Respirasi Sel: Glikolisis
Setelah ini kamu bisa menjelaskan tahap glikolisis pemecahan glukosa menjadi dua piruvat beserta hasil ATP dan NADH.
Saat kamu berlari, otot memakai glukosa sebagai bahan bakar. Glukosa itu tidak langsung berubah jadi energi — pertama ia harus dipotong menjadi dua bagian lebih kecil yang disebut piruvat, dalam proses bernama glikolisis. Pemecahan ini terjadi di sitoplasma sel, tanpa butuh oksigen. Bagaimana satu molekul glukasa berubah jadi dua piruvat? Coba lihat sendiri di bawah.
Tahapan respirasi sel
Respirasi sel aerob memecah glukosa menjadi karbon dioksida dan air, melepaskan energi yang disimpan sebagai ATP. Respirasi terbagi empat tahap. Pertama, glikolisis di sitoplasma memecah glukosa (6 karbon) menjadi dua piruvat (3 karbon). Kedua, dekarboksilasi oksidatif mengubah piruvat menjadi asetil-KoA di matriks mitokondria. Ketiga, siklus Krebs memecah asetil-KoA melepaskan CO2 dan menangkap elektron di NADH/FADH2. Keempat, rantai transpor elektron dan fosforilasi oksidatif di membran dalam mitokondria menghasilkan ATP paling banyak, memakai oksigen sebagai penerima elektron akhir.
Glikolisis adalah tahap pertama respirasi sel yang memecah satu molekul glukosa (6 karbon) menjadi dua molekul piruvat (3 karbon) di sitoplasma, menghasilkan dua ATP dan dua NADH tanpa memerlukan oksigen.
Pasangkan molekul glikolisis dengan perannya.
Hasil glikolisis
Meski memecah molekul besar, glikolisis tidak menghasilkan banyak ATP. Dari satu glukosa, glikolisis menghabiskan 2 ATP di awal (untuk mengaktifkan glukosa) dan menghasilkan 4 ATP di akhir, sehingga ATP bersih hanya 2. Selain itu dihasilkan 2 NADH yang membawa elektron untuk tahap lanjut di mitokondria. Produk akhir berupa dua molekul piruvat berkarbon tiga. Jika ada oksigen, piruvat masuk mitokondria; jika tidak, piruvat dipakai untuk fermentasi.
Lengkapi hasil glikolisis.
Alur glikolisis: glukosa ke piruvat
Lihat alur glikolisis sebagai bangun.
Bayangkan glukosa sebagai batang kayu panjang enam ruas. Glikolisis adalah tukang kayu yang memotongnya jadi dua batang tiga ruas (piruvat). Untuk memulai potong, tukang harus “membayar” energi (2 ATP) untuk mengasah gergaji. Setelah selesai, ia dapat “upah” 4 ATP, jadi untung bersih 2 ATP. Meski untungnya kecil, pemotongan ini wajib sebelum kayu bisa dibakar penuh di mitokondria.
Coba dulu di kertas, baru buka.
Soal. Suatu sel memecah satu molekul glukosa lewat glikolisis. Tentukan jumlah piruvat, ATP bersih, dan NADH yang dihasilkan, serta tempat terjadinya.
Satu glukosa (6 karbon) dipecah menjadi dua piruvat (3 karbon masing-masing).
Glikolisis memakai 2 ATP di awal (aktivasi) dan menghasilkan 4 ATP di akhir. ATP bersih = 4 dikurangi 2 = 2 ATP.
Dihasilkan juga 2 NADH sebagai pembawa elektron. Seluruh glikolisis berlangsung di sitoplasma, tanpa butuh oksigen.
Jebakan: mengira glikolisis menghasilkan banyak ATP. Yang benar: glikolisis hanya menghasilkan 2 ATP bersih per glukosa — jumlah kecil dibanding total 36 ATP respirasi penuh. Sebagian besar ATP dihasilkan di tahap rantai transpor elektron di mitokondria.
Jebakan: menyamakan glikolisis dengan seluruh respirasi. Yang benar: glikolisis hanyalah tahap pertama (pemecahan glukosa jadi piruvat). Tahap berikutnya (dekarboksilasi, siklus Krebs, rantai elektron) terjadi di mitokondria dan butuh oksigen, serta menghasilkan jauh lebih banyak ATP.
- Glikolisis = pemecahan glukosa (6C) jadi dua piruvat (3C) di sitoplasma.
- ATP bersih = 2 (4 dihasilkan - 2 dipakai aktivasi).
- Dihasilkan 2 NADH sebagai pembawa elektron.
- Tidak butuh oksigen; terjadi di sitoplasma semua sel.
- Piruvat lanjut ke mitokondria (jika ada O2) atau fermentasi (tanpa O2).