi melalui proses oksidasi. Lalu, elektron tersebut ditransfer ke koenzim Q. Oleh karena tingginya energi elektron, ADP dan fosfat anorganik bersatu membentuk ATP.
- Koenzim Q akan dioksidasi oleh sitokrom B. Akibatnya, koenzim Q akan melepaskan elektron dan 2 ion H+.
- Sitokrom B akan dioksidasi oleh sitokrom C, sehingga dihasilkan energi cukup tinggi. Akibatnya, ADP dan fosfat anorganik akan bersatu membentuk ATP.
- Selanjutnya, sitokrom C akan mereduksi sitokrom A.
- Sitokrom A akan mengoksidasi sitokrom A3. Reaksi ini juga memicu bersatunya ADP dan fosfat anorganik membentuk ATP.
- Sitokrom A3 dioksidasi oleh sebuah atom oksigen. Hasil akhir dari reaksi ini adalah terbentuknya molekul H2O.
Transpor elektron yang melibatkan oksidasi NADH akan menghasilkan 3 ATP dan 1 H2O. Demikian halnya dengan oksidasi FADH2. Pada oksidasi FADH2, jumlah ATP yang dihasilkan lebih sedikit, yaitu 2 ATP. Hal itu disebabkan oleh kecilnya energi yang dihasilkan dari oksidasi FADH2. Secara ringkas, pembentukan ATP dari NADH dan FADH2 ditulis sebagai berikut.
Dari tahapan glikolisis sampai siklus Krebs NADH dan FADH2 yang dihasilkan berturut-turut adalah 10 dan 2 molekul. Artinya,
Dengan demikian, tahap transpor elektron menghasilkan 34 ATP dan 12 H2O. Jika seluruh ATP dijumlahkan [mulai glikolisis – transpor elektron], akan dihasilkan seperti tabel berikut.
| Reaksi | Jumlah |
| Glikolisis | 2 ATP [digunakan untuk transpor aktif] |
| Dekarboksilasi Oksidatif | – |
| Siklus Krebs | 2 ATP |
| Transpor Elektron | 34 ATP |
| Total | 36 ATP |
Tak lengkap rasanya belajar respirasi aerob tanpa soal, untuk itu Quipper Blog akan memberikan beberapa contoh soal, seperti berikut ini.
Contoh soal 1
Peristiwa yang terjadi pada proses glikolisis adalah…
- Pemecahan glukosa menjadi PGAL.
- Pemecahan glukosa menjadi asam laktat.
- Pemecahan glukosa menjadi asam piruvat.
- Pemecahan glukosa menjadi alkohol.
- Pemecahan glukosa menjadi CO2 dan H2O.
Pembahasan:
Glikolisis merupakan tahap awal dalam proses respirasi aerob. Pada tahap ini, 1 molekul glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 senyawa NADH, dan 2 ATP.
Jawaban: C
Contoh soal 2
Pada tahap dekarboksilasi oksidatif, CO2 dihasilkan dari…
- asetil koA
- gugus karboksilat asam piruvat
- senyawa asetat
- asetaldehid
- fosfogliseraldehid
Pembahasan:
Pada tahap dekarboksilasi oksidatif, asam piruvat akan melepaskan gugus karboksilat, sehingga terbentuk CO2.
Jadi, CO2 yang dihasilkan pada tahap dekarboksilasi oksidatif berasal dari gugus karboksilat asam piruvat.
Jawaban: B
Contoh soal 3
Senyawa yang hanya dihasilkan dari siklus Krebs adalah…
- NADH
- ATP
- CO2
- asetil koA
- FADH2
Pembahasan:
Senyawa yang hanya dihasilkan dari siklus Krebs adalah FADH2. Senyawa ini terbentuk saat terjadi perubahan asam suksinat menjadi asam fumarat.
Contoh soal 4
Pada proses oksidasi FADH2, ATP tidak bisa terbentuk karena…
- Ketersediaan ADP hanya sedikit.
- Elektron yang dibutuhkan cukup besar.
- Energi yang diperoleh kecil.
- Ketersediaan fosfat anorganik sedikit.
- Oksidasi FADH2 hanya melepaskan ion H+.
Pembahasan:
Pada proses oksidasi FADH2, energi yang terbentuk tidak cukup untuk menyatukan ADP dan fosfat anorganik, sehingga ATP tidak bisa terbentuk.
Jadi, ada proses oksidasi FADH2, ATP tidak bisa terbentuk karena energi yang diperoleh kecil.
Jawaban: C
Bagaimana Quipperian, mudah kan belajar respirasi aerob bareng Quipper Blog? Semoga materi ini bermanfaat buat Quipperian. Ingin melihat penjelasan lengkapnya oleh tutor Quipper Video? Jangan lupa buat akun Quipper Video-mu, ya. Temukan ribuan soal beserta pembahasannya. Salam Quipper!
[spoiler title=SUMBER]
- //d14fikpiqfsi71.cloudfront.net/
- //staff.uny.ac.id/[/spoiler]
Penulis: Eka Viandari