Respirasi Seluler
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| proton gradient/ˈprəʊtɒn ˈɡreɪdɪənt/ | gradien proton |
| cellular respiration/ˈseljʊlə ˌrespɪˈreɪʃn/ | respirasi seluler |
| glycolysis/ɡlaɪˈkɒləsɪs/ | glikolisis |
| aerobic respiration/eəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ | respirasi aerob |
| fermentation/fɜːmənˈteɪʃn/ | fermentasi |
| citric acid cycle/ˈsɪtrɪk ˈæsɪd ˈsaɪkl/ | sirkus asam sitrat |
| electron transport chain/ɪˈlektrɒn ˈtrænspɔːt tʃeɪn/ | rantai transpor elektron |
| ATP synthase/ˌeɪ tiː ˈpiː ˈsɪnθeɪs/ | ATP sintase |
| chemiosmosis/ˌkemɪəzˈməʊsɪs/ | kemiosmosis |
| anaerobic respiration/ˌæneəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ | respirasi anaerob |
Mengapa ragi dapat membuat adonan naik tanpa oksigen
- Ragi melepaskan karbon dioksida saat memfermentasi gula, sehingga adonan mengembang bahkan tanpa pasokan oksigen. Namun, sel aerob dapat memperoleh jauh lebih banyak ATP dari gula yang sama.
- Ikuti aliran elektron dan gradien proton untuk menjelaskan perbedaan ini; daftar produk reaksi saja tidak dapat menjelaskan produksi ATP.
Reaksi keseluruhan
- Respirasi seluler menguraikan glukosa menggunakan oksigen.
- $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} + \text{ATP}$.
- Energi yang dilepaskan ditangkap sebagai ATP.
- Karbon dioksida dan air keluar sebagai limbah.
Apa tujuan respirasi seluler?
Respirasi seluler memecah glukosa untuk melepaskan energi sebagai ATP.
Tahap 1: glikolisis
- Glikolisis memecah glukosa di sitoplasma.
- Ia menghasilkan dua molekul lebih kecil (piruvat) dan sedikit ATP.
- Langkah pertama ini tidak membutuhkan oksigen.
- Jika oksigen hadir, piruvat akan berlanjut ke mitokondria.
Tahapan respirasi
Ikuti proses respirasi — glukosa dipecah, lalu diuraikan sepenuhnya di mitokondria untuk melepaskan banyak ATP.
Tahap pertama, pemecahan glukosa di sitoplasma, disebut ____.
Glikolisis memecah glukosa menjadi dua molekul piruvat dan menghasilkan sedikit ATP.
Dengan atau tanpa oksigen
- Respirasi aerob menggunakan oksigen di mitokondria untuk menyelesaikan penguraian glukosa.
- Ia melepaskan sejumlah besar ATP.
- Tanpa oksigen, sel otot dapat menggunakan fermentasi untuk meregenerasi NAD⁺.
- Glikolisis kemudian hanya menyediakan dua ATP bersih per glukosa; produk lainnya termasuk laktat.
Manakah yang menghasilkan lebih banyak ATP per glukosa: respirasi aerobik lengkap atau glikolisis diikuti fermentasi?
Transpor elektron aerobik mendukung produksi ATP oksidatif. Fermentasi meregenerasi NAD⁺ tetapi tidak menambah ATP di luar glikolisis.
Glikolisis diikuti fermentasi menghasilkan jauh lebih sedikit ATP per glukosa daripada respirasi aerobik lengkap.
Fermentasi memungkinkan glikolisis berlanjut dengan dua ATP bersih per glukosa, tanpa produksi ATP oksidatif.
Pilih semua pernyataan benar tentang respirasi.
Membangun glukosa dari CO₂ adalah fotosintesis — lawan dari respirasi. Tiga lainnya benar.
Muat pembawa elektron
- Glikolisis menghasilkan dua piruvat, dua ATP bersih, dan NADH per glukosa. Oksidasi piruvat dan siklus asam sitrat di matriks mitokondria melepaskan karbon dioksida dan memuat NADH serta FADH₂ dengan elektron.
- Siklus juga menghasilkan sedikit ATP secara langsung. NADH dan FADH₂ membawa elektron ke rantai transpor elektron membran dalam, bukan membawa ATP itu sendiri.
Bangun gradien proton
- Saat elektron bergerak sepanjang rantai, energi yang dilepas memompa proton dari matriks ke ruang antarmembran. Ini membangun gradien proton: lebih banyak H⁺ di luar membran dalam, sehingga sisi tersebut memiliki pH yang lebih rendah.
- Oksigen adalah penerima elektron terakhir dalam respirasi aerob dan berkontribusi pada pembentukan air. Membran dalam yang terlipat menyediakan permukaan besar untuk protein transport; prokariota aerob menggunakan membran plasma mereka sebagai gantinya.
Selama transpor elektron mitokondria aktif, kompartemen mana yang memiliki pH lebih rendah?
Pompa proton meningkatkan konsentrasi H⁺ di ruang antar membran.
Biarkan proton menggerakkan sintase ATP
- Proton mengalir kembali ke matriks melalui sintase ATP. Aliran ini, yang disebut kemiosmosis, menggerakkan penggabungan ADP dan fosfat anorganik untuk membuat ATP.
- Transpor elektron dan produksi ATP dikopel oleh gradien. Jika pembuka koppeng memungkinkan proton menyeberang di tempat lain, transpor elektron mungkin berlanjut tetapi hasil ATP menurun dan lebih banyak energi berubah menjadi panas.
Kebocoran proton melalui membran dalam dapat menurunkan hasil ATP meskipun elektron tetap bergerak sepanjang rantai.
Kebocoran ini melewati sintase ATP dan melemahkan gradien.
Fermentasi mempertahankan jalannya glikolisis
- Fermentasi mentransfer elektron dari NADH ke molekul organik, meregenerasi NAD⁺. Tanpa NAD⁺, glikolisis berhenti meskipun glukosa masih melimpah.
- Fermentasi laktat atau fermentasi alkohol tidak menambahkan ATP ekstra melebihi glikolisis. Beberapa prokariota alih-alih menggunakan transpor elektron anaerob dengan penerima selain oksigen: ini bukan proses yang sama dengan fermentasi.
Bagaimana fermentasi memungkinkan glikolisis terus berlangsung?
Glikolisis membutuhkan NAD⁺ yang teroksidasi untuk menerima elektron.
Prediksi terpecahkan: hilangkan oksigen
- Di mitokondria aerob, menghambat pasokan oksigen mencegah rantai mentransfer elektron ke penerima akhirnya. NADH tidak lagi teroksidasi secara efisien; pemompaan proton dan produksi ATP oksidatif menurun.
- Sel yang mampu berfermentasi dapat mendaur ulang NAD⁺ dan mempertahankan glikolisis dengan dua ATP bersih per glukosa. Fermentasi tidak memulai kembali rantai transpor elektron mitokondria.
Menggunakan hasil bersih glikolisis yang disebutkan, berapa banyak ATP yang dihasilkan dari lima molekul glukosa melalui glikolisis diikuti oleh fermentasi?
5 × 2 = 10 ATP bersih. Fermentasi meregenerasi NAD⁺ alih-alih menambahkan ATP.
Fermentasi dan respirasi anaerobik berbeda. Fermentasi meregenerasi NAD⁺ tanpa rantai transpor elektron. Respirasi anaerobik menggunakan rantai dengan akseptor terminal selain oksigen. Jangan menganggap setiap jalur bebas oksigen sebagai mekanisme yang sama.
- Sel ragi dapat melanjutkan glikolisis tanpa oksigen dengan mengubah piruvat menjadi etanol dan karbon dioksida, meregenerasi NAD⁺.
- ATP-nya berasal dari glikolisis. Bandingkan ini dengan respirasi aerobik, di mana rantai transpor elektron dan gradien proton memungkinkan hasil ATP yang jauh lebih besar.
Respirasi seluler melepaskan energi dari glukosa sebagai ATP. Dimulai dengan glikolisis di sitoplasma (tidak butuh oksigen). Dengan oksigen, respirasi aerobik menyelesaikan proses di mitokondria dan menghasilkan banyak ATP; fermentasi mempertahankan glikolisis dengan mendaur ulang NAD⁺. Fotosintesis dan respirasi memiliki reaktan dan produk keseluruhan yang terkait, tetapi menggunakan jalur yang berbeda.