Respirasi Lanjutan By Irda Safni Bahan untuk Respirasi

Respirasi Lanjutan By Irda Safni

Bahan untuk Respirasi • Lemak • Protein • Karbohidrat

Tahapan Respirasi 1. Glikolisis 2. Siklus Krebs Cycle (Citric Acid Cycle) 3. Electron Transport Chain (ETC) Glucose Glycolysis Krebs cycle Fermentation (without oxygen) Electron transport Alcohol or lactic acid

GLIKOLISIS

Glikolisis (Glycolysis) berasal dari bahasa Yunani, glycos = gula; lysis = pemisahan Pada organisme yang anaeorb, hanya proses ini yang terjadi pada respirasi. Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma sel, dan terdapat pada seluruh makhluk hidup. Hanya satu-satunya proses yang terjadi tanpa O 2 Merupakan tahap respirasi yang paling tua (telah beroperasi selama milyaran tahun pada organisme anaerob).

Pada proses ini, glukosa (6 C) mengalami sebagian oksidasi untuk membentuk 2 molekul asam piruvat (3 C). Ø Jika dengan O 2 ke siklus TCA Ø Jika tanpa O 2 piruvat berubah menjadi laktat atau etanol (fermentasi). Menghasilkan 2 molekul ATP glukosa tanpa O 2 Pada tumbuhan, glukosa berasal dari sukrosa (produk akhir fotosintesis atau dari penyimpanan karbohidrat).

Glikolosis

Perubahan Pirufat menjadi Asetil Ko A • Sebelum masuk ke Siklus Krebs, Piruvat diubah menjadi Asetyl Co-A

Perubahan piruvat menjadi Asetil Ko A

Kesimpulan In : Ø Glucose (6 -C) Ø 2 ATP Out : Ø 2 pyruvate; 2(3 -C) Ø 2 NADH Ø a net of 2 ATP

SIKLUS KREBS (SIKLUS ASAM SITRAT/ TRICARBOXYLIC ACID CYCLE/TCA)

Disebut juga Siklus Asam Trikarboksilat (Tricarboxylic Acid Cycle) atau Siklus Asam Sitrat (Citric Acid Cycle). Terjadi hanya dengan adanya O 2 Terjadi di dalam matriks mitokondria

Mengubah piruvat (3 -C) Acetic acid (2 -C) Acetic acid bergabung dengan Coenzim A untuk membentuk Acetyl Co. A Terjadi 2 kali putaran siklus Kreb untuk mengoksidasi 1 molekul glukosa

1 Acetyl Co. A (2 C) OAA (4 C) Citrate (6 C) Krebs Cycle FADH 2 (one turn) 2 CO 2 3 NAD+ FAD 3 NADH ATP ADP + P

2 Acetyl Co. A (2 C) Citrate (6 C) OAA (4 C) Krebs Cycle 2 FADH 2 (two turns) 4 CO 2 6 NAD+ 2 FAD 6 NADH 2 ATP 2 ADP + P

Kesimpulan In : Ø Pyruvate Ø NAD Ø Co. A Out : Ø CO 2 (as waste) Ø NADH Ø Acetyl-Co. A

RANTAI TRANSPOR ELEKTRON (ELECTRON TRANSPORT CHAIN/ETC)

Terjadi di mebran dalam mitokondria (inner membrane of mitochondria) Energi yang dihasilkan Total 32 ATP Oksigen bergabung dengan 2 molekul Hidrogen untuk membentuk molekul air (H 2 O)

Electron Transport Chain Electron Transport Hydrogen Ion Movement Channel Mitochondrion Inter membrane Space ATP synthase Inner Membrane Matrix ATP Production

Kesimpulan Mitochondrion Electrons carried in NADH Pyruvic acid Glucose Glycolysis Krebs Cycle Electrons carried in NADH and FADH 2 Electron Transport Chain Mitochondrion Cytoplasm

Total Energi yang Dihasilkan § Glycolysis 2 ATP § Krebs Cycle 2 ATP § ETC 32 ATP § Total 36 ATP

Mengeluarkan Energi tanpa Oksigen v Respirasi anaerob v Tidak ada ATP tambahan yang terbentuk v Tidak adanya O 2 menyebabkan Fermentasi – Ada 2 jenis Fermentasi • Fermentasi Alkohol (Alcoholic Fermentation) • Fermentasi Asam Laktat (Lactic Acid Fermentation) • Fermentasi Asam Asetat (Acetic Acid Fermentation) • Fermentasi Asam Butirat (Butiric Acid Fermentation)

Fermentasi Alkohol Bakteri dan cendawan (ragi/yeast) Hasil akhir : Ethyl alkohol dan karbondioksida Proses digunakan untuk membuat bir, anggur (wine), dan minuman beralkohol lainnya Juga digunakan untuk pengembang adonann roti

Fermentasi Asam Laktat Bakteri, tumbuhan dan kebanyakan hewan Setelah glikolisis § 2 asam piruvat berubah menjadi asam laktat

Fermentasi Asam Asetat Pada proses fermentasi ini, glukosa diubah menjadi asam asetat. Pada fermentasi, O 2 digunakan. Ada 2 tahap reaksi, yaitu: - Tahap I : gula diubah menjadi ethyl alkohol - Tahap II : ethyl alkohol dioksidasi menjadi asam asetat dengan adanya O 2.

Fermentasi Asam Butirat Hasil akhirnya asam butirat. Dibantu oleh bakteri Clostiridium butyricum dan Bacillus butyrus. Biasa terjadi pada proses mentega yang membusuk.

Bagaimana hubungan antara Respirasi Anareob dengan Fermentasi ? Fermentasi & Respirasi anaerob seharusnya merupakan proses yang sama karena: 1. Pada kedua proses, bahan dan hasil akhirnya sama (yaitu glukosa diubah menjadi alkohol & karbondioksida). 2. Pada kedua proses, terjadi jenis reaksi kimia yang sama. 3. Mereka memerlukan garam fosfat, dan karena fosfat ini, nilai produksi CO 2 meningkat. 4. Hasil di antaranya adalah acetaldehyde. 5. Terdapat energi yang dihasilkan dan ATP disintesa pada kedua proses tersebut.

RESPIRATION QUOTIENT (RQ)

RESPIRATION QUOTIENT (RQ) Nilai Respiratory Quotient (RQ) adalah: pengukuran rasio karbondioksida yang dihasilkan dan oksigen yang digunakan per satu organisme per unit waktu RQ = volume of carbon dioxide produced volume of oxygen consumed per unit time

Contoh: Reaksi Respirasi Aerob Glukosa : C 6 H 1206 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O Nilai RQ nya = ?

v Nilai RQ bervariasi sesuai dengan bahan yang digunakan untuk respirasi. Contoh Oksidasi kompleks Asam Lemak (Oleic Acid): 2 C 18 H 3402 + 51 O 2 36 CO 2 + 34 H 2 O Nilai RQ = ?

Tabel di bawah ini menunjukkan nilai RQ untuk berbagai kelompok bahan respirasi yang berbeda ketika mereka menggunakan respirasi aerob: Bahan Respirasi Nilai RQ Glukosa 1. 0 Asam lemak 0. 7 Protein 0. 9 Pada berbagai reaksi Respirasi Anaerob nilai RQnya >1

Mengukur Proses Respirasi Respirometer A. Manometer Tabung U, yang terisi dengan cairan berwarna B. Tabung Kontrol C. Tabung Percobaan

Respirasi pada Tanah yang Digenangi Air v Tanah yang tergenang air adalah kondisi stres abiotik yang parah pada kebanyakan spesies tanaman, tetapi kondisi sebaliknya terjadi pada tanaman padi dan spesis pada tanah yang basah lainnya tumbuh dengan baik. v Tanah yang tergenang air anaerob

Cara meningkatkan difusi O 2 adalah: Ø Pembentukan aerenchyma Ø Pembentukan penghalan yang impermeabel pada bagian bawah akar

Aerenchyma formation in flooded roots

Flooding induced aerenchyma