ATP Hasil Respirasi Aerob Bisa 36 Atau 38 Tergantung Terjadinya

ATP adalah molekul berenergi tinggi yang dihasilkan dalam respirasi aerob. Dalam banyak referensi disebutkan bahwa ATP yang dihasilkan dalam satu kali respirasi aerob dengan bahan 1 molekul glukosa bisa 36 atau 38. Lalu mana yang benar, 36 kah? Atau 38 kah? Atau semua benar?

Kali ini saya akan membahas masalah tersebut dengan penjelasan-penjelasan yang saya ringkas semoga mudah dipahami. 

Sebenarnya ATP yang dihasilkan dari respirasi aerob 1 molekul glukosa bisa 36 atau 38 tergantung tempatnya/ tergantung sel yang melakukan respirasi aerob. Pada sel hati, ginjal, dan jantung respirasi aerob hanya menghasilkan 36 ATP. Namun pada sel otot dan otak respirasi aerob menghasilkan 38 ATP.

Perbedaan ini karena adanya shuttle/ saluran pintu masuk NADH yang berbeda pada sel-sel tersebut.

Hasil respirasi aerob

Sebelum saya lanjutkan pembahasan tentang saluran tersebut mari kita mengingat kembali proses respirasi aerob dan ATP yang dihasilkan per tahapnya. Rerpirasi aerob terjadi melalui beberapa langkah yang berurutan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron. 

Hasil yang diperoleh dari masing-masing tahap adalah sebagai berikut.

• Glikolisis menghasilkan : 2 ATP + 2 NADH
• Dekarboksilasi oksidatif menghasilkan : 2 NADH
• Siklus krebs menghasilkan : 2 ATP + 6 NADH + 2 FADH2

NADH dan FADH2 yang dihasilkan dari 3 tahap awal tersebut akan memasuki transpor elekton untuk diproses menghasilkan ATP. Dengan 1 NADH akan menghasilkan 3 ATP dan 1 molekul FADH2 akan menghasilkan 2 ATP.

Proses glikolisis terjadi di sitoplasma dengan menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH. Molekul NADH yang dihasilkan pada glikolisis harus menjalani transpor elektron untuk menghasilkan ATP. Namun karena transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria, maka NADH harus masuk menuju membran dalam dengan terlebih dahulu melewati membran luar mitokondria.

Mitokondria memiliki 2 lapis membran, NADH hasil glikolisis harus menembus membran luar mitokondria untuk menjalani transpor elektron yang terjadi di membran dalam mitokondria.

Sayangnya membran luar mitokondria bersifat semipermeabel dan tidak membiarkan NADH lewat begitu saja. Agar NADH bisa masuk, molekul ini harus melalui shuttle/ saluran khusus yang ada pada membran tersebut. Ada 2 macam saluran khusus NADH pada membran luar mitokondria, yang pertama adalah malat aspartat dan kedua adalah gliserol fosfat.

Saluran Gliserol Fosfat

Ketika melewati saluran ini NADH yang masuk akan berubah menjadi FADH2. Jadi ketika telah berhasil menembus membran luar, molekulnya sudah tidak berupa NADH tapi berupa FADH2. Selanjutnya FADH2 inilah yang akan menjalani transpor elekton.

Mari kita hitung ATP yang dihasilkan ketika NADH masuk melalui saluran ini.

• Glikolisis menghasilkan : 2 ATP + 2 NADH (akan berubah menjadi FADH2)
• Dekarboksilasi oksidatif menghasilkan : 2 NADH
• Siklus krebs menghasilkan 2 ATP + 6 NADH + 2 FADH2

Sampai tahap ini total ATP yang dihasilkan adalah 4 ATP.

NADH dan FADH2 dari tahapn di atas kemudian akan menjalani transpor elektron untuk menghasilkan ATP dengan hitungan sebagai berikut.

• 2 FADH2 dari glikolisis akan menghasilkan 4 ATP.
• 2 NADH dari dekarboksilasi oksidatif akan menghasilkan 6 ATP.
• 6 NADH dari siklus krebs akan menghasilkan 18 ATP.
• 2 FADH2 dari siklus krebs akan menghasilkan 4 ATP.

Jadi total ATP yang dihasilkan dari transpor elektron ini adalah 32 ATP.

Jadi total ATP yang dihasilkan dalam sekali respirasi aerob adalah 4 ATP + 32 ATP = 36 ATP

Saluran Malat Aspartat

Ketika melewati saluran ini NADH yang masuk akan tetap keluar dalam bentuk NADH. Jadi ketika telah berhasil menembus membran luar, molekulnya masih tetap dalam bentuk NADH. Selanjutnya NADH inilah yang akan menjalani transpor elekton.

Mari kita hitung ATP yang dihasilkan ketika NADH masuk melalui saluran ini.

• Glikolisis menghasilkan : 2 ATP + 2 NADH
• Dekarboksilasi oksidatif menghasilkan : 2 NADH
• Siklus krebs menghasilkan 2 ATP + 6 NADH + 2 FADH2

Sampai tahap ini total ATP yang dihasilkan adalah 4 ATP.

NADH dan FADH2 dari tahapan di atas kemudian akan menjalani transpor elektron dengan hitungan sebagai berikut.

• 2 NADH dari glikolisis akan menghasilkan 6 ATP.
• 2 NADH dari dekarboksilasi oksidatif akan menghasilkan 6 ATP.
• 6 NADH dari siklus krebs akan menghasilkan 18 ATP.
• 2 FADH2 dari siklus krebs akan menghasilkan 4 ATP.

Jadi total ATP yang dihasilkan dari transpor elektron ini adalah 32 ATP.

Jadi total ATP yang dihasilkan dalam sekali respirasi aerob adalah 4 ATP + 34 ATP = 38 ATP

Saluran malat aspartat terdapat pada sel hati, ginjal, dan jantung sedangkan saluran gliserol fosfat terdapat pada sel otak dan otot.

Nah itulah penyebab terjadinya perbedaan pada hasil respirasi aerob, jadi bisa 36 atau 38 tergantung pada sel mana proses tersebut berlangsung. Dan semua perbedaan itu terjadi karena adanya shuttle/ saluran NADH yang berbeda pada sel-sel tersebut.

Semoga mudah dipahami, apabila ada pertanyaa jangan segan untuk menulis di kolom komentar.