Sistem transpor elektron merupakan satu dari 4 tahapan yang terjadi pada respirasi aerob, dengan tiga tahapan lainnya yaity glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus krebs. Pada akhir proses transpor elektron dihasilkan produk berupa energi ATP, di mana hasil akhir transpor elektron berupa 34 ATP. Selain energi ATP, hasil akhir transpor elektron juga berupa produk 6H2O.
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 proses dan hasil akhir transpor elektron di bawah.
Baca Juga: Respirasi Aerob dan Anaerob, Apa Bedanya?
Table of Contents
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.
Baca Juga: 4 Tahapan Siklus Menstruasi Wanita Dewasa
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.
Bentuk ATP pada hasil akhir transpor elektron berasal dari FADH2 dan NADH.
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.
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.
Baik FADH2 dan NADH pada hasil akhir transpor elektron 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.
Proses Perubahan 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
Proses Perubahan 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.
Baca Juga: Reaksi Terang dan Gelap pada Proses Fotosintesis
Hasil Akhir Transpor Elektron
Berikutnya akan dihitung jumlah ATP yang menjadi hasil akhir 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 ATP pada hasil akhir transpor elektron sama dengan 10 NADH × 3 ATP + 2 FADH2 × 2 ATP = 30 ATP + 4 ATP = 30 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 transpor elektron pada respirasi aerob adalah 34 ATP dan 6 H2O.
Demikianlah tadi ulasan materi mengenai proses dan hasil akhir transpor elektron yang meliputi di mana tempat terjadinya transpor elektron, bagaimana prosesnya, dan apa saja hasil akhir transpor elektron. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.
Baca Juga: Apa Itu Metabolisme, Anabolisme, dan Katabolisme?
