Fermentasi: Respirasi Seluler secara Anaerob

Semua sel hidup pasti membutuhkan energi untuk dapat melaksanakan fungsi-fungsinya. Lalu, bagaimana sel yang hidup bisa mendapatkan energi tersebut? Yuk simak penjelasan berikut ini!

Sel hidup akan mendapatkan energi dari proses respirasi seluler. Sebelum melakukan proses respirasi seluler, sel hidup akan mengalami proses fotosintesis dengan bantuan cahaya matahari yang menghasilkan oksigen dan glukosa yang akan digunakan dalam proses respirasi seluler.

Apa itu respirasi seluler?

Respirasi seluler merupakan suatu proses kimia untuk memperoleh energi yang akan digunakan sel-sel untuk mempertahankan fungsi-fungsi kehidupan. Respirasi seluler terbagi menjadi dua macam, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Dalam penulisan ini difokuskan pada respirasi anaerob, yaitu fermentasi.

Apa itu respirasi anaerob?

Respirasi anaerob merupakan suatu proses yang dilakukan untuk mendapatkan energi tanpa melibatkan oksigen. Selain itu, respirasi anaerob dapat terjadi dalam udara bebas dan prosesnya tidak menggunakan oksigen yang tersedia di dalam udara tersebut.

Apa itu fermentasi?

Proses membuat energi makanan secara anaerob disebut fermentasi. Fermentasi adalah proses menghasilkan energi kimia tanpa menggunakan oksigen dan rantai transpor elektron, tepatnya tanpa respirasi seluler.

Bagaimana makanan bisa dioksidasi tanpa respirasi seluler?

Ingatlah, oksidasi hanya merujuk pada berpindahnya elektron ke penerima elektron, sehingga tidak perlu adanya oksigen. Sebagai alternatif bagi oksidasi respirasi terhadap nutrien-nutrien organik. Maka, fermentasi merupakan pengembangan glikolisis yang memungkinkan pembentukan ATP atau energi secara terus-menerus melalui fosforilasi tingkat substrat pada glikolisis. Untuk membuat hal tersebut terjadi, harus ada suplai NAD+ dari NADH. Maka, glikolisis akan menghabiskan NAD+ dengan mereduksinya menjadi NADH. Alternatif yang bersifat anaerob, yaitu melakukan transfer elektron dari NADH ke produk akhir glikolisis (piruvat).

Apa saja jenis-jenis fermentasi?

Secara umum fermentasi terbagi menjadi dua jenis, yaitu:

A. Fermentasi Alkohol

Gambar langkah-langkah fermentasi alkohol. Sumber: Buku Biologi Champbell Jilid I Edisi 8

Pada gambar langkah-langkah pada fermentasi alkohol akan terjadi proses pengubahan piruvat menjadi etanol yang dapat terbagi menjadi dua langkah, yaitu:

Fermentasi alkohol lebih banyak terjadi pada bakteri atau mikroorganisme, contohnya khamir. Khamir ini bermanfaat dalam proses pembuatan bir, anggur, dan roti. Dalam proses pembuatan roti gelembung karbon dioksida yang dihasilkan membuat roti mengembang.

Selain itu, penulis juga menganalisis praktikum respirasi anaerob pada ragi atau khamir. Praktikum dilakukan menggunakan alat dan bahan, yaitu tiga buah botol bekas, tiga buah balon, ragi kue, gula, dan air hangat. Di bawah ini gambar dokumentasi dari praktikum yang dianalisis.

Gambar respirasi anaerob meniup balon dengan ragi . Sumber YouTube: Ruangguru Bimbel Online No. 1

Berdasarkan pada gambar respirasi anaerob di atas, dapat dilihat bahwa pada botol balon satu mengembang sangat kecil, balon kedua mengembang cukup besar, dan balon ketiga mengembang lebih besar. Mengapa demikian? Karena pada ketiga botol tersebut menggunakan ukuran bahan yang berbeda-beda. Semakin banyak gula dan ragi yang digunakan semakin besar balon mengembang. Dalam prosesnya glukosa pada gula dan bakteri Saccharomyces cerevisiae akan melangsungkan proses respirasi anaerob yang menghasilkan karbon dioksida sehingga balon mengembang.

Apa tugas dari bakteri Saccharomyces cerevisiae yang ada pada ragi tersebut?

Bakteri yang ada pada ragi akan menyebabkan terjadinya proses fermentasi, di mana proses fermentasi ini termasuk bagian dari respirasi anaerob. Bakteri Saccharomyces cerevisiae akan mengubah glukosa pada gula menjadi senyawa etanol yang akan menghasilkan karbon dioksida sehingga mengakibatkan balon mengembang. Sehingga, dari praktikum yang dianalisis mampu membuktikan bahwa mikroorganisme berperan dalam proses pembuatan energi pada proses respirasi anaerob.

B. Fermentasi Asam Laktat

Gambar langkah-lagkah Fermentasi asam laktat. Sumber: Buku Biologi Champbell Jilid I Edisi 8

Berdasarkan pada gambar di atas, proses fermentasi asam laktat, yaitu NADH secara langsung mereduksi piruvat tanpa pelepasan karbon dioksida sehingga tercapai produk akhir (asam laktat).

Maka, dapat disimpulkan bahwa proses respirasi anaerob terjadi saat berlangsungnya proses fermentasi karena dalam proses fermentasi tidak terdapat oksigen. Mikroorganisme akan membantu dalam berlangsungnya proses fermentasi, sebagai contoh khamir atau ragi. Ketika khamir (ragi) disimpan pada lingkungan anaerob, sel khamir memfermentasi gula dan makanan lain untuk bertahan hidup yang dapat menghasilkan etil alkohol.