Proses Respirasi Seluler, reaktan, produk, tempat terjadinya

Mengapa Anda perlu untuk bernapas? Tentu saja jika Anda tidak bernapas, Anda tidak bisa bertahan hidup. Mengapa Anda perlu udara untuk hidup? Anda memerlukan gas oksigen untuk melakukan respirasi sel untuk mendapatkan energi dari makanan Anda.

Proses Respirasi Seluler

Respirasi sel adalah proses penggalian energi dalam bentuk ATP dari glukosa dalam makanan yang Anda makan. Bagaimana respirasi sel terjadi dalam sel? Respirasi sel adalah proses tiga langkah. Secara singkat: Pada tahap pertama, glukosa dipecah dalam sitoplasma sel dalam proses yang disebut glikolisis. Pada tahap kedua, molekul piruvat diangkut ke dalam mitokondria. Mitokondria adalah organel yang dikenal sebagai energi “powerhouses” dari sel-sel (Gambar di bawah).

Dalam mitokondria, piruvat, yang telah diubah menjadi molekul 2-karbon, memasuki siklus Krebs. Perhatikan bahwa mitokondria memiliki membran bagian dalam dengan banyak lipatan, disebut krista. Krista ini sangat meningkatkan luas permukaan membran dimana banyak reaksi respirasi seluler berlangsung. Di tahap ketiga, energi dalam pembawa energi memasuki rantai transpor elektron. Selama langkah ini, energi ini digunakan untuk menghasilkan ATP.

Oksigen diperlukan untuk membantu proses mengubah glukosa menjadi ATP. Langkah pelepasan awal hanya dua molekul ATP untuk setiap glukosa. Langkah-langkah selanjutnya melepaskan lebih banyak ATP.

Reaktan

Apa yang masuk ke dalam sel? Oksigen dan glukosa keduanya reaktan respirasi selular. Oksigen masuk ke dalam tubuh ketika organisme bernapas. Glukosa memasuki tubuh ketika organisme makan.

Produk

Apa yang sel menghasilkan? Produk respirasi seluler adalah karbon dioksida dan air. Karbon dioksida diangkut dari mitokondria Anda keluar dari sel Anda, bersama sel-sel darah merah, dan kembali ke paru-paru Anda yang akan dihembuskan. ATP dihasilkan dalam proses. Ketika salah satu molekul glukosa dipecah, dapat dikonversi menjadi total bersih 36 atau 38 molekul ATP. Hal ini hanya terjadi dengan adanya oksigen.

Reaksi kimiawi

Reaksi kimia keseluruhan untuk respirasi sel adalah satu molekul glukosa (C 6 H 12 O 6) dan enam molekul oksigen (O 2) menghasilkan enam molekul karbon dioksida (CO 2) dan enam molekul air (H 2 O). Menggunakan simbol-simbol kimia persamaan direpresentasikan sebagai berikut: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 O + 6H2O ATP akan dihasilkan selama proses tersebut. Meskipun persamaan ini mungkin tidak tampak rumit, respirasi sel adalah serangkaian reaksi kimia dibagi menjadi tiga tahap: glikolisis, siklus Krebs, dan rantai transpor elektron.

Glikolisis

Tahap pertama dari respirasi seluler adalah glikolisis. Glikolisis adalah pemisahan, atau lisis glukosa. Glikolisis mengubah glukosa 6 karbon menjadi dua molekul piruvat 3-karbon. Proses ini terjadi dalam sitoplasma sel, dan itu terjadi dengan adanya atau tidak adanya oksigen. Selama glikolisis sejumlah kecil NADH dibuat dengan dua ATP. NADH sementara memegang energi, yang akan digunakan dalam tahap tiga.

Siklus Krebs

Di hadapan oksigen, di bawah kondisi aerobik, piruvat memasuki mitokondria untuk melanjutkan ke dalam siklus Krebs. Tahap kedua respirasi seluler adalah transfer energi dalam piruvat, merupakan energi yang awalnya glukosa, menjadi dua pembawa energi, NADH dan FADH 2. Sejumlah kecil ATP juga dibuat selama proses ini. Proses ini terjadi dalam siklus terus menerus, dinamai sesuai penemunya, Hans Krebs. Siklus Krebs menggunakan molekul 2-karbon (asetil-CoA) yang berasal dari piruvat dan menghasilkan karbon dioksida.

Rantai Transport Elektron

Tahap ketiga respirasi seluler adalah penggunaan NADH dan FADH 2 untuk menghasilkan ATP. Hal ini terjadi dalam dua bagian. Pertama, NADH dan FADH 2 memasukkan rantai transpor elektron, di mana energi mereka digunakan untuk memompa, dengan transpor aktif, proton (H +) dari tilakoid tersebut. Ini menetapkan gradien proton melintasi membran tilakoid. Proton ini kemudian mengalir kembali ke dalam tilakoid dengan difusi difasilitasi. Selama proses ini, ATP dibuat dengan menambahkan fosfat anorganik ke ADP. Untuk setiap glukosa yang dimulai respirasi sel, dengan adanya oksigen (kondisi aerob), 36-38 ATP yang dihasilkan. Tanpa oksigen, dalam kondisi anaerob, apalagi (hanya dua!) ATP yang diproduksi.

Kosa kata

• aerobik: Dengan adanya oksigen.
• anaerobik: Dengan tidak adanya oksigen.
• ATP: Bentuk energi yang dapat digunakandalam sel; adenosin trifosfat.
• respirasi sel: Proses pemecahan glukosa untuk memperoleh energi dalam bentuk ATP.
• krista: lipatan membran bagian mitokondria.
• rantai elektron transpor: Seri molekul transpor elektron yang melewatkan elektron berenergi tinggi dari molekul ke molekul dan menangkap energi mereka.
• glukosa: gula sederhana dengan rumus kimia C 6 H 12 O 6; produk fotosintesis.
• glikolisis: Tahap Pertama respirasi seluler di mana glukosa dibagi untuk membentuk dua molekul piruvat.
• Siklus Krebs: Tahap Kedua respirasi seluler di mana dua molekul piruvat bereaksi membentuk NADH, dan FADH 2 dan sejumlah kecil ATP.
• mitokondrion (jamak mitokondria): Organel sel di mana energi akan dihasilkan.
• piruvat: Produk glikolisis Tiga karbon.
• reaktan: bahan baku (bahan awal) dalam reaksi kimia.

Ringkasan

Sebagian besar langkah-langkah respirasi seluler terjadi pada mitokondria. Oksigen dan glukosa keduanya reaktan dalam proses respirasi sel. Produk utama respirasi seluler adalah ATP; produk limbah termasuk karbon dioksida dan air.