Advertisement

RESPIRASI, Salah satu syarat untuk mempertahankan hidup adalah penyediaan energi yang sinambung. Energi ini diperoleh dengan cara ‘m-enyadap’ energi kimia yang terbentuk dalam molekul organik yang disintesis oleh fotosintesis. Proses pelepasan energi yang menyediakan energi bagi keperluan sel itu dikenal dengan istilah proses respirasi. Patutlah lebih dulu diperhatikan cara energi itu diperoleh dan disimpan (yaitu fotosintesis) dan lalu perhatikanlah cara energi itu dilepaskar. (yaitu respirasi). Namun, untuk menghargai proses kimia yang energetik dari sebuah sel diperlukan peninjauan terhada: berbagai proses kimia yang saling berkaitan dan mungkin akar_ lebih mudah untuk memahaminya jika pertama-tama  Sejumlah energi yang sama akan dilepaskan pula jika sejumlah berat grammolekul (mole) glukosa dibakar sampai menjadi karbon dioksida dan air, akan tetapi pembakaran dan respirasi aerob merupakan dua proses yang secara mendasar berbeda. Pada pembakaran, glukosa harus dipanaskan sampai suatu suhu tinggi sebelum energinya dibebaskan dalam sebuah ‘ledakan’ berupa panas dan cahaya. Sebaliknya pada respirasi aerob oksidasi dilaksanakan lebih lambat dan pada suhu biasa. Lagi pula energi itu dibebaskan sedikit demi sedikit, walaupun sebagian energi akan hilang sebagai panas, sebagian besar akan tersimpan sebagai ATP yang kemudian akan dapat digunakan oleh sel untuk sintesis kimia dan proses-proses lainnya pada sel. Karena itu persamaan ringkasan untuk respirasi akan menyesatkan, sebab berbeda dengan pembakaran, respirasi bukan berupa satu reaksi, melainkan terjadi dalam banyak tahap, masing-masing tahap dikatalisis oleh enzim yang cocok. Molekul glukosa dirombak menurut suatu urutan yang teratur, sebagian demi sebagian secara bergilir. Jika respirasi itu dianggap sebagai pengeluaran energi secara terkontrol dan sedikit demi sedikit, maka jelaskan mengapa reaksi perombakan itu perlu berantai dan terlaksana hati-hati. Beberapa reaksi respirasi yang menghasilkan energi bergabung untuk membentuk ATP dan penggabungan- Tanilah yang memungkinkan penyimpanan sebagian energi yang timbul selama respirasi, tidak begitu saja hilang sebagai— panas. J adi fungsi utama respirasi ialah, menghasilkan .rriolekul-molekul ATP.

Berbagai senyawa kimia dapat digunakan sebagai bahan untuk memulai respirasi, tetapi yang akan diuraikan di sini terbatas pada respirasi glukosa, sebab reaksi ini jelas meng kan proses-proses yang terlibat di dalamnya. Respirasi glukosa dapat dibagi menjadi tiga tahap (  16.5). Pada tahap pertama, sebagian glukosa dioksidasi dan menghasilkan senyawa 3-karbon yaitu asam piruvat. Tahap ini disebut glikolisis (secara harfiah berarti lisis atau pemecahan glukosa) sebab proses utamanya ialah pemecahan glukosa menjadi dua fragmen, masing-masing dengan tiga atom karbon. Pada tahap kedua, atom karbon dari asam piruvat seluruhnya dioksidasi menjadi CO2 dalam reaksi seri melingkar yang dikenal dengan istilah daur asam trikarboksilat Pada tahap ketiga, elektron dipindahkan dari NAD tereduksi yang dihasilkan oleh tahap II (dan juga sebuah reaksi tahap I) dan dipindahkan melalui suatu sistem pembawa, yang secara kolektif disebut rantai pengangkutan elektron, ke oksigen dan terbentuklah air.

Advertisement

Dalam keadaan tanpa air hasil akhir glikolisis, yaitu yang berupa asam piruvat, tidak memasuki daur ATK melainkan mengikuti urutan reaksi sebaliknya. Pada khamir (sejenis jamur), misalnya, asam piruvat diubah dalam dua tahap menjadi etanol. Keseluruhan jalur dari glukosa ke etanol ini merupakan contoh fermentasi, suatu istilah yang diberikan kepada setiap jalur metabolisme yang memungkinkan organisme memperoleh energi kimia dari molekul makanan organik dalam suasana bebas oksigen. Jadi asam piruvat merupakan sebuah senyawa kunci, mengubah suatu suasana dari yang satu ke yang lain bergantung pada ada atau tidaknya oksigen.

Advertisement