Ringkasan Singkat
Video ini membahas katabolisme, yaitu proses pemecahan senyawa kompleks menjadi sederhana yang menghasilkan energi. Dijelaskan respirasi aerob dan anaerob sebagai jenis katabolisme, termasuk tahapan dan perbedaan keduanya.
- Katabolisme adalah penguraian senyawa kompleks menjadi sederhana dengan menghasilkan energi (ATP).
- Respirasi aerob membutuhkan oksigen dan menghasilkan lebih banyak ATP (38 pada prokariotik, 36 pada eukariotik) melalui glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan transpor elektron.
- Respirasi anaerob (fermentasi) tidak membutuhkan oksigen dan menghasilkan lebih sedikit ATP (2), contohnya fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol.
Pendahuluan [0:00]
Video ini merupakan kelanjutan dari pembahasan metabolisme dan enzim. Fokus utama video ini adalah membahas katabolisme, yaitu proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Proses ini menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh.
Konsep Katabolisme [0:55]
Katabolisme adalah proses penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa sederhana yang menghasilkan energi (reaksi eksergonik) berupa ATP. Proses ini berasal dari bahan makanan seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Contoh katabolisme adalah respirasi sel yang menggunakan molekul organik dan oksigen untuk menghasilkan energi, karbondioksida, dan air. Berdasarkan kebutuhan oksigen, katabolisme dibagi menjadi respirasi aerob (membutuhkan oksigen) dan anaerob (tidak membutuhkan oksigen).
Respirasi Aerob [2:43]
Respirasi aerob membutuhkan oksigen dan terjadi di mitokondria (pada eukariotik). Persamaan reaksinya adalah C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP. Proses ini mengubah energi kimia dalam glukosa menjadi ATP. Respirasi aerob terdiri dari empat tahap: glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan transpor elektron.
Glikolisis [3:43]
Glikolisis adalah rangkaian reaksi pengubahan glukosa menjadi asam piruvat, menghasilkan NADH dan ATP. Persamaan reaksinya adalah glukosa + 2ADP + 2NAD+ → 2 asam piruvat + 2ATP + 2NADH. Proses ini terjadi di sitosol dan dibagi menjadi 9 tahap. Tahap 1-4 membutuhkan ATP, sedangkan tahap 5-9 menghasilkan ATP.
Dekarboksilasi Oksidatif [5:36]
Dekarboksilasi oksidatif berlangsung dalam matriks mitokondria (eukariotik) atau sitosol (prokariotik). Persamaan reaksinya adalah asam piruvat + koenzim A → asetil-KoA + CO2. Setiap asam piruvat diubah menjadi asetil-KoA, melepaskan CO2 dan menghasilkan NADH.
Siklus Krebs [6:48]
Siklus Krebs (siklus asam sitrat) berlangsung di matriks mitokondria (eukariotik) atau sitoplasma (prokariotik). Dari reaksi siklus Krebs dihasilkan 4CO2 + 2ATP + 6NADH + 2FADH2. Tahap pertama adalah pembentukan sitrat dari asetil-KoA dan oksaloasetat. Siklus ini melibatkan serangkaian reaksi yang menghasilkan ATP, NADH, dan FADH2.
Transpor Elektron [9:14]
Transpor elektron adalah serangkaian peristiwa pemindahan elektron dan ion hidrogen. Proses ini mengoksidasi NADH dan FADH2 menjadi ATP. Setiap 1 NADH menghasilkan 3 ATP, dan setiap 1 FADH2 menghasilkan 2 ATP. Jumlah ATP yang dihasilkan berbeda antara organisme eukariotik (36 ATP) dan prokariotik (38 ATP) karena perbedaan lokasi terjadinya oksidasi NADH dan FADH2.
Respirasi Anaerob [10:49]
Respirasi anaerob (fermentasi) adalah penguraian karbohidrat menjadi senyawa lain tanpa oksigen. Ada dua jenis fermentasi: fermentasi asam laktat (pada sel otot dan bakteri Lactobacillus) dan fermentasi alkohol (pada kamir Saccharomyces cerevisae).
Fermentasi Asam Laktat [11:18]
Fermentasi asam laktat adalah fermentasi glukosa yang menghasilkan asam laktat. Dimulai dengan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat, kemudian asam piruvat diubah menjadi asam laktat. Hasil akhirnya adalah 2 asam laktat + 2 ATP + 2 NAD+.
Fermentasi Alkohol [11:49]
Pada fermentasi alkohol, asam piruvat diubah menjadi etanol (etil alkohol) melalui dua langkah: pembebasan CO2 dari asam piruvat menjadi asetaldehid, dan reduksi asetaldehid oleh NADH menjadi etanol. Hasil akhirnya adalah 2 etanol + 2 ATP + 2 CO2.
Perbedaan Fermentasi Asam Laktat dan Alkohol [12:24]
Fermentasi asam laktat melibatkan hidrolisis, glikolisis, dan reduksi, terjadi pada bakteri Lactobacillus dan sel otot, menghasilkan 2 ATP dan asam laktat. Fermentasi alkohol melibatkan glikolisis, dekarboksilasi, dan reduksi, terjadi pada kamir Saccharomyces cerevisae, menghasilkan etanol, 2 ATP, dan CO2.
Contoh Soal [13:22]
Diberikan contoh soal tentang tahapan glikolisis dan proses fermentasi asam laktat untuk menguji pemahaman tentang materi yang telah dijelaskan.
Kesimpulan [15:13]
Katabolisme terdiri dari respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob menghasilkan 38 ATP (2 dari glikolisis, 2 dari siklus Krebs, dan sisanya dari transpor elektron). Respirasi anaerob menghasilkan lebih sedikit energi, yaitu 2 ATP per molekul glukosa dari proses glikolisis.