ATP TOTAL YANG DIHASILKAN DARI RESPIRASI AEROB

RESPIRASI AEROB MENGHASILKAN 36, 38 ATAU 40 ATP?

ini penjelasannya

Respirasi aerob terjadi di dalam organel mitokondria, dan sebagian yang lain terjadi di sitoplasma.
Berikut adalah struktur mitokondria,

Terdapat membrane rangkap yang melapisi mitokondira. Yaitu membrane luar dan membrane dalem.
Diantara kedua membrane tersebut terdapat ruang antar membrane.membran dalam memiliki struktur yang berbentuk lipatan-lipatan, sehingga ia memiliki permukaan yang jauh lebih luas dibandingkan membrane luar.Lipatan-lipatan membrane dalam yang menonjol ke arah dalam, disebut dengan krista, Rongga yang ada di dalam mitokondria disebut dengan matriks.

Reaksi respirasi seluler secara umum adalah sebagai berikut,

C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + ATP 

Satu molekul glukosa ditambah 6 molekul oksigen menjadi 6 CO2, 6 H2O dan sejumlah ATP
Respirasi seluler memiliki 4 tahapan utama, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daur Krebs dan system transport elektron.

Berikut adalah gambaran umum jalur respirasi seluler.

Bagan respirasi aerob dan energi total yang dihasilkan

Dimulai dari tahap glikolisis, tahap ini terjadi di sitoplasma, setiap molekul glukosa dipecah menjadi 2 molekul piruvat.Tahap glikosisis membutuhkan 2 ATP, menghasilkan 4 ATP dan 2 NADH. Karena glikolisis membutuhkan 2 ATP dan kemudian menghasilkan 4 ATP, maka ATP bersih yang dihasilkan dari glikolisis adalah 2 ATP.
Selanjutnya 2 piruvat akan dibawa masuk ke mitkondria dengan cara transport aktif Setelah berada di matriks mitokondria, terjadi tahap dekarboksilasi oksidatif, Tahap ini merubah 2 piruvat menjadi 2 asetil Co-A, dan menghasilkan 2 NADH. 

Selanjutnya asetil Co-A memasuki siklus asam sitrat, tahap ini juga terjadi di matrik mitokondria,
Pada siklus ini dihasilkan 2 ATP, juga 6 NADH dan 2 FADH2.
Selanjutnya memasuki tahap terakhir yaitu fosforilasi oksidatif, yang berlangsung di krista mitokondria. Fosforilasi oksidatif merubah 1 NADH menjadi 3 ATP, dan 1 FADH2 menjadi 2 ATP,
Sehingga ATP yang dihasilkan dari 10 NADH dan 2 FADH2 adalah maksimal 34 ATP. Dengan rincian 10 NADH berasal dari glikolisis 2 NADH, dekarboksilasi oksidatif 2 NADH, dan Siklus asam sitrat 6 NADH. Sedangkan 2 FADH2 berasal dari siklus asam sitrat saja. Jadi total ATP yang  dihasilkan dari 1 molekul glukosa adalah maksimal 38 ATP.
Dikatakan “maksimal” karena ATP yang dihasilkan bisa kurang dari 38 ATP, Hal ini disebabkan karena 3 factor,
Pertama, satu molekul NADH sebenarnya menghasilkan ATP tidak utuh 3 ATP, melainkan 2.5 sampai dengan 3.3 ATP. namun untuk mempermudah perhitungan akhirnya dibulatkan menjadi 3 ATP.  Begitu juga dengan 1 molekul FADH2, ia tidak selamanya menghasilkan 2 ATP, melainkan 1.5 sampai dengan maksimal 2 ATP.
Yang kedua, ATP yang dihasilkan juga digunakan untuk transport aktif piruvat dari dari sitosol ke matriks mitokondria. Sehingga mengurangi jumlah bersih ATP yang dihasilkan. Walaupun sebenarnya ATP yang digunakan untuk transport aktif ini tidak berpengaruh signifikan terhadap jumlah ATP yang dihasilkan.
Yang ketiga, NADH dari sitosol bisa diteruskan menjadi NADH atau FADH2, NADH yang dimaksud ini adalah NADH yang dihasilkan dari glikolisis, yang berlangsungnya memang di sitoplasma.

struktur mitokondria

Sehingga ketika NADH menembus membrane mitokondria, maka akan ditangkap oleh sistem ulang alik electron, kemudian electron diteruskan ke NAD+ atau bisa juga ke FAD, Jika electron diteruskan ke FAD seperti misalnya pada sel otak, hanya ada sekitar 2 ATP yang dihasilkan dari setiap NADH dari sitosol. Namun jika electron diteruskan ke NAD+ seperti dalam sel hati dan sel jantung, maka akan diperoleh sekitar 3 ATP. Namun, NADH dan FADH2 yang berasal dari dekarboksilasi oksidatif dan siklus asam sitrat sudah berada di dalam mitokondria dan tidak perlu melewati membrane. Sehingga disimpulkan bahwa ATP total per glukosa yang bisa dihasilkan adalah sekitar 36 atau 38 ATP.