Semua makhluk hidup membutuhkan energi untuk dapat bertahan hidup dan melakukan proses kehidupan. Beberapa perbedaan paling mendasar antara organisme hidup melibatkan bagaimana dan apa yang mereka makan.
Apakah suatu organisme membuat makanannya sendiri atau memakan organisme lain untuk makanan, ia menggunakan proses respirasi seluler untuk mengubah makanannya menjadi energi yang dapat digunakan.
Respirasi Seluler: Definisi
Semua makhluk hidup menggunakan respirasi seluler untuk mengubah molekul organik menjadi energi. Respirasi seluler adalah proses kimia penguraian molekul makanan untuk menghasilkan energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Proses ini membuat energi dari molekul makanan tersedia bagi organisme untuk melakukan proses kehidupan.
Respirasi sel biasanya terjadi dengan adanya oksigen. Ini disebut pernapasan aerobik. Ketika oksigen tidak ada atau hadir dalam jumlah yang sangat rendah, respirasi anaerobik terjadi.
Untuk beberapa organisme, termasuk banyak bakteri, respirasi anaerobik adalah cara hidup.
Fermentasi adalah jenis tertentu dari respirasi anaerobik yang digunakan oleh ragi dan beberapa bakteri.Respirasi Seluler: Persamaan
Respirasi seluler dapat diwakili oleh persamaan:
C6H12HAI6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
Itu persamaan respirasi seluler mewakili proses di mana molekul glukosa bereaksi dengan oksigen, menciptakan energi dalam bentuk ATP serta karbon dioksida dan air sebagai produk sampingan.
Respirasi sel adalah serangkaian reaksi kimia yang lebih kecil yang dapat bervariasi tergantung pada jenis organisme; namun, persamaan respirasi seluler mewakili komponen utama dari proses ini yang umum di antara sebagian besar organisme.
Jenis Sel yang Menjalani Respirasi Sel
Organisme hidup dapat dikelompokkan menjadi dua kategori: eukariota dan prokariota. Eukariota adalah organisme yang selnya memiliki nukleus dan organel yang terikat membran. Prokariota adalah organisme yang selnya tidak memiliki nukleus.
Eukariota melakukan respirasi seluler dengan bantuan mitokondria. Mitokondria adalah organel yang menghasilkan enzim yang diperlukan untuk mengkatalisis serangkaian reaksi yang menghasilkan ATP. Mitokondria diperlukan untuk melakukan respirasi seluler pada organisme eukariotik. Jenis organisme dengan sel eukariotik meliputi hewan, tumbuhan, jamur dan protista.
Prokariota tidak memiliki mitokondria dan menghasilkan enzim untuk respirasi sel menggunakan membran sel mereka. Meskipun mereka tidak memiliki mitokondria, jenis sel ini masih dapat menjalani bentuk respirasi seluler untuk mengubah molekul makanan mereka menjadi energi yang dapat digunakan dalam bentuk ATP.
Dua Jenis Organisme
Ada dua jenis utama organisme yang menggunakan respirasi seluler: autotrof dan heterotrof.
Autotrof adalah organisme yang dapat membuat makanannya sendiri. Jenis organisme yang autotrof termasuk tumbuhan serta beberapa bakteri dan protista (seperti alga).
Heterotrof adalah organisme yang tidak dapat membuat makanannya sendiri. Jenis organisme yang heterotrof meliputi hewan, jamur, beberapa protista dan bakteri.
Autotrof: Organisme yang Dapat Membuat Makanannya Sendiri
Autotrof, juga dikenal sebagai produsen, dapat dikelompokkan menjadi dua kategori utama: fotoautotrof dan kemoautotrof.
Mayoritas autotrof adalah fotoautotrof, yaitu organisme yang menggunakan cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis. Fotosintesis adalah proses mengubah energi matahari untuk membuat molekul glukosa.
Jenis organisme yang menggunakan fotosintesis adalah tumbuhan, beberapa bakteri dan protista mirip tumbuhan.
Contoh Respirasi Sel: Fotoautotrof
Sebagian besar tumbuhan adalah autotrof dan bergantung pada fotosintesis untuk membuat makanan mereka. Ketika tanaman tidak menjalani fotosintesis, mereka menggunakan respirasi seluler untuk mengubah molekul glukosa yang mereka buat menjadi energi yang dapat mereka gunakan untuk melakukan proses kehidupan.
Tumbuhan "menghirup" oksigen selama fotosintesis dan mengeluarkan karbon dioksida selama respirasi seluler. Contoh respirasi seluler ini memiliki pengaruh besar pada komposisi atmosfer bumi.
Contoh Respirasi Sel: Kemoautotrof
Kemoautotrof adalah bakteri yang dapat membuat makanannya sendiri tetapi menggunakan bahan kimia untuk proses ini, bukan sinar matahari. Kemoautotrof menjalani respirasi seluler untuk mengubah molekul anorganik menjadi energi yang dapat mereka gunakan.
Ini adalah contoh respirasi seluler yang terjadi di kondisi ekstrim yang biasanya tanpa cahaya dan oksigen. Jenis organisme ini mengubah molekul anorganik seperti hidrogen sulfida, metana atau amonia menjadi molekul organik yang dapat mereka gunakan untuk makanan.
Heterotrof: Organisme yang Tidak Dapat Membuat Makanannya Sendiri
Makhluk hidup yang tidak dapat membuat makanannya sendiri disebut heterotrof.
Arti lainnya dari heterotrof adalah konsumen. Organisme ini harus mengkonsumsi molekul organik yang dibuat oleh organisme lain untuk makanan mereka. Heterotrof akan memakan autotrof atau heterotrof lainnya.
Contoh Respirasi Sel: Heterotrof
Heterotrof diperlukan untuk mengkonsumsi organisme lain atau bagian dari organisme untuk mendapatkan molekul makanan mereka. Mereka menjalani respirasi sel untuk mengubah makanan yang mereka makan menjadi energi yang dapat mereka gunakan.
Heterotrof mengandalkan autotrof yang menyimpan energi dari matahari sebagai: biomassa yang dapat dikonsumsi oleh heterotrof. Autotrof yang menggunakan fotosintesis menyediakan lebih dari 99 persen energi yang digunakan untuk mendukung semua kehidupan di Bumi.