Respirasi pada mikroorganisme

Respirasi Pada Mikroorganisme 

Jasad renik aerob adalah kelompok jasad renik yang membutuhkan keberadaan oksigen untuk pertumbuhannya. Oksigen berperan pada jalur respirasi jasad renik untuk memproduksi kebutuhan energi agar tetap hidup. Kuman, kapang, ragi-ragian, dan alga membutuhkan kondisi aerob untuk pertumbuhannya. Kebalikan dari aerob adalah anaerob. Makhluk anaerob justru tidak membutuhkan oksigen atau bahkan tidak toleran terhadap keberadaan oksigen.

Terdapat variasi derajat toleransi oksigen diantara makhluk anaerob. Untuk kebutuhan oksigen yang mutlak disebut obligat aerob. Aerob fakultatif untuk yang lebih menyukai keberadaan oksigen tetapi dapat mengatur mesin metaboliknya sehingga dapat tumbuh tanpa kehadiran oksigen. Adapula yang disebut mikroaerofilik, kelompok ini bergantung terhadap keberadaan oksigen namun tidak dapat tumbuh dengan konsentrasi oksigen seperti yang terdapat pada udara bebas (21%), kadar oksigen harus lebih rendah.

Fungsi oksigen dalam jalur respirasi adalah sebagai akseptor elektron dari sebuah substansi yang menghasilkan elektron, terutama substansi yang mengandung karbon. Flavoprotein dan sitokrom adalah kunci untuk proses transport elektron ini, perannya sebagai pembawa elektron. Melalui proses proses penangkapan elektron, oksigen memungkinkan terjadinya proses katabolisme. Katabolisme adalah proses pemecahan struktur kompleks untuk menghasilkan energi.

Makanan utama bagi jasad renik adalah glukosa. Pada glukosa terdapat energi yang tersimpan di dalamnya, energi ini terikat pada molekul-molekulnya sehingga apabila ikatan antar molekul diputus maka energi akan dilepaskan. Pada makhluk hidup aerob termasuk pula bakteri, asam piruvat menyimpan sbegian besar energi yang terdapat pada glukosa. Asam piruvat selanjutnya akan dipecah melalui sebuah rangkaian reaksi yang disebut siklus asam trikarboksilat atau siklus kreb’s (dinamakan demikian karena peneliti yang menemukan reaksi ini adalah Sir Hans Krebs). Produk dari siklus krebs adalah Nicotinamide Adenine Dinukleotida (NADH₂) selanjutnya akan memasuki reaksi berantai dan disinilah oksigen berperan oksigen berperan.

Proses pembentukan energi yang menggunakan oksigen yang disebut respirasi aerob. Oksigen berperan sebagai akseptor elektron terakhir di dalam prosesnya. Respirasi anaerob terjadi jika akseptor elektron yang digunakan adalah molekul selain oksigen, salah satu contoh yang paling umum adalah nitrat, untuk proses ini disebut denitrifikasi.

Respirasi aerob memecah substrat menjadi karbon dioksida dan air. Keseluruhan dari proses pemecahan pemecahan glukosa menghasilkan 38 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. ATP inilah ynag menjadi bahan bakar bagi sel. Proses transpor elektron yang tidak menggunakan oksigen juga menghasilkan ATP, tetapi jumlahnya tidak sama dengan respirasi aerob. Oleh sebab itu jasad renik aerob fakultatif lebih menyukai oksigen sebagai akseptor elektronnya. Saat oksigen telah habis di lingkungannya maka selanjutnya terjadi respirasi fermentatif.

Pada makhluk prokaryot respirasi aerob terjadi pada sitoplasma sedangkan pada makhluk eukaryot terjadi pada suatu bagian khusus sel yang disebut mitokhjondria. Aktivitas pada mitokhondria ini diatur berdasarkan aktivitas lainnya di dalam sel yang membutuhkan energi.