Katabolisme Fermentasi Asam Laktat dan Fermentasi Alkohol

Katabolisme Fermentasi Asam Laktat dan Fermentasi Alkohol - Pada kebanyakan tumbuhan dan hewan, respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, yaitu respirasi yang menggunakan oksigen sebagai penerima hidrogen. Namun demikian dapat terjadi bahwa respirasi dengan menggunakan oksigen tersebut terhambat karena sesuatu hal.

Misalnya pada tumbuhan, reaksi dengan menggunakan oksigen tersebut tidak dapat berlangsung di bagian akar.  

Hal ini disebabkan karena rongga tanah penuh dengan air sehingga sel - sel akar tidak dapat mengambil oksigen untuk keperluan respirasi. Hal ini berbeda dengan tumbuhan yang hidup di air, yang organya memang sesuai dengan kehidupan di dalam air.

Pada manusia kekurangan oksigen semacam ini dapat pula terjadi, misalnya pada waktu seorang atlet berlari jarak jauh dengan kencang, sehingga kebutuhan akan oksigen lebih banyak daripada yang tersedia, yang diambil melalui pernapasan.

Dengan tidak adanya oksigen yang dapat diserap tersebut atau kurangnya oksigen yang tersedia, maka proses pembebasan energi yang berlangsung adalah proses yang disebut fermentasi. Dari hasil akhir fermentasi, maka fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol.

• Fermentasi Asam Laktat

Dari namanya maka hasil akhir fermentasi adalah asam laktat yang juga disebut asam susu. Ada sementara orang  yang menyebut asam laktat sebagai asam kelelahan karena memang erat kaitanya dengan rasa lelah. Hal ini terjadi pada manusia, yaitu karena bergerak melebihi batas sehingga terjadi penimbunan asam tersebut, yang merupakan hasil akhir fermentasi pada otot tubuh.

Proses fermentasi ini juga dimulai dengan glikolisis, yang menghasilkan asam piruvat. Karena dalam proses ini  tidak ada oksigen yang merupakan reseptor terakhir, maka peristiwa selanjutnya adalah perubahan asam piruvat  menjadi asam laktat.

Tetapi kejadian tersebut membawa akibat bahwa elektron yang tidak meneruskan perjalananya, tidak lagi  menerima elektron dari NADH dan FAD yang dalam keadaan normal dihasilkan dalam siklus kerbs. Karena tidak  terjadi penyaluran elektron, berarti pula NAD⁺ dan FAD yang diperlukan dalam keadaan normal dihasilkan dalam siklus Krebs juga tidak terbentuk.

Akibatnya reaksi dalam siklus Krebs terhenti. Namun demikian NAD⁺ di luar mitokondria dapat dibentuk dari NADH melalui proses pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Hanya saja asam laktat merupakan zat kimia yang merugikan karena bersifat racun/toksik.

•  Fermentasi Alkohol

Pada beberapa mikroorganisme peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi  asam asetat dan karbondioksida.

Selanjutnya asam asetat diubah menjadi alkohol. Pada peristiwa ini terjadi pengubahan NADH menjadi NAD⁺. Dengan terbentuknya NAD⁺ ini maka peristiwa glikolisis dapat terjadi. Dengan demikian asam piruvat selalu tersedia untuk kemudian diubah menjadi energi.

Namun Energi (ATP) yang dihasilkan pada fermentasi ini, dan dari satu molekul glukosa hanya dapat dihasilkan dua molekul ATP. Bandingkan  dengan proses respirasi yang mengubah 1 molekul glukosa menjadi 34 ATP.

Dengan demikian bila hal ini terjadi pada tumbuhan tingkat tinggi maka akan merupakan pemborosan penggunaan sumber energi yang berbentuk glukosa. Akhirnya akan menyebabkan kematian karena "kelaparan", yaitu kehabisan makanan yang berupa sumber energi.

Pada sel ragi bila tersedia O₂, maka sel ragi akan melakukan respirasi, sedang bila tidak cukup maka akan terjadi  fermentasi. Berkurangnya energi yang diperoleh dari proses fermentasi akan diikuti kegiatan internal yang  diperlambat pula.

Dengan perkataan lain sel ragi dapat menyesuaikan dengan keadaan sehingga dengan demikian dapat bertahan hidup lebih lama. Organisme yang dapat hidup dan memperoleh energi dengan menggunakan oksigen dan tanpa  oksigen disebut organisme  aerob fakultatif, artinya tidak harus hidup dengan menggunakan oksigen. Organisme  lain yang mutlak hanya dapat hidup bila ada oksigen disebut aerob obligat.

Semoga bermanfaat.

Bagikan Artikel ini