Pengertian, Contoh, dan Jalur Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol, Asam Laktat, dan Asam Cuka)

Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak memerlukan oksigen. Respirasi anaerob merupakan reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Salah satu contoh respirasi anaerob adalah proses fermentasi. Respirasi anaerob dapat terjadi pada manusia dan hewan jika tubuh memerlukan energi secara cepat. Pada mikroorganisme seperti bakteri dan jamur, respirasi anaerob dilakukan karena keadaan lingkungan yang tidak memungkinkan dan belum memiliki sistem metabolisme yang kompleks.
    Respirasi anaerob disebut pula fermentasi atau respirasi intramolekul merupakan reaksi yang tidak
memerlukan oksigen bebas dari udara. Tujuan fermentasi sama dengan respirasi aerob, yaitu mendapatkan energi. Hanya saja energi yang dihasilkan dalam respirasi anaerob jauh lebih sedikit daripada respirasi aerob.
Respirasi anaerob dapat berlangsung di dalam udara bebas, tetapi proses ini tidak menggunakan O2 yang tersedia di udara. Fermentasi sering pula disebut sebagai peragian alkohol atau alkoholisasi.

Jalur Respirasi Anaerob
    Pada respirasi anaerob, jalur yang ditempuh meliputi:
  1. Lintasan glikolisis.
  2. Pembentukan alkohol (fermentasi alkohol) atau pembentukan asam laktat (fermentasi asam laktat).
  3. Akseptor elektron terakhir bukan oksigen, tetapi molekul alkohol dan atau asam laktat.
  4. Energi dihasilkan hanya 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

Perlu diketahui sel jamur dan bakteri dapat melakukan respirasi anorganik. Demikian juga apabila kita melakukan konstraksi otot terlalu kuat misalnya berlari-lari, maka sel-sel jaringan otot kita juga melakukan respirasi anaerob. Pada keadaan oksigen yang tidak mencukupi untuk respirasi maka terjadi penimbunan asam laktat di dalam sel dan akan menimbulkan kelelahan. Proses penguraian pada respirasi anaerob disebut fermentasi.
    Mengapa respirasi anaerob dapat terjadi dan berapa banyak energi yang dihasilkannya? Masih ingatkah Anda tahap glikolisis pada respirasi aerob? Pada tahap tersebut, glukosa dapat dipecah untuk menghasilkan total 2 ATP dan tidak memerlukan oksigen. Meskipun energi yang dihasilkannya jauh lebih kecil daripada respirasi aerob, jumlah ini cukup bagi mikroorganisme dan energi awal bagi hewan. Selain menghasilkan ATP, glikolisis juga menghasilkan NADH dan NAD+. Tanpa suplai NAD+ yang memadai, proses glikolisis pada respirasi anaerob dapat terhenti. Oleh karena itu, organisme yang melakukan respirasi anaerob harus mampu mengoksidasi NADH menjadi NAD+ kembali.

Jenis fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu, dan fermentasi alkohol.
a. Fermentasi alkohol    Beberapa organisme seperti khamir (Saccharomyces cereviceace) melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi alkohol (etanol). Berikut ini adalah gambar reaksi anaerob pada alkohol:
gambar reaksi anaerob pada alkohol
Proses fermentasi alkohol diawali dengan pemecahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Pada proses tersebut, dibentuk juga 2 ATP dan 2 NADH. Setiap asam piruvat diubah menjadi asetildehid dengan membebaskan CO2. Asetildehid diubah menjadi etanol dan NADH diubah menjadi NAD+ untuk selanjutnya digunakan dalam glikolisis kembali.
Fermentasi alkohol merupakan jenis fermentasi yang banyak digunakan manusia selama ribuan tahun dalam pengolahan bahan makanan. Khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti dan minuman beralkohol.

b. Fermentasi Asam Laktat
    Fermentasi asam laktat terjadi karena sel-sel otot yang bekerja terlalu berat, energi yang tersedia tidak seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi karena kadar oksigen yang ada tidak cukup untuk respirasi aerob atau respirasi sel, sehingga proses perombakan molekul glukosa untuk menghasilkan ATP (energi) tidak dapat berlangsung secara aerob.   
    Sama halnya dengan fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat dimulai dengan tahap glikolisis. Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan beberapa sel lainnya, serta beberapa bakteri asam laktat. Pada otot, proses ini dapat menyediakan energi yang dibutuhkan secara cepat. Akan tetapi, penumpukan asam laktat berlebih dapat menyebabkan otot lelah. Asam laktat berlebih dibawa darah menuju hati untuk diubah kembali menjadi asam piruvat. Industri susu menggunakan fermentasi asam laktat oleh bakteri untuk membuat keju dan yoghurt.
    Glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melalui glikolisis, membentuk 2 ATP dan 2 NADH. NADH diubah kembali menjadi NAD+ saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asam laktat tidak menghasilkan CO2, seperti halnya fermentasi alkohol.

c. Fermentasi Asam Cuka
    Fermentasi asam cuka merupakan fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat etanol.
reaksi anaerob pada fermentasi asam cuka
Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Pengertian, Contoh, dan Jalur Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol, Asam Laktat, dan Asam Cuka)"

Posting Komentar