4 Langkah Respirasi Sel untuk Menghasilkan Energi

Ilustrasi respirasi sel pada tumbuhan. Foto: Pexxels

Respirasi sel merupakan proses penting dalam pembentukan energi di dalam tubuh makhluk hidup. Energi ini digunakan untuk berbagai aktivitas penting seluler, seperti sintesis protein, transpor ion, dan pembelahan sel. Proses ini berlangsung dalam empat langkah respirasi sel, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan sistem transpor elektron. Simak pembahasan mengenai masing-masing tahapan respirasi sel tersebut pada uraian di bawah ini.

1. Glikosis

Tahap glikolisis terjadi di sitoplasma sel. Peristiwa glikosis menunjukan pemecahan dari satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Menurut buku Pembelajaran Biologi SMA untuk Kelas XII Semester Ganjil oleh I Gede Putu Suardika, hasil dari proses glikolisis, antara lain:

• 2 molekul asam piruvat

• 2 molekul NADH sebagai sumber elektron tinggi

• 2 molekul ATP sebagai energi bersih yang dihasilkan

2. Dekarboksilasi Oksidatif

Setelah glikosis, molekul asam piruvat diubah menjadi Asetil-KoA (koenzim-A) dalam matriks mitokondria. Dalam proses ini, satu atom karbon dari asam piruvat dilepas dalam bentuk karbon dioksida (CO2), sementara dua atom karbon yang tersisa berikatan dengan koenzim A, membentuk asetil-KoA. Hasil akhir dari proses dekarboksilasi oksidatif ini akan menghasilkan:

• 2 molekul asetil-KoA

• 2 molekul NADH

• 2 melekul CO2

3. Siklus Krebs

Siklus Krebs berasal dari nama ilmuan yang menemukannya, yaitu Hans Krebs. Siklus ini disebut juga dengan siklus asam sitrat. Siklus Krebs berlangsung di dalam mitokondria pada kelompok eukariota sedangkan pada kelompok prokariota berlangsung di dalam sitoplasma. Menurut buku Metabolisme Energi dan Regulasi Suhu Tubuh oleh Purwo Sri Rejeki dkk., proses siklus Krebs berlangsung sebagai berikut:

• Setiap molekul asetil-KoA berikatan dengan oksaloasetat (senyawa empat karbon) membentuk asam sitrat (senyawa enam karbon).

• Asam sitrat kemudian mengalami serangkaian reaksi yang memotong dua rantai karbon, menghasilkan kembali oksaloasetat agar siklus dapat berulang.

• Dari satu putaran penuh siklus Krebs, dihasilkan 6 molekul NADH, 2 molekul FADH2, 2 molekul ATP, dan 4 molekul CO2.

4. Sistem Transpor Elektron

Tahap terakhir dari respirasi adalah sistem transfer elektron, berupa peristiwa pemindahan elektron dan ion hidrogen (H+). Tahap ini terjadi pada ruang membran mitokondria. Menurut buku Fisiologi Tanaman Pangan oleh Syafina Pusparani dkk, sistem transpor elektron melibatkan beberapa langkah berikut:

• Elektron dari NADH dan FADH₂ ditransfer melalui serangkaian protein pembawa elektron di membran mitokondria.

• Energi yang dilepaskan dari transfer elektron digunakan untuk memompa ion hidrogen (H⁺) ke ruang antar membran, membentuk gradien proton.

• Gradien ini dimanfaatkan oleh enzim ATP sintase untuk menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat anorganik (Pi) dalam jumlah besar.

• Oksigen bertindak sebagai penerima elektron terakhir dan bergabung dengan ion hidrogen untuk membentuk air (H₂O).

• Tahap ini menghasilkan jumlah ATP yang jauh lebih banyak dibandingkan tahap lainnya.

Baca Juga: Ciri-Ciri Proses Fotosintesis pada Daun Sehat yang Dapat Dikenali

(SA)