A. FERMENTASI
Fermentasi adalah cara memanen energy kimia tanpa menggunakan oksigen
maupun rantai transport manapun,
Dengan kata lain TANPA RESPIRASI SELULER.
Fermentasi berbeda dengan respirasi ANAEROB.
Organisme dengan respirasi anaerob masih memiliki rantai transport
electron, namun bukan oksigen yang berperan sebagai penerima electron
terakhir di ujung rantai tersebut.
Misalnya pada beberapa bakteri laut “pereduksi sulfat” menggunakan ion
sulfat sebagai penerima electron terakhir.
Sehingga produk sampingan yang terbentuk adalah Hidrogen Sulfida (H2S).
Ada juga bakteri denitrifikasi seperti Bassilus dan Pseudomonas.
Tidak semua organisme memiliki jalur yang sama dalam metabolisme
karbohidrat,
ada berbagai macam jalur, misalnya EMP, ED, HMF, serta FK. Yang
memiliki kekhasan masing-masing.
Kembali ke fermentasi, Bagaimana makanan bisa dioksidasi tanpa respirasi
seluler?
Perlu diingat bahwa oksidasi hanya mengacu pada berpindahnya electron ke
penerima electron, sehingga tidak harus melibatkan oksigen.
Seperti yang kita ketahui, glikolisis mengoksidasi glukosa menjadi 2
molekul piruvat.
Agen pengoksidasi pada glikolisis ini adalah NAD+.
Tahap glikolisis ini tidak membutuhkan oksigen maupun rantai transfer
electron apapun.
Namun bisa menghasilkan ATP bersih sejumlah 2 ATP melalui fosforilasi
tingkat substrat.
Untuk mengetahui detil glikolisis, bagaimana terbentuknya 2 ATP bisa
dilihat di pembahasan sebelumnya.
Pada sel otot, jika terdapat oksigen maka ATP tambahan akan dibuat
melalui siklus krebs dan juga fosforilasi oksidatif yang merupakan
rantai transport electron.
Namun jika tidak ada oksigen, maka terjadilah fermentasi.
Dengan adanya fermentasi ini dimungkinkan terjadinya pembentukan ATP
terus menerus melalui glikolisis.
Ini karena pada glikolisis membutuhkan agen pengoksidasi berupa NAD+,
sehingga harus selalu tersedia suplai NAD+.
Nah, fermentasi inilah yang merupakan penyuplai NAD+.
Fermentasi membutuhkan agen pengoksidasi berupa NADH, dan kemudian
menghasilkan NAD+, sehingga ketersediaan NAD+ tetap ada dan glikolisis
bisa terus berlangsung.
Ada banyak tipe fermentasi berdasarkan produk akhir yang terbentuk dari
molekul piruvat.
Namun disini akan dibahas 2 tipe fermentasi yang umum, yaitu fermentasi
alcohol dan fermentasi asam laktat.
1. FERMENTASI ALKOHOL
Pada fermentasi alcohol, molekul piruvat hasil dari glikolisis diubah
menjadi etanol dalam dua langkah.
Langkah pertama, pyruvate melepaskan karbondioksida sehingga
terbentuklah senyawa berkarbon dua, yaitu asetaldehida.
Pada langkah kedua, asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol.
Reduksi ini meregenerasi suplai NAD+ yang dibutuhkan agar glikolisis
terus berlanjut.
Dengan demikian asetaldehida berperan sebagai penerima electron
terakhir.
Banyak bakteri melakukan fermentasi alcohol di bawah kondisi anaerobic.
Salah satu contohnya adalah khamir,
Selama ribuan tahun manusia telah menggunakan khamir dalam pembuatan
bir, anggur dan roti.
Gelembung CO2 yang dihasilkan oleh khamir roti selama fermentasi alcohol
memungkinkan roti mengembang.
 |
| Fermentasi Alkohol |
2. FERMENTASI ASAM LAKTAT
Fermentasi yang kedua yaitu fermentasi asam laktat, pada fermentasi ini
tidak terjadi pelepasan CO2.
Piruvat direduksi secara langsung oleh NADH untuk membentuk laktat
sebagai produk akhir.
Dengan demikian yang berperan sebagai penerima electron terakhir dari
fermentasi ini adalah piruvat.
Fermentasi asam laktat oleh fungi dan bakteri tertentu dimanfaatkan
manusia dalam industry pengolahan susu untuk membuat keju dan yogurt.
 |
| Fermentasi Asam laktat |
Pada manusia, sel otot juga bisa mengalami fermentasi asam laktat.
Hal ini terjadi ketika suplai oksigen tidak mencukupi untuk
berlangungnya respirasi aerob.
Misalnya yang terjadi saat tahap awal olahraga berat, ketika katabolisme
gula untuk menghasilkan ATP lebih cepat daripada suplai oksigen dari
darah ke otot. Maka sel akan beralih dari respirasi aerobic ke
fermentasi.
Dahulu, laktat yang tertumpuk diduga menyebabkan kelelahan dan nyeri
otot,
Namun risert terbaru menunjukan bahwa penyebab yang sebenarnya adalah
peningkatan kadar ion Hidrogen (H+),
Sedangkan laktat tampaknya justru meningkatkan kinerja otot.
Dalam kasus manapun, laktat yang berlebih akan diangkut oleh darah
secara bertahap menuju ke hati.
Laktat diubah kembali menjadi piruvat oleh sel hati. Yang dikenal dengan
siklus cori.
 |
| Tabel. Perbandingan Fermentasi Alkohol dan Fermentasi Asam Laktat |
