Respirasi Lanjutan By Irda Safni

Bahan untuk Respirasi Lemak Protein Karbohidrat

Fermentation (without oxygen) Tahapan Respirasi Glikolisis Siklus Krebs Cycle (Citric Acid Cycle) Electron Transport Chain (ETC) Glucose Electron transport Glycolysis Krebs cycle Fermentation (without oxygen) 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 O2 Merupakan tahap respirasi yang paling tua (telah beroperasi selama milyaran tahun pada organisme anaerob).

Pada proses ini, glukosa (6C) mengalami sebagian oksidasi untuk membentuk 2 molekul asam piruvat (3C). Jika dengan O2  ke siklus TCA Jika tanpa O2  piruvat berubah menjadi laktat atau etanol (fermentasi). Menghasilkan 2 molekul ATP glukosa tanpa O2 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 : Glucose (6-C) 2 ATP Out : 2 pyruvate; 2(3-C) 2NADH a net of 2 ATP

(SIKLUS ASAM SITRAT/ TRICARBOXYLIC ACID CYCLE/TCA) 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 O2 Terjadi di dalam matriks mitokondria

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

Krebs Cycle 1 Acetyl CoA (2C) 3 NAD+ FAD ADP + P OAA (4C) Citrate (6C) 3 NADH FAD FADH2 ATP ADP + P (one turn) OAA (4C) Citrate (6C) 2 CO2

Krebs Cycle 2 Acetyl CoA (2C) 6 NAD+ 2 FAD 2 ADP + P OAA (4C) 6 NADH 2 FAD 2 FADH2 2 ATP 2 ADP + P (two turns) OAA (4C) Citrate (6C) 4 CO2

Kesimpulan Out : CO2 (as waste) NADH Acetyl-CoA In : Pyruvate NAD CoA

TRANSPOR ELEKTRON (ELECTRON TRANSPORT CHAIN/ETC) 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 (H2O)

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

Electron Transport Chain Kesimpulan Glucose Glycolysis Cytoplasm Pyruvic acid Electrons carried in NADH Krebs Cycle Electrons carried in NADH and FADH2 Electron Transport Chain Mitochondrion

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

Mengeluarkan Energi tanpa Oksigen Respirasi anaerob Tidak ada ATP tambahan yang terbentuk Tidak adanya O2  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, O2 digunakan. Ada 2 tahap reaksi, yaitu: - Tahap I : gula diubah menjadi ethyl alkohol - Tahap II : ethyl alkohol dioksidasi menjadi asam asetat dengan adanya O2.

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 CO2 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 volume of carbon dioxide produced RQ = per unit time volume of oxygen consumed

Contoh: Reaksi Respirasi Aerob Glukosa : C6H1206 + 6O2  6CO2 + 6H2O Nilai RQ nya = ?

Nilai RQ bervariasi sesuai dengan bahan yang digunakan untuk respirasi. Contoh Oksidasi kompleks Asam Lemak (Oleic Acid): 2C18H3402 + 51 O2  36 CO2 + 34 H2O Nilai RQ = ?

Bahan Respirasi 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 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. Tanah yang tergenang air air  anaerob

Cara meningkatkan difusi O2 adalah: Pembentukan aerenchyma Pembentukan penghalan yang impermeabel pada bagian bawah akar

Aerenchyma formation in flooded roots

Flooding induced aerenchyma