REPIRASI ANAEROB & KATABOLISME PKL

Assalamu'alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.

Alhamdulillah kita bertemu lagi dalam pelajaran Biologi dan pembahasan kali ini mengenai Respirasi Anaerob dan Metabolisme PKL (Protein Karbohidrat Lemak).

RESPIRASI ANAEROB/FERMENTASI

Repirasi Anaerob termasuk ke dalam proses katabolisme yaitu proses perombakan/ penguraian/ fermentasi dari molekul kompleks atau besar menjadi molekul sederhana atau kecil dengan melepaskan energi atau bersifat eksergonik tanpa kehadiran/adanya Oksigen.

Fermentasi adalah cara memanen energi kimia tanpa menggunakan oksigen maupun rantai transport elektron, Tahapannya pun tidak selengkap pada respirasi aerob. Tahapan Fermentasi respirasi anaerob hanya 2 saja yaitu glikolisis dan pembentukan etanol/pembentukan asam laktat saja.

A. Respirasi Anaerob/Fermentasi Etanol

Tahapan fermentasi etanol terdiri dari 2 tahap yaitu :

1. Glikolisis

Tahapan glikolisis pada fermentasi etanol sama persis dengan glikolisis yang terjadi pada respirasi aerob, dengan rincian sebagai berikut :

• Bahannya berupa glukosa (C6H12O6)
• Terjadi pada luar tubuh mikroorganisme, khususnya adalah ragi atau yeast atau Saccharomyces cereviceace yang termasuk ke dalam kingdom Fungi/jamur.
• Membutuhkan 2 ATP untuk memecah glukosa dengan meminjam 2 ATP dari mitokondria.
• Menghasilkan 4 ATP, 2 NADH dan 2 Asam Piruvat
• Ingat ya . . . hutang harus dibayar, jangan sampai mati masih meninggalkan hutang. Maka bayarlah 2 ATP hutang dari mitokondria.
• Produk akhirnya adalah 2 ATP, 2 NADH dan 2 Asam Piruvat. 

2. Pembentukan Etanol

Tahapan ini tidak menghasilkan ATP, dengan rincian sebagai berikut :

• Bahannya adalah 2 Asam Piruvat
• Membutuhkan 2 H2O (air)
• Melepaskan 2 CO2, nah inilah yang menyebabkan terasa hangat pada proses pembuatan tape dan juga menyebabkan roti atau kue mengembang.
• Membentuk produk antara yang bernama 2 Asetaldehid
• 2 Asetaldehid menangkap elektron dan ion H+ dan berubah menjadi 2 Etanol
• Proses ini biasanya terjadi pada saat pembentukan bir, anggur, tape, kue atau roti.

Sebagai perbandingan bagan di atas, penulis share bagan dari Campbell ya . . .

versi ini lebih lengkap dengan rumus kimianya.

B. Respirasi Anaerob/Fermentasi Asam Laktat

Tahapan fermentasi etanol terdiri dari 2 tahap yaitu :

1. Glikolisis

Tahapan glikolisis pada fermentasi asam laktat sama persis dengan glikolisis yang terjadi pada respirasi aerob, dengan rincian sebagai berikut :

• Bahannya berupa glukosa (C6H12O6)
• Terjadi pada otot otot tubuh manusia maupun hewan.
• Membutuhkan 2 ATP untuk memecah glukosa dengan meminjam 2 ATP dari mitokondria.
• Menghasilkan 4 ATP, 2 NADH dan 2 Asam Piruvat (2 gugus Carbon)
• Ingat ya . . . hutang harus dibayar, jangan sampai mati masih meninggalkan hutang. Maka bayarlah 2 ATP hutang dari mitokondria.
• Produk akhirnya adalah 2 ATP, 2 NADH dan 2 Asam Piruvat (2 gugus Carbon). 

2. Pembentukan Asam Laktat

Tahapan ini tidak menghasilkan ATP, dengan rincian sebagai berikut :

• Bahannya adalah 2 Asam Piruvat
• 2 Asam Piruvat akan menangkap elektron dan ion H+ dan berubah membentuk 2 Asam Laktat (3 gugus Carbon)
• Pembentukan Asam Laktat ini dijelaskan dalam beberapa literasi adalah produk samping dari pencernaan protein dan apabila asam laktat terbentuk akan menyebabkan otot mencari pegal dan nyeri sehabis berolahraga (adakalanya pasti saat berolahraga kita menahan nafas/tanpa oksigen). Walaupun menurut Campbell hal tersebut tidak tepat, karena pegal dan nyeri bukan disebabkan adanya asam laktat, tapi karena trauma atau kelelahan pada otot.
• Pembentukan asam laktat juga dilakukan oleh jamur dan bakteri tertentu yang digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt.

Sebagai perbandingan bagan di atas, penulis share bagan dari Campbell ya . . .

versi ini lebih lengkap dengan rumus kimianya.

Perbandingan ATP dari Respirasi Aerob dan Respirasi Anaerob/Fermentasi

Perbandingan ini ditulis bukan untuk menimbulkan benih benih kecemburuan ya . . . apalagi sampai rebutan warisan, jangan pokoknya jangan. Terkadang ini sering ada yang menanyakan jadi minimal kalian paham why kenapa?

Ok tidak berpanjang kalam, karena ngetiknya udah malam . . .

Mari kita bandingkan . . .

Respirasi Aerob 38 ATP : Respirasi Anaerob/Fermentasi 2 ATP

                                                   19  :  1

Masyaa Allah, banyak ya perbedaannya. Kita bahas yuks kenapa pada Respirasi Anaerob/ Fermentasi sedikit sekali menghasilkan ATPnya :

1. Tanpa kehadiran oksigen

2. Tahapannya hanya Glikolisis, tanpa Dekarboksilasi Oksidatif, Siklus Krebs dan Rantai Transport Elektron.

3. Produk yang dihasikan seperti Etanol (2 gugus Carbon) dan Asam Laktat (3 gugus Carbon) masih bisa dipecah lagi untuk mendapatkan ATP.

4. Pelaku proses ini berupa mikroorganisme seperti jamur/yeast/ Saccharomyces cereviceae pada pembuatan bir, anggur dan roti/atau jamur dan bakteri dalam pembuatan keju dan yoghurt.

KATABOLISME PKL

Pada pembahasan ini, kita fokus ke katabolisme protein dan lemak ya . . . 

1. Katabolisme Protein

Protein dapat digunakan untuk menghasilkan energi/ATP, namun dicerna dulu menggunakan enzim pepsin dan tripsin untuk mendapatkan asam amino. Asam amino dapat masuk ke dalam proses katabolisme dengan lebih dahulu menghilangkan gugus amin (mengandung Nitrogen) yang disebut dengan Deaminasi, amonia atau NH3 akan dikeluarkan melalui urine dalam bentuk urea. Sedangkan produk lainnya yang disebut Asam Keto (beberapa literatur menyebutkan Ketoglutarat) akan masuk ke dalam katabolisme karbohidrat melalui glikolisis dan siklus krebs/siklus asam sitrat untuk menghasilkan ATP.

2. Katabolisme Lemak

Senyawa lemak ini mempunyai kandungan energi yang lebih tinggi (1 gr = 9,3 kal) bila dibandingkan dengan karbohidrat ( 1 gr = 4,1 kal) dan dapat disimpan sebagai cadangan energi yang besar di dalam jaringan lemak ( Adiposa).

Senyawa lemak yang disimpan dalam jaringan adiposa dalam bentuk Trigliserida, Trigliserida akan dirubah menjadi gliserol, lalu gliserol akan masuk ke dalam glikolisis melalui PosfoGliseraldehid (PGAL) untuk menghasilkan energi.

Trigliserida juga akan dirubah menjadi asam lemak lalu mentransportnya ke hati.  Di dalam hati asam lemak akan dirubah menjadi Asetil KoA melalui proses Beta Oksidasi, untuk mendapatkan energi.

Saat kita berpuasa, Asetil KoA akan dirubah menjadi badan keton atau asetoasetat (yang terdiri dari beta hidroksibutirat dan aseton) dan melepaskannya ke dalam darah, setelah badan keton sampai pada jaringan yang membutuhkan energi maka akan terjadi proses oksidasi untuk merubah badan keton menjadi Asetil KoA kembali dan kembali masuk ke dalam proses katabolisme untuk menghasilkan energi.

Referensi : 

Campbell, Neil A, dkk. 2016. Eleventh Edition Biology. New York

Sumber gambar : 

Campbell, Neil A, dkk. 2016. Eleventh Edition Biology. New York

dokumen pribadi penulis