Fermentasi merupakan proses penguraian senyawa organik yang menggunakan …. sebagai akseptor elektron terakhirnya.
A. senyawa organik
B. senyawa anorganik
C. oksigen
D. karbon dioksida
E. ATP
Jawaban yang tepat adalah A. senyawa organik.
Penjelasan:
Fermentasi adalah proses metabolisme di mana organisme menguraikan senyawa organik (seperti glukosa) menjadi produk lain (seperti asam laktat atau etanol) tanpa kehadiran oksigen. Dalam fermentasi, akseptor elektron terakhir adalah senyawa organik itu sendiri, biasanya berupa piruvat atau turunannya. Ini berbeda dengan respirasi aerobik, di mana oksigen berfungsi sebagai akseptor elektron terakhir.
Pilihan lain tidak tepat karena:
- B. senyawa anorganik: Dalam respirasi anaerobik, senyawa anorganik seperti nitrat atau sulfat bisa menjadi akseptor elektron terakhir, tetapi bukan dalam fermentasi.
- C. oksigen: Oksigen adalah akseptor elektron terakhir dalam respirasi aerobik, bukan fermentasi.
- D. karbon dioksida: Meskipun karbon dioksida dapat dihasilkan selama fermentasi, ia bukan akseptor elektron terakhir.
- E. ATP: ATP adalah molekul energi yang dihasilkan, bukan akseptor elektron.
Jadi, fermentasi menggunakan senyawa organik sebagai akseptor elektron terakhirnya.
Jawaban: A. senyawa organik
Fermentasi: Proses Metabolisme dengan Senyawa Organik sebagai Akseptor Elektron Terakhir
Fermentasi adalah proses metabolisme anaerob di mana organisme menguraikan senyawa organik, seperti glukosa, menjadi produk akhir tanpa kehadiran oksigen. Dalam proses ini, senyawa organik berfungsi sebagai akseptor elektron terakhir, memungkinkan regenerasi NAD⁺ yang diperlukan untuk glikolisis. Fermentasi memainkan peran penting dalam berbagai industri, termasuk pangan, minuman, dan bioteknologi.
Mekanisme Fermentasi
Glikolisis
Proses fermentasi dimulai dengan glikolisis, di mana satu molekul glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat, menghasilkan:
- 2 ATP (adenosin trifosfat) sebagai sumber energi.
- 2 NADH (nikotinamida adenin dinukleotida) sebagai pembawa elektron.
Regenerasi NAD⁺
Tanpa oksigen, NADH tidak dapat melepaskan elektronnya melalui rantai transpor elektron. Untuk mempertahankan glikolisis, NADH harus dioksidasi kembali menjadi NAD⁺. Dalam fermentasi, elektron dari NADH ditransfer ke piruvat atau turunannya, sehingga piruvat berfungsi sebagai akseptor elektron terakhir.
Produk Akhir
Bergantung pada jenis fermentasi, produk akhirnya bisa berupa:
- Asam laktat dalam fermentasi asam laktat.
- Etanol dan karbon dioksida dalam fermentasi alkohol.
Jenis-Jenis Fermentasi
1. Fermentasi Asam Laktat
- Proses: Piruvat direduksi menjadi asam laktat oleh enzim laktat dehidrogenase.
- Organisme: Bakteri asam laktat (misalnya, Lactobacillus) dan sel otot manusia.
- Aplikasi: Produksi yoghurt, keju, dan sauerkraut; terjadi pada otot selama aktivitas intensif ketika oksigen terbatas.
2. Fermentasi Alkohol
- Proses: Piruvat diubah menjadi etanol dan CO₂ melalui dekarboksilasi dan reduksi.
- Organisme: Ragi (misalnya, Saccharomyces cerevisiae) dan beberapa bakteri.
- Aplikasi: Pembuatan minuman beralkohol seperti bir dan anggur; produksi roti.
Perbedaan dengan Respirasi Aerobik dan Anaerobik
- Respirasi Aerobik:
- Menggunakan oksigen sebagai akseptor elektron terakhir.
- Menghasilkan hingga 38 ATP per molekul glukosa.
- Terjadi dalam mitokondria sel eukariotik.
- Respirasi Anaerobik:
- Menggunakan senyawa anorganik (misalnya, nitrat atau sulfat) sebagai akseptor elektron terakhir.
- Menghasilkan lebih banyak ATP daripada fermentasi tetapi kurang dari respirasi aerobik.
- Fermentasi:
- Menggunakan senyawa organik sebagai akseptor elektron terakhir.
- Menghasilkan 2 ATP per molekul glukosa.
- Terjadi di sitoplasma sel.
Signifikansi Biologis dan Industri
Signifikansi Biologis
- Adaptasi Energi: Memungkinkan organisme untuk menghasilkan energi dalam kondisi kekurangan oksigen.
- Metabolisme Otot: Sel otot manusia menggunakan fermentasi asam laktat selama aktivitas intensif.
Aplikasi Industri
- Industri Pangan: Produksi yoghurt, keju, roti, dan produk fermentasi lainnya.
- Industri Minuman: Pembuatan bir, anggur, dan minuman beralkohol lainnya.
- Bioteknologi: Produksi biofuel (etanol) dan bioproduk lainnya.
Kesimpulan
Fermentasi adalah proses vital yang memungkinkan produksi energi tanpa oksigen dengan menggunakan senyawa organik sebagai akseptor elektron terakhir. Meskipun menghasilkan ATP dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan respirasi aerobik, fermentasi sangat penting bagi organisme yang hidup dalam lingkungan anaerob dan memiliki aplikasi luas dalam berbagai industri.
Referensi
- Campbell, N.A., Reece, J.B. (2008). Biologi. Jakarta: Erlangga.
- Madigan, M.T., Martinko, J.M. (2006). Brock Biology of Microorganisms. Prentice Hall.