Persamaan dan Perbedaan Respirasi Aerob dan Anaerob – respirasi adalah reaksi kimia yang dilakukan oleh makhluk hidup untuk menghasilkan energi. Setiap organisme hidup akan melakukan aktivitas vital ini. Hal ini dikarenakan, setiap aktivitas yang dilakukan oleh setiap organisme akan memerlukan sejumlah energi. Reaksi respirasi merupakan reaksi pembongkaran glukosa untuk menghasilkan energi. Respirasi terjadi di dalam sel, dengan melibatkan atau tidak organel respirasi seperti mitokondria (eukariotik) atau mesosom (prokariotik). Glukosa yang menjadi reaktan dalam reaksi ini diperoleh organisme dengan membuat makanannya sendiri (pada kelompok autotrof) atau diperoleh dengan memakan organisme lain (heterotrof, mencakup herbivora, karnivora, detrivora) atau mungkin mendapatkan asupan makanan dari sisa organisme (saprofit, detritus). Reaksi respirasi sel ini dapat terjadi dengan atau tanpa oksigen untuk membongkar senyawa glukosa menjadi energi. Respirasi yang menggunakan oksigen disebut respirasi aerob, sementara respirasi yang berlangsung tanpa oksigen disebut respirasi anaerob. Respirasi aerob dan anaerob merupakan reaksi metabolisme untuk menghasilkan energi. Pada umumnya, respirasi aerob merupakan jalur yang paling umum bagi sebagian makhluk hidup. Sementara itu jalur respirasi anaerob terdapat pada beberapa organisme yang sensitif terhadap keberadaan oksigen yaitu kelompok organisme anaerob obligat seperti pada beberapa bakteri, alga, dan khamir. Hewan dan manusia dapat menempuh jalur anaerob ketika kondisi tertentu seperti olah raga berat yang tidak memungkin untuk menghasilkan energi secara aerob. Berikut uraian persamaan dan perbedaan antara respirasi aerob dan anaerob.
PERSAMAAN RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB
1. Terjadi pada Organisme Hidup
Baik respirasi aerob maupun respirasi anaerob hanya terjadipada organisme hidup. Aktivitas vital ini tidak akan terjadi pada sel atau bagian dari suatu makhluk hidup yang telah mati. Sel yang diambil atau dipisahkan dari suatu tubuh organisme seperti pada teknik kultur jaringan, masih tergolong ke dalam sel hidup karena sel dibiakkan pada suatu medium yang mengandung nutrisi. Pada khamir ataupun bakteri memiliki masa hidup tertentu (tergantung pada jenisnya). Pemberian antiseptik atau antibiotik dapat menghambat mikroorganisme untuk melakukan respirasi, sehingga memicu kematian sel. Aktivitas respirasi akan terjadi selama organisme itu hidup.
2. Terjadi Glykolisis
Reaksi respirasi diawali dengan merombak senyawa glukosa yang diperoleh dari nutrisi. Reaksi perombakan glukosa dikenal dengan istilah glikolisis. Baik respirasi aerob maupun respirasi anaerob akan mengawali reaksi respirasi dengan reaksi glikolisis yang sama – sama terjadi di dalam sitoplasma (cairan sel). Enzim – enzim glykolisis dalam sitoplasma akan mengkatalisis pembongkaran glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Dari reaksi ini akan diperoleh energi sejumlah 2 ATP dan produk samping berupa 2 NADH. Reaksi glikolisis terjadi tanpa melibatkan oksigen. Dengan demikian, pada respirasi aerob juga terjadi fase anaerob yaitu ketika glikolisis.
3. Tujuan Respirasi
Respirasi merupakan reaksi katabolisme yang bertujuan untuk menghasilkan sejumlah energi untuk memenuhi kebutuhan hidup sel. Energi yang dihasilkan baik dari respirasi aerob maupun anaerob digunakan untuk keperluan sel itu sendiri, seperti aktivtas reproduksi, pertahanan, pencernaan, dan lainnya.
[sc:ads]
PERBEDAAN RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB
Terdapat sejumlah perbedaan yang mencolok antara respirasi aerob dan anaerob, yaitu:
1. Penggunaan Oksigen dalam Reaksi
Perbedaan yang menjadi dasar klasifikasi respirasi ialah penggunaan oksigen dalam reaksi tersebut. Respirasi aerob menggunakan senyawa oksigen dalam tahapan reaksinya. Sementara respirasi anaerob terjadi tanpa melibatkan senyawa oksigen dalam setiap tahapan reaksinya. Jalur respirasi ini merupakan bentuk adaptasi evolusi makhluk hidup di alam. Organisme anaerob adalah kelompok makhluk hidup yang tidak toleran terhadap oksigen. Kelompok organisme ini hidup di ruang isolated (tidak terpapar udara) atau di suatu lapisan permukaan yang paling bawah. Sementara kelompok organisme aerob sangat membutuhkan oksigen untuk membongkar glukosa menjadi energi. Organisme ini hidup di daerah terbuka atau di permukaan lapisan atas yang terpapar langsung dengan udara.
2. Organel yang Terlibat dalam Respirasi
Perbedaan selanjutnya ialah organel sebagai tempat berlangsungnya tahapan dalam reaksi respirasi. Respirasi diawali dengan reaksi glikolisis yang terjadi di dalam sitoplasma menjadi asam piruvat. Pada respirasi aerob asam piruvat akan memasuki mitokondria untuk mengalami perombakan lanjutan, sementara pada respirasi anaerob hanya berlangsung di dalam sitoplasma. Mitokondria merupakan organel respirasi pada kelompok organisme eukariotik. Matrik (cairan mitokondria) memiliki enzim – enzim respirasi untuk menghasilkan energi. Penggunaan oksigen sebagai akseptor terakhir pada reaksi respirasi aerob terjadi pada tahapan di dalam mitokondria.
3. Jumlah Energi yang Dihasilkan
Karena organel yang terlibat berbeda pada tahapan respirasinya, menyebabkan jumlah energi yang dihasilkan antara respirasi aerob maupun anaerob berbeda. Respirasi aerob menghasilkan energi yang lebih banyak dibanding respirasi anaerob. Jumlah energi dari reaksi respirasi aerob yaitu 36 ATP (pada prokariotik 38 ATP), sementara respirasi anaerob menghasilkan 2 ATP. Energi yang besar dari respirasi aerob ini diperoleh dari tahapan respirasi yang berlangsung di dalam mitokondria dan ditambah dari glikolisis. Sementara respirasi anaerob mendapatkan energi hanya dari reaksi glikolisis yang berlangsung di sitoplasma. (jumlah energi yang dihasilkan dari glikolisis baik pada respirasi aerob maupun anaerob adalah sama yaitu 2 ATP).
4. Produk Samping
Produk samping yang dihasilkan dari respirasi anaerob lebih beragam, tergantung jalur reaksinya (alkohol atau asam laktat). Sementara respirasi aerob menghasilkan produk buangan berupa karbondioksida dan uapa air yang akan dibuang ke atmosfer melalui sistem respirasi.
5. Tahapan Reaksi
Tahapan reaksi pada reaksi aerob lebih panjang dibanding pada repirasi anaerob. Setelah melakukan glykolisis, respirasi aerob akan melewati sejumlah reaksi aerobik di dalam mitokondria. Sementara respirasi anaerob hanya akan mereduksi senyawa hasil glikolisis menjadi produk samping.
freepik
Respirasi aerob dan anaerob
KOMPAS.com - Respirasi adalah proses menghasilkan energi dengan memecah molekul kompleks menjadi molekul yang sederhana sehingga bisa digunakan oleh sel.
Proses ini merupakan proses oksidasi. Biasanya hanya beberapa substrat yang dioksidasi sepenuhnya menjadi karbon dioksida, sedangkan sisanya digunakan dalam proses foto sintesis.
Respirasi yang dilakukan oleh organisme tingkat tinggi dapat berlangsung secara aerob dan anaerob.
Respirasi anaerob
Organisme akan mendahulukan respirasi aerob jika terdapat oksigen yang cukup. Namun, jika tidak ada oksigen yang cukup, maka akan terjadi respirasi anaerob. Hal ini disebabkan karena reaksi aerob menghasilkan lebih banyak energi.
Setiap tumbuhan memiliki mekanisme dan reaksi berbeda terhadap minimnya ketersediaan oksgen. Ada beberapa tanaman yang tidak bisa hidup sama sekali tanpa oksigen, misalnya jagung.
Sedangkan ada tanaman lain yang bisa bertahan hingga beberapa bulan tanpa oksigen, misalnya tanaman apel dan pear. Buahnya akan terus menghasilkan gas karbon dioksida. Ini pertanda ada respirasi anaerob di sana.
Baca juga: Proses Fotosintesis pada Tumbuhan
Respirasi aerob
Reaksi respirasi aerob terjadi ketika glukosa bertemu dengan oksigen, kemudian menghasilkan karbon monoksida, air, dan energi. Reaksi ini terjadi dalam empat tahapan sebagai berikut.
1. Glikolisis
Reaksi ini terjadi di dalam sitoplasma dan tidak memerlukan adanya oksigen. Glikolisis merupakan dasar dari terjadinya respirasi anaerob.
Pada glikolisis, satu molekul glukosa diubah menjadi dua molekul asam piruvat. Reaksi ini terjadi dalam dua fase, yaitu fase persiapan dan fase oksidasi. Hasil dari reaksi glikolisis dari satu molekul glukosa adalah dua molekul asam piruvat dan dua molekul ATP.
Proses pernapasan atau biasa juga disebut dengan respirasi sangat penting bagi makhluk hidup, terlebih lagi untuk bisa mempertahankan keberlangsungan hidupnya, salah satunya adalah untuk bisa mendapatkan energi. Dalam proses menghasilkan energi, respirasi dibagi menjadi 2 bentuk: respirasi Aerob dan respirasi Anaerob. Yang menjadi perbedaan utama dari keduanya adalah ketergantungannya terhadap oksigen. Respirasi Aerob adalah proses respirasi yang membutuhkan oksigen, sedangkan Respirasi Anaerob tidak membutuhkan oksigen. Energi yang dihasilkan dari proses ini akan membantu kita dalam beraktivitas sehari-hari.
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai respirasi Aerob secara lebih lanjut, mulai dari pengertian, hingga tahapan-tahapannya.
Respirasi Aerob
Sedikit mengenai respirasi, respirasi adalah sebuah proses reduksi, oksidasi, dan dekomposisi, bisa menggunakan oksigen maupun tidak, yang akan merubah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana, dan juga disertai dengan proses pelepasan sejumlah energi ke dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phosphat). Bentuk dari energi yang dihasilkan dari proses ini berasal dari energi potensial kimia yang berupa ikatan kimia.
Sedangkan, respirasi Aerob bisa kita artikan sebagai sebuah reaksi pemecahan senyawa glukosa yang memerlukan bantuan oksigen. Oksigen disini memiliki peran dalam menangkap elektron yang kemudian akan bereaksi dengan ion hidrogen dan menghasilkan air (H2O). Kejadian ini akan berlangsung dalam tubuh kita, di dua tempat yaitu sitoplasma (berlangsungnya glikolisis)
Sumber Gambar: genome.gov
dan mitokondria (berlangsungnya dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron).
Sumber Gambar: tribunnewswiki.com
Tahapan Respirasi Aerob
Setelah mengenal apa itu respirasi Aerob, kini saatnya kita mengetahui bagaimana proses respirasi ini berjalan, dan hasil seperti apa yang akan kita dapatkan. Untuk memulainya, mari kita lihat contoh reaksi pada respirasi aerob yang berbentuk seperti ini:
C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O + Energi (38 ATP)
Untuk lebih lengkapnya, kita bisa melihat tabel berikut ini:
| Tahapan | Input | Produk |
| Glikolisis (sitoplasma) | Glukosa | 2 Asam Piruvat, 2 NADH, 2 ATP |
| Dekarboksilasi Oksidatif (Matriks Mitokondria) | 2 Asam Piruvat | 2 Asetil Co-A, 2 CO2, 2 NADH |
| Siklus Krebs (Matriks Mitokondria) | 2 Asetil Co-A | 4 CO2, 6 NADH, 2 FADH2, 2 ATP |
| Transport Elektron (Membran dalam mitokondria) | 10 NADH, 2 FADH2 | 34 ATP, 6 H2O |
Glikolisis
Pada proses ini terjadi pemecahan glukosa (6 atom karbon) menjadi asam piruvat (3 atom karbon). Proses ini berlangsung di sitoplasma dalam dua jenis reaksi, Endergonik (membutuhkan ATP) dan Eksergonik (menghasilkan ATP). Pada tahap ini akan dihasilkan 2 ATP, 2 Asam Piruvat dan 2 NADH, Asam piruvat yang dihasilkan akan digunakan sebagai bahan pada proses selanjutnya, yaitu dekarboksilasi oksidatif.
Dekarboksilasi Oksidatif
Dekarboksilasi Oksidatif bisa juga disebut sebagai reaksi antara karena Dekarboksilasi Oksidatif merupakan reaksi sebelum masuk ke tahap selanjutnya, yaitu Siklus Krebs. Proses Dekarboksilasi Oksidatif berada pada mitokondria, tepatnya pada matriks mitokondria. Pada proses Dekarboksilasi Oksidatif terjadi perubahan 1 Asam Piruvat menjadi 1 Asetil Co-A.
Di tahapan glikolisis, jumlah satu senyawa glukosa akan menghasilkan 2 Asam Piruvat, akibatnya akan terbentuk pula 2 Asetil Co-A, proses ini juga membutuhkan koenzim-A yang akan menghasilkan 2 NADH dari NAD+.
2 molekul Asetil Co-A akan menuju tahapan berikutnya, yaitu Siklus Krebs.
Siklus Krebs
Siklus ini juga sering disebut sebagai daur asam sitrat, dikarenakan pada tahapan ini dihasilkan senyawa awal berupa asam sitrat. Tempat berlangsungnya tahapan Siklus Krebs adalah di dalam matriks mitokondria.
Hasil dari siklus Krebs adalah senyawa yang berfungsi sebagai penyedia kerangka karbon untuk sintesis senyawa lain, 3 NADH, 1 FADH2, dan 1 ATP untuk setiap satu Asam Piruvat.
Karena input substrat sebelumnya adalah 2 Asetil Co-A untuk setiap satu molekul senyawa glukosa, maka hasil yang didapatkan dari dari siklus krebs pada proses respirasi ini adalah 2 ATP, 6 NADH, dan 2 FADH2.
Satu senyawa lagi yang terbentuk dalam proses ini adalah CO2, satu berasal dari proses pembentukan NADH dari NAD+ yang menghasilkan 2 buah CO2, karena ada 2 Asetil Co-A yang digunakan, maka akan terbentuk 4 buah CO2.
Bisa kita simpulkan, hasil dari proses Siklus Krebs ini adalah 2 ATP, 4 CO2, 6 NADH dan 2 FADH2. Proses selanjutnya adalah Transpor Elektron yang akan mengubah senyawa NADH dan FADH2yang dihasilkan pada tahapan sebelumnya menjadi ATP agar dapat digunakan oleh tubuh.
Transpor Elektron
Transpor Elektron atau Fosforilasi Oksidatif adalah tahap dimana terjadi pengubahan NADH dan FADH2menjadi energi yang berbentuk ATP agar bisa digunakan oleh tubuh. Tempat berlangsungnya tahapan transpor elektron berada di bagian mitokondria, tepatnya di membran dalam (krista) mitokondria.
Untuk setiap 1 molekul NADH menghasilkan 3 ATP, dan setiap 1 molekul FADH2 akan menghasilkan 2 ATP. Lalu berapa jumlah total ATP yang dihasilkan? Untuk bisa menjawab pertanyaan ini, mari kita hitung bersama-sama:
Jumlah NADH yang dihasilkan dari tahap-tahap sebelumnya adalah:
| Proses | Jumlah NADH |
| Glikolisis | 2 NADH |
| Dekarboksilasi Oksidatif | 2 NADH |
| Siklus Krebs | 6 NADH |
Dari proses sebelumnya kita mendapatkan 10 NADH, karena 1 molekul NADH menghasilkan 3 ATP, maka total ATP yang didapat adalah:
10 NADH x 3 ATP = 30 ATP
Sedangkan, jumlah FADH2 yang kita dapatkan dari proses siklus krebs adalah 2 buah molekul FADH2. Jika 1 molekul FADH2 akan menghasilkan 2 ATP, maka total ATP yang kita dapatkan dari FADH2 adalah 4 ATP.
Jika kita menambahkan 4 ATP yang kita dapatkan dari proses Glikolisi dan Siklus krebs, maka total ATP yang dihasilkan dalam proses respirasi Aerob adalah:
2 ATP + 2 ATP + 30 ATP + 4 ATP = 38 ATP
Tetapi, pada proses glikolisis, terjadi proses perpindahan dari sitoplasma menuju proses selanjutnya yaitu transpor elektron yang terjadi di mitokondria. Proses perpindahan ini akan membutuhkan energi 2 ATP. Jadi ATP bersih yang dihasilkan adalah 36 ATP.
Kesimpulan
Dari 4 proses yang dilewati dalam respirasi Aerob, kita akan mendapatkan hasil atau rumus berupa:
C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O + Energi (38 ATP)
Namun 2 ATP akan terpakai untuk proses perpindahan dari sitoplasma menuju mitokondria sehingga hasil ATP akhirnya adalah 36 ATP, yang bisa digunakan oleh tubuh kita sebagai sumber energi untuk beraktivitas sehari-hari. Seluruh proses respirasi Aerob ini terjadi di dalam tubuh kita, lebih tepatnya di sel tubuh kita, yaitu di sitoplasma (berlangsungnya glikolisis) dan mitokondria (berlangsungnya dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron). Yang merubah glukosa sebagai sumber energi tubuh manusia.
Itu dia segala hal mengenai respirasi Aerob yang harus kamu ketahui. Apakah kamu memiliki pertanyaan mengenai hal ini? Silahkan tuliskan pertanyaan kamu di kolom komentar ya, dan jangan lupa untuk share pengetahuan ini ya!