Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan proses menghasilkan energi (dalam bentuk ATP) dengan penerima elektron terakhir bukan oksigen. Respirasi anaerob juga menggunakan glukosa sebagai sumber energi sama seperti respirasi aerob. Perbedaan antara respirasi aerob dan respirasi anaerob terletak pada ada tidaknya oksigen dan jumlah ATP yang dihasilkan.

Respirasi aerob menggunakan oksigen sebagai penerima elektron terakhir sehingga terbentuk H₂0 dan menghasilkan 38 molekul ATP dari satu molekul glukosa. Sedangkan pada respirasi anaerob tidak menggunakan oksigen sebagai penerima elektron dan hanya menghasilkan 2 ATP dari satu molekul glukosa. Respirasi anaerob juga biasa disebut dengan istilah fermentasi.

Perbedaan respirasi anaerob dan respirasi aerob

Respirasi anaerob yang akan dibahas dalam tulisan ini adalah fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat. Fermentasi alkohol terjadi pada jamur bersel dan beberapa bakteri, sedangkan fermentasi asam laktat terjadi pada hewan dan manusia.

Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat terjadi saat otot kekurangan oksigen, biasa terjadi saat seseorang melakukan aktifitas fisik yang berat. Asupan oksigen yang tidak mencukupi memaksa tubuh untuk menghasilkan energi dengan metode yang berbeda. Dalam fermentasi asam laktat, glukosa akan dipecah menjadi asam laktat dan melepaskan 2 molekul ATP. 

Asam laktat yang terbentuk akan tertimbun di dalam otot dan mengakibatkan munculnya sensasi kelelahan. Asam laktat yang tertimbun pelan-pelan akan diserap kembali dan memasuki siklus krebs apabila jumlah oksigen tercukupi. Hal inilah yang menyebabkan istirahat saat kelelahan  akan mengurangi rasa lelah itu sendiri.

Proses fermentasi asam laktat

• Glukosa menjalani glikolisis namun karena tidak tersedia oksigen tidak akan berlanjut ke tahap siklus krebs dan transpor elektron.
• Asam piruvat hasil dari glikolisis akan diubah menjadi asam laktat, NADH yang dihasilkan dalam glkolisis akan diubah kembali menjadi NAD⁺. 
• Dua ATP yang dihasilkan dalam glikolisis merupakan keseluruhan energi yang terbetuk dari fermentasi asam laktat. 

Proses fermentasi asam laktat :
Glukosa diubah menjadi asam piruvat kemudian diubah menjadi asam laktat

Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol banyak dimanfaatkan dalam industri karena hasil akhirnya yang berupa etanol/alkohol. Industri minuman beralkohol seperti wine, menggunakan anggur sebagai sumber glukosa yang nantinya akan diolah oleh jamur bersel satu/yeast dan menghasilkan alkohol.

Rekasi dalam fermentasi alkohol tidak berbeda jauh dengan fermentasi asam laktat. Asam piruvat hasil dari glikolisis akan melakukan serangkaian reaksi sehingga dihasilkan alkohol. NADH juga digunakan dalam reaksi dan diubah kembali menjadi molekul NAD⁺.

Dalam fermentasi alcohol juga dihasilkan karbondiaoksida yang dilepaskan ke lingkungan. Industri roti sering menggunakan konsep fermentasi alkohol untuk mengembangkan adonan roti yang dibuat. Yeast dimasukkan ke dalam adonan agar melepaskan karbondioksida yang akan terjerat di antara adonan. Karbondioksida yang terjerat ini akan membuat adonan mengembang saat di panaskan dan roti menjadi bertekstur lebih lembut.

Proses fermentasi alkohol

• Glukosa akan menjalani glikolisis namun karena tidak tersedia oksigen tidak akan berlanjut ke tahap siklus krebs dan transpor elektron.
• Asam piruvat hasil dari glikolisis akan diubah menjadi asetaldehida dan melepaskan molekul karbondioksida (CO2)
• Asetaldehida akan diubah menjadi asam laktat, NADH yang dihasilkan dalam glkolisis akan diubah kembali menjadi NAD⁺ dalam tahap ini.
• Dua ATP yang dihasilkan dalam glikolisis merupakan keseluruhan energi yang terbetuk dari fermentasi asam laktat. 

Proses fermentasi alkohol:
Glukosa diubah menjadi asam piruvat kemudian menjadi asetaldehida dan diubah menjadi alkohol/etanol

Informasi tambahan

Respirasi anaerob dan aerob sama-sama menggunakan glukosa sebagai bahan bakarnya, namun menghasilkan jumlah ATP yang berbeda. Respirasi anaerob menghasilkan ATP lebih sedikit dibandingkan respirasi aerob.

Sel-sel manusia melakukan respirasi anaerob bukan sebagai pilihan pertama, melainkan sebagai pilihan kedua apabila jumlah oksigen tidak mencukupi. Bila oksigen tercukupi sel-sel lebih menyukai respirasi aerob karena menghasilkan ATP lebih banyak.

Anaerob fakultatif adalah makhluk hidup yang mampu melakukan respirasi anaerob dan aerob secara bergantian, tergantung ada atau tidak adanya oksigen. 

Anaerob obligat adalah makhluk hidup yang hanya mampu melakukan respirasi anaerob saja, bahkan bisa mati kalau ada oksigen contohnya pada bakteri Clostridium yang menyebabkan penyakit botulism pada manusia.