Respirasi Sel: Definisi dan Jenis Respirasi

respirasi sel

Apakah itu respirasi sel? Artikel ini akan membincangkan definisi respirasi dan jenis respirasi yang berlaku dalam sel berserta contohnya.

Definisi

Respirasi sel merujuk kepada siri tindak balas biokimia yang dilakukan oleh sel-sel untuk menghasilkan tenaga dalam bentuk adenosina trifosfat (ATP) dari makanan yang dicernakan.

Tenaga ini diperlukan oleh sel-sel untuk melakukan proses-proses hidup seperti pertumbuhan, pembiakan dan penghantaran impuls saraf.

Substrat utama

Sumber utama bagi respirasi sel adalah glukosa. Sel juga boleh menggunakan karbohidrat yang lain seperti galactose atau fruktosa. Selain itu, sel juga boleh menggunakan lemak untuk respirasi sel. Tetapi bahan yang selalu digunakan oleh sel untuk penghasilan tenaga adalah glukosa..

Tumbuhan boleh membuat makanannya sendiri iaitu glukosa melalui proses fotosintesis dan glukosa tersebut disimpan dalam bentuk kanji. Manakala, manusia dan haiwan tidak mampu membuat glukosa dan perlu mendapatkan sumber glukosa daripada makanan berkarbohidrat.

Secara amnya, respirasi sel dan fotosintesis adalah saling melengkapi. Fotosintesis yang berlaku di kloroplas tumbuhan memerlukan karbon dioksida, air dan cahaya matahari dengan kehadiran klorofil untuk menghasilkan glukosa dan oksigen. Oksigen seterusnya dibebaskan ke ruangan atmosfera. Respirasi sel pula menggunakan oksigen dan glukosa untuk menghasilkan tenaga, karbon dioksida serta air.

Jenis respirasi

Respirasi aerob

Respirasi aerob adalah proses penghasilan tenaga yang melibatkan pengoksidaan glukosa yang lengkap dengan kehadiran oksigen. Respirasi aerob menghasilkan tenaga, karbon dioksida dan air. Respirasi aerob bermula dengan proses glikolisis yang berlaku di dalam sitoplasma.

Glikolisis adalah proses pemecahan glukosa di mana satu molekul glukosa dipecahkan kepada dua molekul piruvat dan seterusnya menghasilkan tenaga sebanyak 2 ATP. Piruvat kemudian dibawa ke mitokondria untuk melengkapkan proses penghasilan tenaga.

Di situ, piruvat dipecahkan melalui siri tindak balas biokimia dan menghasilkan lebih banyak tenaga iaitu sebanyak 36 ATP. Proses pemecahan glukosa berlaku secara perlahan dan secara keseluruhannya proses tersebut berjaya menghasilkan 38 ATP.

Jumlah Tenaga yang Terhasil: 38 ATP

Memerlukan: Glukosa dan Oksigen

Berlaku di dalam: Sitoplasma dan Mitokondria

Respirasi anaerob/ fermentasi

Fermentasi adalah proses penghasilan tenaga yang melibatkan pengoksidaan glukosa dengan kehadiran oksigen yang terhad atau tanpa kehadiran oksigen. Proses pemecahan glukosa melalui fermentasi dianggap tidak lengkap kerana tenaga masih terperangkap di dalam produk fermentasi seperti asid laktik dan etanol.

Tenaga yang dihasilkan melalui fermentasi adalah sangat kurang daripada respirasi aerob di mana fermentasi hanya menghasilkan 2 ATP manakala respirasi aerob menghasilkan 38 ATP.

Fermentasi terbahagi kepada dua;

  • Fermentasi asid laktik
  • Fermentasi alkohol.

Fermentasi Alkohol

Yis melakukan fermentasi alkohol. Organisma berkenaan mempunyai enzim bernama zymase yang bertindak menukarkan glukosa kepada alkohol dan karbon dioksida.

Tindak balas kimia tersebut menghasilkan tenaga untuk kegunaan yis. Selain yis, pokok padi juga melakukan proses fermentasi alkohol untuk menyesuaikan diri di kawasan tanamannya yang berlumpur serta kurang kandungan oksigen.

Fermentasi Asid Laktik

Selain itu, fermentasi asid laktik boleh berlaku pada badan kita apabila kita melakukan aktiviti fizikal tahap tinggi. Pengecutan otot yang pantas menyebabkan darah tidak mampu untuk membekalkan oksigen yang banyak bagi memenuhi keperluan tenaga sel otot.

Dalam erti kata lain, kadar penggunaan oksigen oleh sel-sel otot melebihi daripada kuantiti oksigen yang boleh dibekalkan oleh sistem peredaran darah. Jadi, fermentasi asid laktik adalah suatu alternatif bagi menghasilkan tenaga selain respirasi aerob.

Dalam proses tersebut, glukosa dipecahkan kepada asid laktik dan tenaga dengan ketiadaan oksigen. Namun begitu, kandungan asid laktik yang tinggi dalam otot boleh menyebabkan keletihan dan kekejangan otot. Bekalan oksigen secukupnya mampu menyingkirkan asid laktik daripada sel otot.

Sebab itu, apabila selesai melakukan aktiviti fizikal yang lasak, kita cenderung untuk bernafas dengan pantas bagi membekalkan oksigen yang cukup kepada sel otot untuk menukarkan asid laktik kepada karbon dioksida, air dan tenaga.

Jumlah Tenaga yang Terhasil: 2 ATP

Memerlukan: Glukosa dan tidak memerlukan Oksigen

Berlaku di dalam: Sitoplasma

Persamaan dan perbezaan antara respirasi aerob dan fermentasi

Kedua-dua proses berkenaan adalah respirasi sel, melibatkan pemecahan glukosa serta menghasilkan tenaga dalam bentuk ATP. Dari segi perbezaan, respirasi aerob berlaku di mitokondria dan sitoplasma manakala fermentasi berlaku di sitoplasma sahaja.

Dalam respirasi aerob, pemecahan satu molekul glukosa mampu menghasilkan sebanyak 38 ATP. Pemecahan satu molekul glukosa dalam fermentasi pula hanya menghasilkan sebanyak 2 ATP.

Selain itu, pengoksidaan glukosa dalam respirasi aerob adalah lengkap manakala dalam fermentasi, ia adalah kurang lengkap.

Produk respirasi aerob adalah karbon dioksida, air dan tenaga. Fermentasi dalam sel otot manusia pula menghasilkan asid laktik dan tenaga. Selain itu, fermentasi dalam tumbuhan dan yis menghasilkan etanol, karbon dioksida dan tenaga. 

Rujukan

  1. Jariah, K., Sudin, S., Abd Wahid, R., Ibrahim, N. H., & Ho, T. M. (2021). Focus Biology Spm Kssm. Penerbitan Pelangi Sdn Bhd.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

one × three =

Open

Close