Katabolisme Dari Karbohidrat

Katabolisme merupakan salah satu proses yang terjadi dalam sel hidup. Salah satu contoh katabolisme adalah proses pernapasan sel atau respirasi sel. Respirasi sel merupakan cara sel untuk mendapatkan energi dalam bentuk ATP dan energi elektron tertinggi(NADH2 dan FADH2).

Katabolisme Dari Karbohidrat

Ada dua macam respirasi karbohidrat, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.
1.  Respirasi Aerob
Merupakan respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi.
2.  Respirasi Anaerob
Merupakan reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen sebagai penerima elektron akhir pada saat pembentukan ATP.
A. Glikolisis
Glikolisis berasal dari kata Yunani yang berarti “gula” dan “pelarutan”. Glikolisis merupakan tahapan pertama baik di dalam respirasi aerob maupun respirasi anaerob. Glikolisis terjadi di dalam sitoplasma sel. Pada tahap glikolisis, terjadi dua langkah reaksi, yaitu reaksi yang memerlukan energi dan reaksi yang melepaskan energi. Saat reaksi yang memerlukan energy, 2 molekul ATP diperlukan untuk mentransfer gugus fosfat ke glukosa sehingga glukosa memiliki simpanan energi yang lebih tinggi. Energi ini di perlukan untuk reaksi selanjutnya, yaitu reaksi pelepasan energi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa glikolisis adalah reaksi pelepasan energi yang memecah satu molekul glukosa (terdiri dari 6 atom karbon) atau monosakarida yang lain menjadi 2 molekul asam piruvat (terdiri dari 3 atom karbon),2 NADH dan 2 ATP.
B. Dekarboksilasi Oksidatif Asam Piruvat
Dekarboksilasi oksidatif asam piruvat berlangsung pada matriks mitokondria.

C. Siklus Krebs
Sikulus kreb adalah tahapan kedua reaksi di dalam respirasi setelah tahapan glikolisis terlalui. Siklus krebs terjadi di dalam mitokondria. Siklus krebs berfungsi menghasilkan energi dan berbagai senyawa untuk sintesis senyawa lain. Tahapan awal siklus kreb adalah 2 molekul asam piruvat yang dibentuk pada glikolisis meninggalkan sitoplasma dan memasuki mitokondria. Selama reaksi tersebut dilepaskan 3 molekul karbon dioksida, 4 NADH, 1FADH2 (Flavin Adenine Dinucleotide H2) dan 1 ATP. Reaksi ini terjadi dua kali karena pada glikolisis, glukosa dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat. Jadi siklus kreb menghasilkan 8NADH, 2FADH2, dan 2ATP. Seluruh reaksi dalam siklus krebs berlangsung dengan memerlukan oksigen bebas (aerob).
D. Transpor  Elektron
Transpor  elektron terjadi di membran dalam mitokondria. NADH dan FADH2 yang dihasilkan oleh siklus krebs dan glikolisis memberiakn alektron dan H+ ke sistem transfer electron. Oleh karena itu electron bergerak melalui sistem transfor,H+  dipompa keluar dari membran dalam mitokondria. Kosentrasi H+  di luar membrane dalam mitokondria menimbulkan gradient electron antara bagian luar dan bagian dalam membran dalam mitokondria. Akibatnya ion H+ kembali menuju bagian dalam membrane dalam mitokondria melalui ATP sintase.
ATP sintase merupakan protein yang menempel di membran dalam mitokondria. Aliran H+ melalui protein transpor ini memacu pembentukan ATP dari ADP dan fosfat (Pi). Oksigen bebas menjaga pembentukan ATP terus berjalan, yaitu dengan mener ima elektron yang dilepaskan pada akhir sistem transpor elektron. Oksigen akan bergabung dengan H+ membentuk air. ATP yang dihasilkan pada tahap ini adalah 32ATP.
Jadi dapat disimpulkan, bahwa sistem transpor elektron adalah tahapan terakhir dari respirasi aerob ketika elektron dari reaksi intermediet (siklus kreb) dialirkan berturut-turut pada enzim dan kofaktor membran dalam mitokondria dan menyebabkan terjadinya gradien elektron yang mendorong sintesis ATP. ATP yang di hasilkan dari pemecahan glukosa menjadi karbondioksida dan air dalam respirasi aerob adalah 2 ATP hasil dari glikolisis + 2ATP dari siklus krebs + 32 ATP dari sistem transfer elektron (total 36 ATP).

E. Fermentasi
Katabolisme anaerobik dari nutrien organik dapat terjadi dengan fermentasi. Fermentasi terdiri atas glikolisis ditambah dengan reaksi yang menghasilkan NADH ke piruvat. Terdapat banyak jenis fermentasi, perbedaannya dalam produk limbahnya yang terbentuk dari piruvat. Dua jenis yang umum ialah fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat (Campbell, 2003: 174).

a. Fermentasi Alkohol
Pada fermentasi alkohol, piruvat diubah menjadi etanol (etil alkohol) dalam dua langkah. Langkah pertama, melepaskan karbon dioksida dari piruvat, yang diubah menjadi senyawa asetaldehida berkarbon dua. Dalam langkah kedua, asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol. Ini meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis. Fermentasi alkohol oleh ragi, digunakan dalam pembuatan bir dan anggur. Banyak bakteri juga melakukan fermentasi alkohol dalam kondisi anaerobik (Campbell, 2003: 174).

b. Fermentasi Asam Laktat
Pada fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepas CO2 (Campbell, 2003: 174). Fermentasi asam laktat dapat terjadi pada fungi atau bakteri. Selain itu, fermentasi asam laktat juga dapat terjadi pada otot-otot yang bekerja terlalu berat, yang oksigennya tidak cukup untuk respirasi sel (Kimball, 2003: 150).

No comments:

Post a Comment

Komentar Anda akan langsung ditampilkan, namun Anda perlu memperhatikan tata tertib berkomentar:
1. Komentar harus relevan dengan konten yang dibaca
2. Tidak mengandung unsur SARA dan Provokasi.
3. Tidak menyisipkan link pada isi komentar, link aktif maupun tidak.

Komentar yang tidak memenuhi ketiga syarat tersebut pasti akan kami HAPUS, terima kasih