Mengenal Respirasi Seluler: Cara Tubuh Memperoleh Tenaga

Selama ini kita mengetahui bahwa manusia memerlukan makanan untuk dapat bertahan hidup. Makanan yang masuk ke tubuh kita akan mengalami serangkaian proses hingga menjadi tenaga bagi kita. Bagaimanakah makanan yang kita makan dapat menjadi sebuah tenaga bagi kita? dan bagaimana prosesnya?. Keseluruhan proses tersebut terwakilkan dengan sebuah kata, "Respirasi Seluler".

Merujuk pada buku Biologi edisi kedelapan jilid pertama karya Chambell dan Reece, respirasi seluler dapat dikatakan sebagai suatu proses yang terjadi dalam sel-sel tubuh manusia, dimana dalam proses tersebut terjadi pengubahan glukosa yang berasal dari makanan yang kita makan menjadi sebuah sumber tenaga yang dinamakan ATP (Adenisin Trifosfat). ATP inilah yang digunakan oleh sel sebagai sumber tenaga untuk melakukan kerja selulernya.

Proses respirasi seluler terjadi di organel sel yang bernama mitokondria. Glukosa yang berasal dari makanan akan dibawa masuk ke dalam sel untuk diproses dalam mitokondria. Proses pembentukan ATP ada yang bersifat aeraob (membutuhkan oksigen) dan anaerob (tidak membutuhkan oksigen). Dalam respirasi aerob jumlah ATP yang dihasilkan lebih banyak daripada respirasi anaerob.

Dalam respirasi aerob terdapat tiga tahapan, yaitu Glikolisis, Siklus Asam Sitrat, dan Fosforilasi Oksidatif. Dalam tahapan Glikolisis satu molekul glukosa akan diubah menjadi dua molekul asam piruvat, selain itu juga dihasilkan dua molekul ATP.

Asam piruvat yang telah dihasilkan selanjutnya akan dibawa menuju ke siklus asam sitrat. Dalam proses ini asam piruvat akan mengalami serangkaian tahapan sehingga dihasilkan dua molekul ATP, enam molekul karbon dioksida, dan dua jenis molekul yang berfungsi sebagai pembawa elektron.

Pembawa elektron yang dihasilkan dari  siklus asam sitrat akan memasuki tahapan terakhir dari respirasi seluler yaitu fosforilasi oksidatif. Dalam tahapan ini pembawa elektron akan memberikan elektron kepada rantai transpor elektron. Dalam rantai transpor elektron ini akan berjalan sepanjang rantai dan ujungnya akan diteruskan ke molekul oksigen untuk membentuk molekul air. Selain itu perjalanan elektron sepanjang rantai juga mengakibatkan pelepasan proton dalam bentuk ion hidrogen keluar matriks mitokondria, selanjutnya ion hidrogen akan masuk kembali ke dalam matriks mitokondria melalui saluran pada enzim ATP sintase. Pergerakan ion hidrogen dalam ATP sintase ini akan mensintesis ADP (Adenosin Difosfat) dan fosfat anorganik menjadi ATP.

Dalam sebuah proses respirasi seluler, satu molekul glukosa akan menghasilkan sekitar 38 ATP. Namun yang perlu diketahui hanya sekitar 40% energi dalam glukosa yang diubah menjadi ATP tersebut, sedangkan 60% energi akan keluar dalam bentuk panas. Panas tersebut dimanfaatkan manusia untuk mempertahankan suhu tubuhnya.