Respirasi sel adalah serangkaian reaksi metabolik yang terjadi dalam sel untuk mengubah nutrisi menjadi molekul energi kecil yang disebut adenosin trifosfat (ATP).
Respirasi aerobik membutuhkan oksigen untuk menghasilkan molekul energi ATP, di mana respirasi anaerob mensintesis ATP dengan menggunakan rantai transpor elektron, dengan molekul anorganik selain oksigen.
Pernafasan anaerobik biasanya disebut sebagai fermentasi dan tidak ada oksigen yang digunakan dalam proses tersebut. Ada dua jenis fermentasi yang meliputi fermentasi asam laktat atau fermentasi alkohol.
Fermentasi asam laktat kadang-kadang terjadi dalam sel-sel otot ketika ada kekurangan pasokan oksigen ke sel-sel otot. Anda mungkin merasakan sensasi terbakar saat berolahraga dan ini disebabkan oleh produksi asam laktat.
Sel mendapatkan energi yang tersimpan dalam makanan dengan memecah molekul-molekul gula secara terpisah melalui reaksi-reaksi yang dimediasi enzim. Energi diperoleh lebih efisien dengan adanya oksigen melalui proses yang disebut respirasi aerobik. Ketika tidak ada oksigen yang tersedia untuk memecah molekul gula, beberapa sel masih dapat menghasilkan energi dengan proses yang disebut fermentasi atau respirasi sel anaerob atau glikolisis anaerob..
Organisme tertentu tidak membutuhkan oksigen molekuler untuk menghasilkan molekul energi yang disebut ATP. Organisme ini memanfaatkan ATP oleh jalur metabolisme yang melibatkan konversi sekuensial karbohidrat menjadi produk akhir yang teroksidasi sebagian..
Sebagai contoh, jamur uniseluler yang hidup bebas (non-parasit) seperti ragi Brewer (Saccharomyces cereviseae) dapat memfermentasi berbagai disakarida dan monosakarida. Dalam proses fermentasi ragi atau respirasi anaerob, sebagian besar gula dipecah untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida..
Respirasi aerob di sisi lain, hampir semua organisme prokariotik eukariotik dan banyak bergantung pada pasokan molekul oksigen yang berkelanjutan untuk menopang kehidupan. Ini adalah reaksi katabolik yang secara teoritis menghasilkan 36-38 molekul ATP per glukosa selama respirasi sel.
Dalam respirasi aerobik oksigen diambil ke dalam organisme dan digunakan sebagai akseptor elektron terminal dalam rantai transpor elektron. Ini muncul sebagai bagian dari molekul air pada akhir reaksi aerobik.
Dalam siklus Krebs, karbon dioksida dihilangkan dengan reaksi dekarboksilasi dan atom hidrogen dikeluarkan dari zat antara dan dipindahkan ke oksigen. Akhirnya, karbon dioksida yang dihasilkan dalam mitokondria dilepaskan sebagai produk limbah ke lingkungan.
Karenanya, karbohidrat dipecah menjadi gula kemudian menjadi ATP. Keseluruhan proses respirasi aerobik akan ditunjukkan oleh reaksi berikut.
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O -> 6CO2 + 12H2O + energi