Diposting Jumat, 10 September 2010 jam 3:54 am oleh The X

Pernapasan Sel

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Jumat, 10 September 2010 -


Setiap sel tubuh kita juga perlu bernapas. Lihat tangan anda, sel-sel di sana sibuk melakukan respirasi. Respirasi adalah semua proses yang dilakukan sel untuk menghasilkan energi yang bermanfaat. Tanpa energi, sel bisa mati. Sama dengan manusia, tanpa bernapas, kita bisa mati.

Energi memungkinkan sel untuk bekerja membangun beberapa molekul dan memecah molekul yang lain. Pada sel hidup, respirasi terus menerus terjadi. Pada mahluk hidup, respirasi juga melibatkan pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara mahluk hidup tersebut dengan lingkungannya.

Sel hidup memerlukan pasokan energi terus menerus sebagai bahan bakar aktivitas kimia yang menopang kehidupan. Glukosa adalah pemasok utama energi sel. Sel mampu mengekstrak energi dari glukosa menjadi paket-paket kecil. Energi yang dilepaskan ini kemudian di simpan dalam dua molekul: Adenosin Triposfat (ATP) dan Adenosin Diposfat (ADP).

Jenis jenis pernapasan sel

Pernapasan sel ada dua jenis atau yang lebih tepatnya dua tahapan: pernapasan anaerobik atau glikolisis, dan pernapasan aerobik.

Pernapasan anaerobik

Anaerobik artinya tidak memakai oksigen. Jadi pernapasan ini tidak menggunakan oksigen dalam prosesnya. Gambar 1 memberikan rangkuman peristiwa yang terjadi saat fase pernapasan sel ini.

Gambar 1. Pernapasan anaerobik atau glikolisis

Pernapasan anaerobik terjadi dalam sitoplasma sel. Ia diawali dengan sebuah molekul glukosa. Molekul ini di aktivasi oleh energi yang dipasok oleh ATP. Dengan bantuan enzim, glukosa diubah lewat sederetan langkah menjadi asam piruvat. Pada tiap langkah, bisa jadi satu atom hidrogen diberikan atau satu molekul air yang terbentuk. Setiap kali ikatan hidrogen terlepas, energi dalam molekul menjadi sedikit lebih terkonsentrasi. Energi ini pada akhirnya terlepaskan ke molekul ADP dan disimpan dalam ikatan posfat. Kapanpun ADP mendapat energi, fosfat inorganik dari cairan sel menempel dengan molekul ADP tersebut dan mengubahnya menjadi ATP.

Pernapasan Aerobik

Fase aerobik pernapasan sel terjadi di dalam mitokondria. Seperti namanya, oksigen dipakai disini dan menjadi fungsi penting pembawa hidrogen terakhir. Gambar 2 menunjukkan rangkuman peristiwa yang terjadi saat pernapasan aerobik, yang juga disebut sebagai siklus asam sitrat Krebs.

Gambar 2. Siklus Asam sitrat Krebs

Pernapasan aerobik dimulai dengan asam piruvat tadi. Ia dengan cepat diubah menjadi asetil koenzim A. Lewat sebuah siklus perubahan kimia, molekul bahan bakar dipecah satu demi satu, sehingga melepaskan sejumlah besar energi yang tersimpan dalam molekul ATP. Atom hidrogen dari senyawa yang terbentuk saat glikolisis dan pernapasan aerobik ini kemudian memasuki fase selanjutnya – fosforilasi oksidatif.

Fosforilasi Oksidatif

Koenzim Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD) mendapat atom hidrogen. Atom hidrogen ini diteruskan sepanjang rantai transpor elektron yang tertempel di selaput mitokondria. Elektron dari hidrogen diteruskan pada rantai akseptor (Gambar 3). Sementara itu, proton dari hidrogen didorong keluar selaput. Hal ini menyebabkan gradien elektrokimia sepanjang selaput ini. Energi yang dihasilkan dari perbedaan potensial di membran dipakai untuk membuat molekul ATP. Pada akhir rantai transpor, elektron hidrogen bertemu lagi dengan proton dan bergabung. Ion hidrogen ini bergabung lagi dengan oksigen membentuk air. Saat proses transpor elektron berjalan, posfat inorganik bergabung secara kimia  dengan ADP membentuk ATP. Karenanya, fase pernapasan aerobik ini disebut fosforilasi oksidatif.

Gambar 3. Langkah-langkah fosforilasi oksidatif mencakup sebuah sistem transpor elektron, atau sitokrom, yang berujung pada pembentukan ATP.

Seperti yang anda lihat. Sistem pernapasan sel sangat rumit. Hal ini menunjukkan rancangan yang tidak baik. Perancang yang hebat semestinya membuatnya sederhana sehingga kemungkinan terjadinya kesalahan sangat kecil terjadi dalam langkah yang pendek.  Tapi coba lihat gambar 4, ini adalah gambar proses fosforilasi yang disederhanakan menjadi titik-titik. Apakah ini desain yang cerdas? Kesalahan dalam rantai tersebut dapat mengakibatkan kanker loh.

Gambar 4. Model sederhana fosforilasi oksidatif, lihat betapa tidak efisiennya proses ini

Referensi

1.      Apte, S., Sarangajan, R. 2008. Cellular Respiration and Carcinogenesis. Humana Press

The X
Sains adalah sebuah pengetahuan universal, ilmu pengetahuan tidaklah sama dengan pengetahuan dongeng. Kadang, fakta lebih menyakitkan daripada doktrin / pandangan turun temurun.
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.