LAPORAN
Untuk memenuhi Tugas Ujian Tengah Semester
Mata Kuliah Biologi Umum
Dosen Pengampu : Nailah Tresnawati, S.Si., M.Pd
Disusun
oleh :
Anisa Nurhuda Utami
Empat Fatonah
Ikrimah Nurul Mu’minah
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS KEGURUAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH CIREBON
KATABOLISME
Katabolisme disebut
juga respirasi, merupakan proses pemecahan bahan organik menjadi bahan
anorganik dan melepaskan sejumlah energi (reaksi eksergonik). Energi yang lepas
tersebut digunakan untuk membentuk adenosin trifosfat (ATP), yang merupakan
sumber energi untuk seluruh aktivitas kehidupan.
Pada prinsipnya
katabolisme merupakan reaksi reduksi-oksidasi (redoks), karena itu dalam reaksi
tersebut diperlukan akseptor elektron untuk menerima elektron dari reaksi
oksidasi bahan organik. Akseptor elektron tersebut diantaranya adalah:
- NAD (nikotinamida adenin dinukleotida)
- FAD (flavin adenin dinukleotida)
- Ubikuinon
- Sitokrom
- Oksigen
Ada empat langkah
dalam proses respirasi, yaitu: glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daur
Krebs, dan rantai transpor elektron.
1. Glikolisis
Glikolisis
berlangsung di sitosol, merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang
memiliki 6 atom C menjadi dua molekul asam piruvat yang memiliki 3 atom C.
Reaksi yang berlangsung di sitosol ini menghasilkan 2 NADH dan 2 ATP.
2. Dekarboksilasi
Oksidatif
Dekarboksilasi
oksidatif berlangsung di matriks mitokondria, sebenarnya merupakan langkah awal
untuk memulai langkah ketiga, yaitu daur Krebs. Pada langkah ini 2 molekul
asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah menjadi
Asetil-KoA (asetil koenzim A) dan menghasilkan 2 NADH.
3. Daur Krebs
Daur Krebs yang berlangsung di matriks mitokondria disebut juga daur
asam sitrat atau daur asam trikarboksilat dan berlangsung pada matriks
mitokondria. Asetil-KoA yang terbentuk pada dekarboksilasi oksidatif, memasuki
daur ini. Pada akhir siklus dihasilkan 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP. (lihat skema
di bawah)
4. Rantai
Transpor Elektron
Rantai transpor elektron berlangsung pada krista
mitokondria. Prinsip dari reaksi ini adalah: setiap pemindahan ion H (elektron)
yang dilepas dari dua langkah pertama tadi antar akseptor dihasilkan energi
yang digunakan untuk pembentukan ATP.
Setiap satu molekul
NADH yang teroksidasi menjadi NAD akan melepaskan energi yang digunakan untuk
pembentukan 3 molekul ATP. Sedangkan oksidasi FADH menjadi FAD, energi yang
lepas hanya bisa digunakan untuk membentuk 2 ATP. Jadi, satu mol glukosa yang
mengalami proses respirasi dihasilkan total 38 ATP.
Tabel berikut menjelaskan perhitungan
pembentukan ATP per mol glukosa yang dipecah pada proses respirasi.
Proses
|
ATP
|
NADH
|
FADH
|
Glikolisis
|
2
|
2
|
-
|
Dekarboksilasi
oksidatif
|
-
|
2
|
-
|
Daur krebs
|
2
|
6
|
2
|
Transfer elektron
|
34
|
-
|
-
|
Total
|
38
|
10
|
2
|
Respirasi Anaerob
Oksigen diperlukan
dalam respirasi aerob sebagai penerima H yang terakhir dan membentuk H2O. Bila
berlangsung aktivitas respirasi yang sangat intensif seperti pada kontraksi
otot yang berat akan terjadi kekurangan oksigen yang menyebabkan berlangsungnya
respirasi anaerob. Contoh respirasi anaerob adalah fermentasi asam laktat pada
otot, dan fermentasi alkohol yang dilakukan oleh jamur Sacharromyces
(ragi).
1. Fermentasi asam laktat
Asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis
tidak memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena tak ada oksigen
sebagai penerima H yang terakhir. Akibatnya asam piruvat direduksi karena
menerima H dari NADH yang terbentuk saat glikolisis, dan terbentuklah asam
laktat yang menyebabkan rasa lelah pada otot. Peristiwa ini hanya menghasilkan
2 ATP untuk setiap mol glukosa yang direspirasi.
CH3.CO.COOH + NADH
—–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E
(asam
piruvat)
(asam laktat)
2. Fermentasi alkohol
Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi
asetaldehid yang kemudian menerima H dari NADH sehingga terbentuk etanol.
Reaksi ini juga menghasilkan 2 ATP.
CH3.CO.COOH —–>
CH3.CHO + NADH —–> C2H50H + NAD + E
(asam
piruvat) (asetaldehid) (etanol)