pengertian respirasi aerob dan anaerob

Respirasi Aerob dan Anaerob (Pengertian, Tahapan, dan Perbedaan)

Diposting pada

Aerob dan Anerob – dua istilah yang seringkali kita temukan saat belajar biologi. Pada kesempatan kali ini kita akan membahas pengertian aerob dan anaerob, tahapan aerob dan aerob, dan perbedaan aerob dan anaerob.

Sebelum kita mempelajari aerob dan anaerob terlebih dahulu kita harus mengenal tentang respirasi sel. Kenapa kita harus tahu tentang respirasi sel?, karena aerob dan anaerob adalah bagian dari respirasi sel sehingga penting bagi kita untuk memahami apa itu respirasi sel.

Baca juga: Pengertian Sel Eukariotik | Pengertian Sel Prokariotik

Apa Itu Respirasi Sel?

Respirasi sel adalah suatu proses pelepasan atau pemecahan energi yang tersimpan didalam glukosa yang dilakukan oleh sel-sel untuk mendapatkan energi dalam bentuk ATP.

Baca: Sel (Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Sejarah)

Respirasi sel ini dapat berlangsung pada berbagai makhluk hidup, baik pada manusia, hewan, tanaman maupun dalam bakteri yang bersifat mikroskopis (sangat kecil).

Respirasi sel juga dapat berlangsung dengan berbagai tahapan. Selama proses respirasi sel. Energi yang berasal dari senyawa glukosa dilepaskan dengan bantuan oksigen, sehingga secara ilmiah proses tersebut biasa dikenal dengan respirasi aerob (aerobik) sedangkan respirasi yang tidak membutuhkan bantuan oksigen didalamnya adalah respirasi anaerob.

Sebutan lain untuk respirasi adalah katabolisme. Katabolisme adalah suatu proses pemecahan senyawa organik (seperti: protein, lemak, dan karbohidrat) menjadi bahan anorganik. Setelah proses pemecahan tadi energi akan dilepaskan lalu energi yang dilepaskan tersebut digunakan untuk membentuk ATP (adenosin trifosfat). ATP (adenosin trifosfat) sendiri singkatnya adalah sumber energi yang digunakan makhluk hidup dalam aktivitas hidupnya.

Pengertian Respirasi Aerob

Respirasi aerob adalah suatu proses reaksi pemecahan senyawa glukosa dengan melibatkan oksigen. Oksigen bebas tersebut berperan sebagai senyawa penerima atom terakhir (Hidrogen/H).

Adanya oksigen pada reaksi aeorb dibutuhkan untuk menghasilkan ATP (adenosin trifosfat), fungsi utama dari adanya ATP tersebut adalah untuk membantu sel-sel yang ada didalam tumbuhan dalam proses pertumbuhan, dan berbagai aktivitas lainnya.

Respirasi aerob memiliki 4 tahapan yaitu: Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidasi (DKO), Siklus Krebs, dan Transport Elektron (TE).

Ciri-Ciri Respirasi Aerob

Dalam reaksinya respirasi aerob memiliki beberapa ciri-ciri yang membedakanya dengan respirasi anaerob, yaitu:

1. Membutuhkan Oksigen

Oksigen dibutuhkan pada respirasi aerob untuk membantu tumbuhan menghasilkan ATP (Adenosine trifosfat) sebagai alat bantu bagi sel dalam proses pertumbuhan dan aktivitas sel lainnya.

2. Menghasilkan 36 ATP

Pada tahapan proses reaksinya aerob menghasilkan 36 ATP (Adenosine trifosfat) sebagai energi yang membantu Aktivitas sel.

3. Prosesnya Berlangsung di Mitokondria

Sebagian besar proses respirasi aerob terjadi didalam matriks mitokondria seperti pada tahapan Dekarboksilasi Oksidasi (DKO), Siklus Krebs, dan Transport Elektron (TE).

4. Terdapat 4 Tahapan Reaksi

Respirasi aerob memiliki 4 tahapan reaksi yaitu: Glikolisis, Dekarboksilasi Oksidasi (DKO), Siklus Krebs, dan Transport Elektron (TE)

Rumus Respirasi Aerob

Berikut ini rumus respirasi aerob: C6H12 + 6O2 = 6CO2 + 6H20 + 38 ATP

Tahapan Respirasi Aerob

Tahapan Siklus krebs

Respirasi aerob memiliki 4 tahapan dalam prosesnya yaitu:

1. Glikolisis

Glikolisis adalah suatu proses pemecahan molekul gula (glukosa) menjadi 2 senyawa asam piruvat yang terjadi didalam sitoplasma. Proses glikosis ini terjadi di dalam sitoplasma (sitosol) pada kondisi tanpa oksigen (anaerob). Kemudian dalam prosesnya dikatalis oleh beberapa enzim seperti: heksokinase, fosfogliserokinase, isomerasi, piruvatkinase, dan dehidrogenase.

Pada tahapan glikolisis ini dihasilkan 2 molekul ATP (Adenosine Trifosfat) dan 2 molekul NADH2. Perhatikan gambar reaksi glikolisis dibawah ini:

reaksi glikolis
Reaksi Glikolisis

2. Dekarboksilasi Oksidatif (DKO)

Dekarboksilasi Oksidatif adalah suatu proses pengubahan asam piruvat menjadi asetil Co-A di didalam mitokondria. Pada tahap ini 2 molekul asam piruvat yang tadi terbentuk pada proses glikolisis kemudian diubah menjadi Asetil Co-A (Asetil-KoA/koenzim A) lalu menghasilkan 2 NADH.

Baca: Pengertian Mitokondria (Struktur, Fungsi, dan Manfaat)

Berikut gambar tahapan dekarboksilasi oksidatif:

Tahapan Dekarboksilasi Oksidatif
Tahapan Dekarboksilasi Oksidatif

3. Siklus Krebs

Siklus Krebs adalah suatu proses masuknya Asetil Co-A kemudian bereaksi dengan asam oksaloasetat didalam mitokondria yang menghasilkan senyawa oksaloasetat dan asam sitrat.

Perhatikan Gambar Siklus Krebs dibawah ini:

Tahapan Siklus Krebs
Tahapan Siklus Krebs

Pada tahapan siklus krebs menghasilkan: 4 molekul CO2, 6 molekul NADH2 , 2 molekul FADH2, serta 2 molekul ATP (Adenosine Trifosfat ).

4. Transpor Elektron

Pada tahapan terakhir terjadi proses transpor elektron didalam membran mitokondria oleh NAD+dan FAD+ yang kemudian menghasilkan H2O dan energi.

Pada tahap transpor elektron ini terdapat proses donor elektron, akseptor elektron, serta reaksi reduksi dan oksidasi (redoks). Donor elektron sendiri adalah suatu jenis senyawa yang dihasilkan dari adanya tahap glikolisis maupun tahapan siklus Krebs.

Kita dapat menarik kesimpulan bahwa reaksi respirasi sel aerob menghasilkan 38 molekul ATP, 6 molekul H2O, serta 6 molekul CO2.

Total Hasil Reaksi Aerob

Berikut ini total hasil dari reaksi aerob:

TahapanATPNADHFADH
Glikolisis
Dekarboksilasi oksidatif
Daur Krebs
Rantai transpor elektron
2

2
34
2
2
6


2
Total38102

Pengertian Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob adalah suatu tahapan pemecahan glukosa yang tidak melibatkan oksigen. Walaupun tidak menggunakan oksigen dalam tahapannya respirasi anaerob menggunakan senyawa tertentu seperti asam laktat dan etanol.

Organisme yang dapat melakukan proses respirasi anaerob yaitu: bakteri asam laktat, khamir, serta otot tubuh pada manusia. Respirasi anaerob menghasilkan lebih sedikit ATP (energi) dibandingkan dengan respirasi aerob.

Suatu organisme yang sedang berada pada fase anaerobik (tidak tersedia oksigen), sel di dalamnya akan mampu mengubah asam piruvat menjadi CO2 serta etil alkohol lalu membebaskan ATP (Adenosine Trifosfat) atau disebut dengann energi.

Proses respirasi anaerob dapat dibedakan menjadi 2, yaitu: fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

Ciri-Ciri Respirasi Anaerob

Berikut ini beberapa ciri respirasi anaerob, yaitu:

  • Sel tidak mempunyai akseptor elektron sebagai alternatif untuk memproduksi ATP saat tidak ada oksigen, sehingga proses tersebut disebut fermentasi alkohol
  • Proses fermentasi alkohol diatas dilakukan oleh ragi dengan cara melepaskan gugus gas CO2 yang berasal dari asam piruvat melewati tahapan DKO (dekarboksilasi oksidatif) serta menghasilkan 2 molekul karbon asetaldehida.
  • Asetaldehida tersebut kemudian menerima elektron yang berasal dari senyawa NADH sehingga berubah menjadi etanol
  • Umumnya terjadi pada tumbuhan
  • Fermentasi asam laktat dilakukan dengan cara mentransfer elektron dari NADH kembali ke piruvat, hal ini terjadi pada sel pada hewan.

Rumus Respirasi Anaerob

Dibawah Ini adalah rumus respirasi anaerob:

Rumus Respirasi Anaerob
Rumus Respirasi Anaerob

Tahapan Respirasi Anaerob

Pada proses respirasi anaerob terdapat 2 tahapan yaitu: fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

1. Fermentasi Alkohol

Fermentasi alkohol adalah suatu proses pengubahan senyawa gula seperti glukosa, fruktosa, serta sukrosa menjadi energi (ATP) dan menghasilkan etanol serta karbon dioksida sebagai produk sampingan.

Pada proses ini terjadi pada beberapa mikroorganisme seperti jamur, khamir  (Saccharomyces cereviceace) dan lain sebagainya.

Perhatikan gambar proses fermentasi dibawah ini:

Tahapan Fermentasi Alkohol
Tahapan Fermentasi Alkohol

2. Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat adalah suatu proses respirasi anaerob dimana menghasilkan asam laktat yang berasal dari terbentuknya asam piruvat pada tahapan glikolisis akibat kekurangan oksigen.

Fermentasi asam laktat sendiri dapat terjadi pada sel hewan (juga manusia) terutama pada sel-sel otot manusia yang bekerja atau berolahraga dengan berat atau keras. Hal tersebut disebabkan asam piruvat yang kekurangan oksigen kemudian diuraikan menjadi asam laktat, sehingga manusia yang mengalami ini akan muncul pegal-pegal pada otot mereka.

karena tidak adanya oksigen sebagai penerima H (hidrogen) yang terakhir maka asam piruvat yang  terbentuk pada tahapan glikolisis tidak melalui daur Krebs serta rantai transpor elektron.

Hasil dari tahapan fermentasi asam laktat ini adalah 2 ATP pada setiap mol glukosa yang telah di respirasi. yaitu:

CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E
(asam piruvat)                           (asam laktat)

Bakteri Anaerob

Bakteri anaerob adalah suatu jenis bakteri yang tidak membutuhkan oksigen dalam proses hidupnya. Bakteri anaerob sendiri terbagi menjadi 2 yaitu: bakteri anaerob fakultatif dan bakteri anaerob obligat.

1. Bakteri Anaerob Fakultatif

Bakteri anaerob fakultatif adalah bakteri yang hanya dapat bertahan hidup dengan oksigen maupun tanpa oksigen. Contoh bakteri anaerob seperti: Streptococcus, Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Alcaligenesis, Lactobacillus.

2. Bakteri Anaerob Obligat

Bakteri anaerob obligat adalah bakteri yang sangat membutuhkan oksigen demi kelangsungan hidupnya, jika tidak ada oksigen maka bakteri tersebut akan mati.

Contoh bakteri anaerob obligat adalah: prevotella melaninogenica, clostridium tetani, methanobacterium, peptostreptococcus, serta bacteroides fragilis.

Perbedaan Respirasi Aerob dan Anaerob

Berikut ini beberapa perbedaan antara respirasi aerob dengan respirasi anaerob:

1. Perbedaan Tempat

Perbedaan pertama yaitu perbedaan tempat, dimana kebanyakan proses resprasi aerob berlangsung pada organel mitokondria sedangkan respirasi anaerob berlangsung di sitoplasma.

2. Perbedaan Kebutuhan Oksigen

Perbedaan yang paling jelas adalah tentang kebutuhan oksigen. Pada tahapan respirasi aerob tidak membutuhkan oksigen sedangkan pada respirasi anaerob membutuhkan oksigen.

3. Proses dan Tahapan

Seperti yang telah kita bahas diatas, proses respirasi aerob jauh lebih panjang dibandingkan dengan respirasi anaerob. Respirasi aerob terdiri dari 4 tahapan yaitu: glikolisis, DKO (dekarboslisasi oksidatif), siklus krebs, serta transpor elektron, sedangkan pada respirasi anaerob hanya terdiri dari 2 tahapan saja yaitu: fermentasi asam laktat dan fementasi alkohol.

4. Perbedaan Hasil Produk

Jika kita amati produk yang dihasilkan dari kedua respirasi ini maka kita dapat simpulkan bahwa energi yang dihasilkan oleh respirasi aerob jauh lebih besar dibandingkan anaerob. Respirasi aerob menghasilkan 36 ATP, sedangkan respirasi anaerob hanya menghasilkan 2 ATP.

Gambar Gravatar
Founder pusilpen.online/pusatilmupengetahuan.com Playmaker dewicookies.com, nusacharity.org, dan qothrunnadaa.com