Metabolisme Respirasi Anaerob Fermentasi Asam Laktat, Alkohol Dan Asam Cuka
Metabolisme Respirasi Anaerob Fermentasi Asam Laktat, Alkohol Dan Asam Cuka - Dalam keadaan normal, organisme melakukan pembongkaran zat dengan cara oksidasi biologi atau respirasi aerob, yakni respirasi memerlukan oksigen bebas. Akan tetapi, pada saat kadar oksigen sangat rendah, oksidasi biologi tidak dapat berlangsung. Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.
Pada manusia, kekurangan oksigen sering terjadi pada atlet - atlet yang berlari jarak jauh kencang. Atlet tersebut memiliki kebutuhan oksigen lebih besar daripada yang diambil dari pernapasan. Dengan kurangnya oksigen dalam tubuh, baik tumbuhan maupun manusia melakukan pembongkaran zat untuk memperoleh energi dalam keadaan anaerob disebut fermentasi. Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Beberapa jenis mikroorganisme mampu melakukan fermentasi dalam keadaan anaerob, misalnya fermentasi asam cuka.
Jika dibanding respirasi, sebenarnya fermentasi itu sangat merugikan sel karena dua alasan, yaitu sebagai berikut.
- Sering dihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya alkohol.
- Dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan energi lebih rendah.
Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa akhir yang dihasilkan. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, fermentasi cuka dan lain - lain.
Fermentasi Asam Laktat
Pada hewan tingkat tinggi dan manusia, jika bekerja terlalu berat dan kebutuhan oksigenya untuk respirasi sel tidak tercukupi, senyawa asam piruvat didalam sel ototnya akan direduksi oleh NADH menjadi asam laktat.
Asam laktat adalah suatu senyawa yang dapat menurunkan pH sampai pada suatu titik yang mengakibatkan gangguan serius pada fungsi sel. Salah satu gangguan yang ditimbulkanya adalah menyebabkan kelelahan, sehingga asam laktat sering disebut asam kelelahan.
Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat. Jika cukup oksigen, glikolisis akan dilanjutkan dengan daur Krebs. Bila kondisinya kekurangan oksigen, asa, piruvat diubah menjadi asam laktat. Akibatnya, rantai transpor elektron tidak terjadi karena tidak lagi menerima elektron dari NADH dan FAD yang dalam keadaan aerob dihasilkan oleh daur Krebs.
Karena tidak terjadi penyaluran elektron maka NAD+ dan FAD yang mutlak diperlukan dalam reaksi kimia daur Krebs juga tidak terbentuk sehingga daur Krebs terhenti. Secara sederhana, proses respirasi aerob yang diikuti terjadinya fermentasi asam laktat adalah sebagai berikut.
Fermentasi Akohol
Beberapa organisme seperti Saccharomyces dapat hidup, baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang demikian disebut aerob fakultatif.
Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomyces akan melakukan respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen Saccharomyces akan melakukan fermentasi.
Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan karbondioksida. Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi alkohol tersebut diikuti pula perubahan NADH menjadi NAD+. Dengan terbentuknya NAD+, peristiwa glikolisis dapat terjadi lagi.
Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan dua molekul ATP. Sedangkan dalam respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP. Mengapa demikian? Untuk membandingkan proses fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol.
Fermentasi Asam Cuka
Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini biasa dilakukan oleh bakteri asam cuka dengan substrat etanol. Dari proses fermentasi asam cuka, energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol. Secara sederhana, persamaan reaksi kimia fermentasi asam cuka adalah sebagai berikut.
Manfaat Energi Hasil Respirasi
Hakekatnya, respirasi adalah pemanfaatan energi bebas dalam makanan yang menjadi energi bebas yang ditimbun di dalam ATP. Dalam sel, ATP digunakan sebagai sumber energi seluruh aktivitas hidup yang memerlukan energi. Aktivitas hidup yang memerlukan energi, antara lain sebagai berikut :
- Kerja Mekanis
Salah satu bentuk kerja mekanis adalah lokomosi. Kerja mekanis selalu terjadi jika sel otot berkontraksi.
- Transpor aktif
Dalam proses transpor aktif, sel - sel harus mengeluarkan energi untuk mengangkut molekul zat atau ion yang melawan gradien konsentrasi zat.
- Produksi panas
Energi panas penting bagi tubuh burung dan hewan menyusui. Energi panas ini, umumnya timbul sebagai hasil sampingan transformasi energi dalam sel. Misalnya, pada proses kontraksi otot, terjadi pemecahan ATP. Di samping timbul energi mekanik, timbul juga anergi panas.
Demikian Metabolisme Respirasi Anaerob Fermentasi Asam Laktat, Alhokol Dan Asam Cuka semoga bermanfaat.