ATP Hasil Respirasi Aerob 36 atau 38?

Respirasi aerob merupakan materi yang cukup sulit dipelajari karena membahas produksi energi yang prosesnya tidak dapat dilihat secara langsung. Nama-nama molekul dalam materi ini juga sulit dihapalkan karena menggunakan bahasa yang tidak umum untuk orang Indonesia. Hal utama yang dibahas dalam respirasi aerob adalah proses pengubahan glukosa menjadi energi dalam bentuk ATP.

Salah satu hal yang kadang membuat bingung dalam materi ini adalah jumlah akhir ATP yang dihasilkan dari sumber 1 molekul glukosa. Beberapa sumber menyebutkan hasilnya adalah 36 ATP, namun sumber yang lain menyebutkan hasilnya 38 ATP. Sebenarnya mana yang benar, 36 atau 38 ATP yang dihasilkan dari respirasi aerob 1 molekul glukosa?

Keduanya, baik 36 maupun 38, tidak ada yang salah. Jadi 1 molekul glukosa dapat menghasilkan 36 ataupun 38 ATP tergantung langkah yang dijalaninya. Semua itu tergantung pada saluran atau pintu yang dilewai NADH pada membran mitokondria. Saluran tersebut adalah malat aspartat dan gliserol fosfat.

Struktur membran luar (outer membrane) dan membran dalam (inner membrane) dari mitokondria

Sebelum saya membahas lebih lanjut tentang 36 atau 38 dan saluran-saluran yang berpengaruh, akan lebih baik kalau saya jelaskan terlebih dahulu tentang proses respirasi aerob secara sederhana. Respirasi aerob terjadi melalui beberapa tahapan yang meliputi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron.

Lebih detailnya adalah sebagai berikut :

• Glikolisis akan mengubah 1 molekul glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat dan juga menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH
• Dekarboksilasi oksidatif akan mengubah 2 asam piruvat menjadi 2 asetil coA dan juga menghasilkan 2 NADH
• Siklus krebs akan memproses asetil coA untuk menghasilkan 2 ATP, 6 NADH, dan 2 FADH2
• Sedangkan transpor elektron akan memperoses NADH dan FADH2 yang telah dihasilkan di atas untuk menjadi ATP.

Transpor elektron akan memproses 1 molekul NADH untuk menghasilkan 3 ATP, dan 1 molekul FADH2 menghasilkan 2 ATP. Jadi total bila dihitung ATP yang dihasilkan adalah  38 (Secara lebih lengkah dapat dibaca dalam artikel Respirasi Aerob). Lalu mengapa hasil 36 ATP juga dianggap benar?

Penyebabnya adalah malat aspartat atau gliserol fosfat yang telah saya sebutkan di atas.

Semuanya berawal dari glikolisis yang terjadi di sitosol. NADH yang dihasilkan dalam glikolisis harus menjalani transpor elektron agar dapat menghasilkan ATP. Namun transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria, artinya si-NADH hasil glikolisis harus menembus membran luar mitokondria agar dapat menjalani transpor elektron.

Sayangnya membran mitokondria bersifat impermeable terhadap NADH, jadi molekul tersebut tidak dapat secara langsung menembus membran mitokondria. Agar bisa menembus membran mitokondria, NADH harus melalui saluran malat aspartat atau melalui saluran gliserol fosfat. 

Malat aspartat

Bila NADH menembus membran mitokondria melalui saluran malat aspartat, molekul tersebut akan keluar tetap dalam bentuk NADH sehingga hasil akhirnya tetap 38 ATP. 

Hasil lebih rincinya adalah sebagai berikut.

• 2 molekul ATP dari glikolisis
• 2 molekul ATP dari siklus krebs
• 34 molekul ATP dari transpor elektron (berasal dari 2 NADH glikolisis, 2 NADH dekarboksilasi oksidatif, 6 NADH siklus krebs, dan 2 FADH2 siklus krebs)

Gliserol fosfat

Namun bila NADH menembus membran mitokondria melalui saluran gliserol fosfat, molekul tersebut akan berubah menjadi FADH2 sehingga ATP yang dihasilkan adalah 36. 

Hasil lebih rincinya adalah sebagai berikut.

• 2 molekul ATP dari glikolisis
• 2 molekul ATP dari siklus krebs
• 32 molekul ATP dari transpor elektron (berasal dari 2 NADH dekarboksilasi oksidatif, 6 NADH siklus krebs, 2 FADH2 glikolisis, dan 2 FADH2 siklus krebs)

Jadi tergantung dari saluran yang dilewati NADH hasil glikolisis, maka hasil akhir respirasi aerob dapat menghasilkan 36 ATP maupun 38 ATP. Demikian yang dapat saya jelaskan, apabila ada yang masih belum paham dapat ditanyakan dalam kolom komentar.