Apa itu Aerobik vs. Anaerobik dalam Biologi?

Tubuh Anda terdiri dari puluhan triliun sel, yang masing-masing membutuhkan bahan bakar untuk berfungsi dengan baik dan membuat Anda tetap sehat. Anda mengisi bahan bakar tubuh Anda dengan menghirup udara, air, dan makanan – tetapi makanan yang Anda makan tidak dapat langsung digunakan untuk memberi daya pada sel-sel Anda. Sebaliknya, setelah makanan Anda dicerna dan vitamin serta nutrisi lain di dalamnya telah didistribusikan ke sel-sel Anda, satu langkah lagi harus diambil untuk mengubah nutrisi menjadi kekuatan sel. Proses ini dikenal sebagai respirasi seluler (singkatnya respirasi): Ketika orang mendiskusikan ide aerobik vs anaerobik di biologi, mereka sering mengacu pada dua jenis respirasi seluler yang berbeda - dan sel-sel yang mampu melakukan setiap jenis pernafasan.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Agar berfungsi dengan baik, sel mengubah nutrisi menjadi bahan bakar yang dikenal sebagai adenosin trifosfat (ATP) melalui proses respirasi sel. Proses ini dimulai dengan glikosis, yang memecah glukosa menjadi ATP, tetapi keberadaan oksigen meningkatkan jumlah ATP yang dapat dihasilkan sel dengan sedikit merusak sel. Apakah sel menggunakan respirasi aerobik vs anaerobik akan tergantung pada apakah oksigen tersedia; Respirasi aerob menggunakan oksigen, sedangkan respirasi anaerob tidak.

Sel-sel dalam organisme hidup mana pun membutuhkan energi untuk melakukan tugasnya, baik itu melindungi tubuh dari bahaya bakteri, memecah makanan di dalam perut atau memastikan otak dapat mengingat dan menggunakan informasi efisien. Energi seluler dibawa dalam paket adenosin trifosfat, molekul yang terbentuk dari glukosa (gula). Adenosin trifosfat, juga dikenal sebagai ATP, berfungsi seperti kemasan baterai untuk sel-sel di dalam organisme; paket ATP dapat dibawa ke seluruh tubuh dan digunakan untuk menjalankan fungsi sel, dan begitu molekul ATP telah dibuat dan digunakan, mereka dapat "diisi ulang" dengan cukup mudah. Tetapi ATP membutuhkan beberapa upaya untuk membuatnya. Untuk membuatnya, sebuah sel diharuskan melalui proses respirasi sel.

Semua sel harus menjalani respirasi seluler agar dapat berfungsi. Paling sederhana, respirasi sel adalah proses yang diperlukan sel untuk memecah nutrisi dan gula yang dibawanya – nutrisi dan gula yang disediakan oleh makanan yang Anda makan – untuk mengubahnya menjadi paket ATP yang dapat digunakan untuk memberi daya pada sel saat berjalan. kerja. Sementara respirasi akan terjadi di lokasi yang berbeda, tergantung pada jenis sel, semua sel memulai proses respirasi dengan glikosis, serangkaian reaksi kimia yang memecah glukosa. Apa yang terjadi setelah glikosis akan tergantung pada hubungan sel dengan oksigen, dan apakah ada oksigen.

Dalam biologi, oksigen adalah hal yang aneh. Sebagian besar organisme membutuhkannya untuk bertahan hidup, dan menggunakannya untuk memproses energi dengan lebih efisien. Namun, pada saat yang sama, oksigen dapat bersifat korosif; dengan cara yang sama dapat menyebabkan logam berkarat, terlalu banyak oksigen dalam sel dapat menyebabkan sel terdegradasi dan hancur jika oksigen tidak digunakan cukup cepat. Untuk alasan ini, sel sering diklasifikasikan sebagai aerob dan anaerob. Apakah sel itu aerob atau anaerob tergantung pada apakah sel itu dapat memproses oksigen atau tidak – dan sebagai hasilnya, jenis respirasi apa yang digunakan sel. Sebuah sel dengan biologi anaerobik, misalnya, akan menggunakan respirasi anaerobik, sedangkan sel dengan biologi aerob akan menggunakan respirasi aerobik yang ditingkatkan oksigen. Sebagian besar respirasi akan terjadi setelah glikosis dimulai, dan ini dibedakan dengan apakah oksigen digunakan untuk memecah produk glikosis lebih lanjut.

Setelah glikosis terjadi, glukosa dalam sel dipecah menjadi beberapa produk sampingan kimia. Beberapa di antaranya berguna, sementara yang lain tidak. Dalam respirasi anaerobik, etanol atau asam laktat kemudian digunakan untuk memproses produk sampingan ini menjadi dua molekul ATP dan beberapa produk yang kurang berguna – tetapi dalam respirasi aerobik, oksigen digunakan untuk pemrosesan sebagai gantinya. Akibatnya, produk sampingan yang dihasilkan oleh glikosis dapat dipecah lebih lanjut, yang mengarah pada penciptaan empat molekul ATP. Hal ini membuat respirasi aerobik lebih efisien, tetapi dapat menyebabkan risiko kerusakan sel akibat penumpukan oksigen. Pada akhirnya, bagaimanapun, ATP selalu diproduksi.