Senyawa apa saja yang berperan dalam sistem pengangkutan elektron

Proses dan Hasil Akhir Transpor Elektron – Sistem transpor elektron merupakan satu dari 4 tahapan yang terjadi pada respirasi aerob. Keempat tahapan dari respirasi aerob terdiri atas prose glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron. Transpor elektron sering disebut juga sebagai fosforilasi oksidatif. Tujuan dari tahapan transpor elektron adalah untuk menghasilkan energi yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Bagaimana caranya? Yaitu melalui sebuah proses yang sangat kompleks untuk mengubah FADH2 dan NADH menjadi ATP. Proses reaksi tersebut berada pada bagian sel yang disebut mitokondria.

Bagaimana proses perubahan FADH2 dan NADH menjadi ATP? Apa itu FADH2 dan NADH? Mengapa FADH2 dan NADH menjadi ATP perlu diubah menjadi ATP? Pertanyaan – pertanyaan tersebut dapat sobat idschool cari tahu melalui bahasan – bahasan di bawah.

Tempat Terjadi Transpor Elektron

Pada bagian awal sudah disinggung bahwa transpor elektron terjadi pada bagian sel yang disebut mitokondria. Sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang menjadi unit struktural dan fungsional terkecil penyusun makhluk hidup. Salah satu materi penyusun sel adalah mitokondria, bagian jenis sel ini dapat ditemukan pada sel hewan dan sel tumbuhan.

Mitokondria sendiri tersusun atas beberapa bagian meliputi membran luar, membran dalam (krista), dan matrik mitokondria.

Baca Juga: Bagian – Bagian Sel Hewan dan Tumbuhan

Proses transpor elektron berlangsung pada mitokondria tepatnya pada bagian membran dalam mitokondria (krista). Bagian membran dalam mitokondria tersusun atas fosfolipid bilayer, koenzim Q, sitokrom C, ATPase, dan kompleks protein.

Bentuk membran dalam mitokondria jika diperbesar akan menjadi seperti gambar berikut.

Bagaimana prosesnya? Ulasannya akan menjadi bahasan kita selanjutnya berikut, yaitu proses transpor elektron.

Proses Transpor Elektron

Secara singkat, proses transpor elektron adalah tahapan mengubah FADH2 dan NADH yang dihasilkan pada 3 tahapan respirasi aerob (glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus kreb) menjadi energi yang dapat digunakan oleh tubuh yang berupa ATP.

FADH2 merupakan singkatan dari Flavin Adenin Dinukleotida adalah salah satu bentuk energi namun berupa energi yang belum dapat digunakan oleh tubuh. FADH2 merupakan kofaktor redoks yang dibuat selama Siklus Krebs dan digunakan selama bagian terakhir dari respirasi (rantai transpor elektron). Fungsi dari FADH2 adalah sebagai kurir elektron dalam rantai transpor elektron.

NADH adalah singkatan dari Nikotinamida Adenosine Dinukleotida Hidrogen, yaitu bentuk koenzim aktif dari vitamin B3, merupakan sebutan bagi molekul NAD⁺ yang tereduksi dengan penambahan 1 atom hidrogen. NADH juga merupakan salah satu bentuk energi yang belum dapat digunakan oleh tubuh.

Baik FADH2 dan NADH adalah bentuk energi yang belum dapat digunakan oleh tubuh. Agar dapat digunakan oleh tubuh, kedua molekul tersebut perlu diubah menjadi ATP (Adenosin Trifosfat). Selanjutnya, ATP ini akan menjadi bentuk energi yang dapat digunakan tubuh dalam melakukan berbagai aktivitas.

Perubahan FADH2 dan NADH terjadi pada tahapan transpor elektron respirasi aerob. Ada dua molekul yang diubah menjadi ATP pada tahapan transpor elektron, yaitu FADH2 dan NADH.

Pada perubahan kedua molekul tersebut menjadi ATP terdapat sedikit perbedaan dari prosesnya. Bagaimanakah perbedaannya? Selanjutnya, simak bagaimana perubahan kedua molekul menjadi ATP berikut.

Pengubahan NADH menjadi ATP:

Proses yang terjadi pada tahapan transpor elektron, diawali dari NADH diuraikan menjadi NAD+ yang membuat elektron hasil dari reaksi makan masuk ke kompleks protein 1 kemudian dikirim ke koenzim Q. Saat elektron melewati kompleks protein 1 akan dikeluarkan 1 atom hidrogen.

Elektron dari koenzim Q dibawa melewati kompleks protein 3 ke sitokrom C. Saat melewati kompleks protein 3, akan dikeluarkan 1 atom hidrogen.

Kemudian dari sitokrom C, elektron akan dibawa ke matriks mitokondria melalui kompleks protein 4. Saat elektron melewati kompleks protein 4 akan mengeluarkan 1 atom hidrogen lagi.

Setiap ion hidrogen yang dihasilkan akan dibawa masuk ke dalam matriks mitokondria melewati ATPase. Setiap 1 atom hidrogen yang masuk akan mengubah 1 ADP menjadi 1 ATP.

Kemudian, elektron akan bereaksi dengan ion hidrogen dan ditangkap oleh oksigen dan menghasilkan molekul air atau H2O. Oksigen berperan sebagai aseptor elektron (penangkap elektron) terakhir. Jumlah ion hidrogen yang dikeluarkan berjumlah 3, sehingga akan membentuk 3 ATP untuk setiap perubahan 1 molekul NADH.

Pada akhirnya, untuk setiap 1 NADH menghasilkan 3 ATP.

Baca Juga: Sistem Pernapasan Manusia

Pengubahan FADH2 menjadi ATP:

Pertama, FADH2 diuraikan menjadi FAD+ kemudian elektron masuk ke kompleks protein 2 kemudian ke koenzim Q dan berikutnya ke sitokrom C. Saat melewati kompleks protein 3, dikeluarkan 1 ion hidrogen. Berikutnya, elektron dari sitokrom C dibawa ke matriks mitokondria melalui kompleks protein 4. Pada saat melewati kompleks protein 4 juga dikeluarkan 1 atom hidrogen.

Setiap atom hidrogen yang terbentuk kemudian akan masuk ke ATPase yang mengubah ADP menjadi ATP. Selanjutnya, elektron akan bereaksi dengan ion H+ dan ditangkap oksigen menghasilkan H2O. Jumlah ion hidrogen yang dikeluarkan berjumlah 2 untuk setiap 1 molekul FADH2.

Jadi, hasil dari perubahan untuk setiap 1 FADH2 menghasilkan 2 ATP.

Hasil Akhir Transpor Elektron

Berikutnya akan dihitung jumlah ATP yang terbentuk pada tahapan transpor elektron. Pada tahapan glikolisis, banyaknya NADH yang dihasilkan adalah 2 molekul. Tahapan dekarboksilasi oksidatif menghasilkan 2 NADH. Sedangkan pada siklus krebs molekul yang dihasilkan adalah 6 NADH dan 2 FADH2.

Jadi, total NADH yang dihasilkan sebanyak 10 molekul dan FADH2 yang dihasilkan sebanyak 2 molekul.

Pada bahasan proses transpor elektron respirasi aerob di atas, didapat kesimpulan bahwa untuk setiap 1 NADH menghasilkan 3 ATP dan setiap 1 FADH2 menghasilkan 2 ATP.

Sehingga energi yang dihasilak akan setara dengan,

• 10 NADH = 30 ATP
• 2 FADH2 = 4 ATP

Jadi, seluruh ATP yang dihasilkan pada tahapan transpor elektron adalah 34 ATP.

Selain ATP, pada proses transpor elektron juga dihasilkan 6 molekul air/H2O

Jadi, hasil akhir dari tahapan transpor elektron respirasi aerob adalah 34 ATP dan 6 H2O.

Demikianlah tadi ulasan materi mengenai transpor elektron yang meliputi dimana tempat terjadinya transpor elektron, bagaimana proses yang terjadi pada tahapan transpor elektron, dan apa saja hasil akhir transpor elektron. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: Apa Itu Metabolisme, Anabolisme, dan Katabolisme?