education.med.nyu.edu
Ringkasan metabolisme karbohidrat.
KOMPAS.com - Dalam pembahasan tentang metabolisme karbohidrat mungkin banyak suatu istilah seperti NADH dan FADH yang membuatmu kebingungan. Juga terdapat siklus-siklus rumit yang sukar untuk kamu pahami.
Berikut telah diringkas beberapa pertanyaan penting tentang katabolisme karbohidrat yang telah dibahas secara singkat dan padat!
Soal dan Pembahasan
1. Respirasi aerob sempurna 2 molekul glukosa akan menghasilkan ATP sebanyak…
Jawaban: 72 ATP
Untuk mengetahui jumlah ATP yang dihasilkan, kita harus mengetahui jumlah ATP yang dihasilkan dan digunakan dalam tahapan respirasi aerob yaitu glikolisis, siklus krebs, dan transport elektron.
Dilansir dari Biology LibreTexts, glikolisis menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH, dalam 1 NADHnya terdapat 3 ATP, berarti glikolisis menghasilkan energi sebanyak 8 ATP.
Dalam dekarboksilasi oksidatif atau perubahan asam pirvuat menjadi asetil ko-A menghasilkan 2 NADH yang masing-masing berisi 3 ATP, berarti dekarboksilasi oksidatif menghasilkan 6 ATP.
Baca juga: Mengenal Adenosin Tripospat [ATP] dan Proses yang Membentuknya
Siklus krebs menghasilkan 6 NADH yang masing-masing berisi 3 ATP dan 2 FADH yang masingmasing berisi 2ATP, sehingga siklus kreb menghasilkan energi sebanyak 24 ATP.
Rangkaian proses respirasi aerob menghasilkan 38 ATP namun, 2 ATP telah digunakan dalam proses glikolisis, sehingga hanya 36 ATP yang dihasilkan oleh 1 molekul gula. Jika yang dihidrolisis adala 2 molekul gula, maka akan menghasilkan 72 ATP.
2. Apakah perbedaan dari NADH dan FADH?
Jawaban:
Dilansir dari PEDIAA, NADH adalah bentuk reduksi dari nicotinamide adenine dinucleotide [NAD], sedangkan FADH2 adalah bentuk reduksi flavin adenine dinucleotide [FAD].
NADH adalah koenzim yang berasal dari vitamin B3 [niasin] dan FADH2 adalah koenzim yang berasal dari vitamin B2 [riboflavin].
Baca juga: Fungsi, Sumber, dan Metabolisme Karbohidrat
BioNinja
Sebuah skema proses siklus krebs dalam respirasi sel, Dalam dua siklus akan dihasilkan NADH yang lebih banyak dari FADH2.
Pada respirasi aerob, NADH diproduksi dalam glikolisis, sedangkan FADH diproduksi dalam siklus krebs. NADH dan FADH2 sama-sama membawa energi dalam bentuk ATP, yang berbeda hanyalah jumlah energinya.
NADH membawa energi sebanyak 3 ATP, sementara FADH2 membawa energi sebanyak 2 ATP.
3. Mengapa jumlah ATP yang dihasilkan respirasi aerob lebih banyak dibandingkan dengan jumlah ATP yang dihasilkan respirasi anaerob?
Jawaban:
Respirasi anerob adalah respirasi yang terjadi tanpa adanya oksigen. Dilansir dari TeachMePhysiology, tanpa adanya oksigen, rantai transport elektron tidak dapat berjalan sehingga hanya sedikit jumlah energi yang dapat dibuat.
Respirasi anerob hanya menghasilkan 2 ATP yang digunakan untuk mendorong kerja otot saat berolah raga berat. Berbeda dengan respirasi aerob yang menghasilkan 36 ATP yang digunakan untuk segala macam keperluan tibuh dari mulai bergerak hingga berpikir.
Baca juga: Katabolisme Karbohidrat: Perbedaan Respirasi Aerob dan Anaerob
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.Jika memperhatikan soal, terdapat kesalahan pada skema tersebut. Seharusnya kolom asam laktat diganti menjadi etanol karena terlihat pada skema B setelah asam piruvat dilepaskan yang menandakan bahwa reaksi tersebut adalah fermentasi alkohol dan X merupakan asetaldehid. Sementara itu, pada skema A setelah dihasilkan asam piruvat melalui tahapan glikolisis, terbentuklah asetil Co-A yang ditunjukkan dengan huruf Y. Asetil Co-A tersebut dihasilkan dari tahapan dekarboksilasi oksidatif dan selanjutnya asetil Co-A tersebut akan dijadikan bahan/substrat pada siklus Krebs.
Dengan demikian, senyawa yang ditunjukkan oleh huruf X dan Y adalah asetaldehid dan asetil Co-A.
Senyawa yang ditunjukkan oleh huruf X adalah fosfoenolpiruvat dan Y adalah Asetil Ko-A. Senyawa fosfoenolpirufat terbentuk melalui jalur fermentasi asam laktat. Senyawa asetil Ko-A dibentuk melalui proses DOAP. ATP yang dihasilkan pada mekanisme A adalah 36 ATP. Adapun ATP yang dihasilkan pada mekanisme B adalah 2 ATP.
Pembahasan
Bernafas atau respirasi merupakan pemecahan senyawa organik [glukosa] menjadi senyawa anorganik [karbondioksida, air] dan Energi. Oleh karena itu fungsi respirasi yaitu menghasilkan energi untuk aktifitas sel itu sendiri atau organisme bersangkutan. Respirasi terjadi pada organel mitokondria yang memiliki 2 membran yaitu membran luar dan membran dalam [krista]. Krista mitokondria berlekuk-lekuk yang berfungsi untuk memperluas bidang pengikatan oksigen. Mitokondria memiliki matrik yang terdapat DNA dan ribosom, oleh karena itu mitokondria disebut sebagai organel semiotonom. Organel semiotonom yaitu organel yang mampu mengatur sintesis protein untuk dirinya sendiri.
Reaksi respirasi terdiri dari 2 macam yaitu respirasi aerob yang membutuhkan oksigen dan respirasi anaerob yang tidak membutuhkan oksigen. Respirasi aerob dilakukan oleh kebanyakan organisme eukariotik contohnya adalah hewan, tumbuhan, protozoa. Sedangkan respirasi anaerob kebanyakan dilakukan oleh organisme prokariotik contohnya adalah bakteri.
Pada proses respirasi aerob terjadi beberapa tahap antara lain:
1. Glikolisis
Tempat= sitoplasma sel
Bahan= 1 mol glukosa
Hasil = 2 NADH, 2 ATP, 2 asam piruvat
Setelah tahap glikolisis, akan menuju ke tahap selanjutnya tergantung ada tidaknya oksigen di dalam sel. Misalnya jika ada oksigen di mitokondria maka setelah glikolisis masuk ke tahap DOAP.
2. DOAP [dekarboksilasi oksidatif asam piruvat]
Tempat = membran dalam mitokondria
Bahan= 2 asam privat [dari glikolisis]
Hasil = 2 NADH, 2 CO₂, 2 asetil KO-A
kemudian menuju ke tahap berikutnya yaitu siklus krebs
3. Siklus krebs
Tempat= matriks mitokondria
Bahan= 2 Asetil KO-A
Hasil= 6 NADH, 4 CO₂, 2 FADH, 2 ATP
Kemudian yang terakhir ke tahap transfer elektron
4. Transfer elektron
Tempat= krista mitokondria
Bahan=
a. NADH dan FADH [didapat dari tahap sebelumnya yaitu dari glikolisis, DOAP, dan siklus krebs]
b. Oksigen yang didapat dari luar tubuh /lingkungan luar
Hasil=
a. Hasil berupa energi yang didapat dari penguraian NADH dan FADH. Untuk 1 NADH dibentuk 3 ATP, dan 1 FADH dibentuk 2 ATP. Maka energi yang dibentuk dari NADH dan FADH adalah 10 NADH x 3 ATP = 30 ATP, dan 2 FADH x 2 ATP = 4 ATP. Oleh karena itu total energi yang dihasilkan di Transfer Elektron sebesar 34 ATP.
b. Sebagai aseptor terakhir di transfer elektron adalah oksigen. Oksigen yang ada di krista selanjutnya akan berikatan dengan H⁺ untuk membentuk uap air.
Jadi dalam respirasi aerob dari pemecahan 1 mol glukosa dihasilkan 6 CO₂, 6 H₂O, dan 38 ATP [2 ATP dari glikolisi, 2 ATP dari siklus krebs, dan 34 ATP dari transfer elektron].
Reaksi respirasi aerob dapat dilihat pada bagan berikut ini:
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ ---> 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP [energi kotor]
Proses respirasi anaerob berlangsung melalui tahap sebagai berikut:
1. Glikolisis
Tempat= sitoplasma sel
Bahan= 1 mol glukosa
Hasil = 2 NADH, 2 ATP, 2 asam piruvat
Setelah tahap glikolisis akan menuju ke tahap selanjutnya tergantung ada tidaknya oksigen di dalam sel. Misalnya tidak ada oksigen di mitokondria maka setelah glikolisis masuk ke tahap Fermentasi.
2. Fermentasi
Pada tahap fermentasi dibagi menjadi 2 macam yaitu:
A. Fermentasi alkohol oleh bakteri dan jamur.
Reaksi fermentasi alkohol adalah sebagai berikut:
Glukosa ---> 2 asam piruvat ---> 2 asetaldehid ---> 2 etanol + 2 NAD + 2 CO₂ + 2 ATP
B. Fermentasi asam laktat oleh otot [otot kekurangan Oksigen]
Reaksi fermentasi asam laktat adalah sebagai berikut
Glukosa ---> 2 asam piruvat ---> 2 pospoenolpiruvat [PEP] ---> 2 asam laktat + 2 NAD + 2 ATP
Pelajari lebih lanjut
1. proses repirasi aerob: brainly.co.id/tugas/17586943
2. proses fermentasi: brainly.co.id/tugas/17571244
3. transfer elektron: brainly.co.id/tugas/17433342
Detil jawaban
Kelas: 12
Mapel: Biologi
Bab: Metabolisme termasuk Katabolisme dan Anabolisme
Kode: 12.4.2
Kata kunci: katabolisme, respirasi, aerob, tahap-tahap respirasi, fermentasi asam laktat