Pengertian Respirasi dan Jenisnya Lengkap

TAMBANGILMU.COM - Setiap makhluk di bumi pasti bernafas. Tanpa bernafas, makhluk hidup tersebut akan mati karena tidak mendapatkan Oksigen dari udara yang dihirup. Secara umum udara masuk dan menetap dalam sistem pernafasan dan masuk dalam pernafasan otot sehingga trakea dapat melakukan penyaringan, penghangatan dan melembabkan udara yang masuk, juga melindungi organ lembut. penghisapan ini disebut inspirasi dan menghembuskan disebut ekspirasi. Pada kesempatan kali ini admin tambangilmu akan membagikan tentang pengertian respirasi, struktur sistem respirasi, dan jenis-jenis respirasi yang akan dijelaskan secara lengkap dan mudah untuk dimengerti.




PENGERTIAN RESPIRASI

Berikut adalah beberapa pengertian atau definisi dari Respirasi/Pernafasan:
  • Respirasi merupakan suatu proses pertukaran gas oksigen atau O2 yang sangat dibutuhkan tubuh untuk metabolisme sel dengan gas karbondioksida atau CO2 yang dihasilkan dari metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru.
  • Respirasi merupakan aktifitas menghirup udara yang berasal dari luar tubuh yang banyak mengandung oksigen (O2) kedalam tubuh serta menghembuskan udara yang banyak mengandung karbondioksida (CO2) sebagai sisa dari oksidasi keluar dari tubuh. Sisa respirasi berfungsi untuk menukar udara ke permukaan bagian dalam paru-paru.
  • Respirasi dalam biologi merupakan proses mobilisasi energi yang dilakukan makhluk hidup melalui pemecahan Senyawa Berenergi Tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup.
  • Respirasi meruapakan proses keluarnya energi kimia dari dalam tubuh organisme melewati reaksi oksidasi (penambahan oksigen) dalam molekul organik. Dari peristiwa ini nantinya dihasilkan energi yang  berbentuk Adenosin Trifosfat (ATP) dan karbondioksida (CO2) serta air (H2O). 
Dalam kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. Namun, istilah respirasi mencakup proses-proses yang tidak ada pada istilah pernapasan. Respirasi dilakukansemua tingkatan organisme hidup, dari individu hingga satuan terkecil, sel. Apabila pernapasan biasanya menggunakan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak melulu melibatkan oksigen.

Pada dasarnya, respirasi merupakan sebuah proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpan energi kimia pada organisme hidup. SET, seperti molekul gula atau asam-asam lemak, dapat dipecah dengan bantuan enzim dan beberapa molekul sederhana. Karena proses ini adalah reaksi eksoterm atau reaksi yang melepaskan energi, energi yang dilepas ditangkap oleh ADP atau NADP membentuk ATP atau NADPH. Berbagai reaksi biokimia endotermik atau reaksi yang memerlukan energi dipasok kebutuhan energinya dari kedua kelompok senyawa terakhir ini.

Dimana tempat reaksi respirasi berlangsung? Kebanyakan reaksi respirasi akan berlangsung pada bagian mitokondria dan ada yang terjadi pada sitoplasma. Mitokondria mempunyai membran ganda (terdiri dari bagian luar dan dalam) serta ruangan intermembran yang letaknya di antara membran luar dan dalam. Ada juga Krista yang merupakan lipatan-lipatan dari membran dalam. Ruangan terdalam pada bagian ini terdapat cairan berupa gel yang disebut matriks. Adenosin Trifosfat atau ayng disingkat ATP adalah yang paling banyak dihasilkan pada saat respirasi di dalam mitokondria, inilah kenapa mitokondria sering disebut juga sebagai mesin sel.


Perbedaan Respirasi dan Bernafas
Pernapasan dan respirasi dibutuhkan bagi semua organisme hidup. Tapi, tak jarang dua istilah tersebut yaitu pernapasan dan respirasi kerap disebut sama. padahal ada perbedaan besar antara kedua istilah tersebut. Bernapas adalah proses konstan yang mana makhluk hidup (utamanya manusia) menghirup oksigen kemudian mengeluarkan karbondioksida terus-menerus setiap hari. Sedangkan Respirasi ialah sebuah proses yang mana tubuh memecah oksigen, yang nantinya sel-sel pada tubuh bisa memanfaatkannya. Ini merupaka bagian dari proses metabolisme yang dikenal dengan proses katabolik dari aktivitas selular, di mana molekul energi dibuang selagi karbon dioksida dan air diproduksi. Berikut perbedaanya. Ruang lingkupnya, bernafas terjadinya pada lingkup individu akan tetapi respirasi terjadi pada lingkup yang lebih kecil yaitu pada sel.



STRUKTUR SISTEM RESPIRASI

Berkut ini adalah Sistem respirasi yang terdiri dari:
  • Saluran nafas bagian atas. Bagian ini akan membuat udara yang masuk ke tubuh dihangatkan, disaring dan dilembabkan
  • Saluran nafas bagian bawah. Bagian ini akan menghantarkan udara yang masuk dari saluran bagian atas menuju alveoli
  • Alveoli. Bagian ini akan terjadi pertukaran gas antara O2 dan CO2 dan Sirkulasi paru yang dimana pembuluh darah arteri akan menuju paru, sedangkan pembuluh darah vena akan meninggalkan paru.
  • Rongga Pleura. Terbentuk dari dua selaput serosa, yang meluputi dinding dalam rongga dada yang disebut pleura parietalis, dan yang meliputi paru atau pleura viseralis
  • Rongga dan dinding dada. Merupakan sebuah pompa muskuloskeletal yang akan mengatur pertukaran gas di dalam proses respirasi



JENIS-JENIS RESPIRASI

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, respirasi dibagi menjadi dua, yaitu respirasi aerob dan anaerob. Sederhananya, respirasi aerob adalah proses respirasi yang membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi. Sedangkan, respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi.

1. Respirasi Aerob
Sebagian besar hewan dan tumbuhan melakukan respirasi aerob. Respirasi aerob adalah proses pembakaran zat makanan menggunakan oksigen dari pernapasan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Selanjutnya, ATP akan digunakan untuk memenuhi proses yang selalu memerlukan energi. Respirasi aerob disebut juga pernapasan karena terjadi di dalam paru-paru. Pada tingkatan sel respirasi akan terjadi pada mitokondria.

Bahan makanan seperti senyawa lemak, karbohidrat atau protein dioksidasi sempurna akan menjadi karbondioksida dan air. Pada reaksi tersebut, substrat yang dioksidasi sempurna adalah senyawa glukosa. Oksigen sangat diperlukan untuk akseptor elektron terakhir pada rantai transpor elektron di mitokondria.

Karbondioksida (CO2) dibebaskan keluar sel sebagai sampah. Pada manusia, CO2 akan dilarutkan di dalam darah, lalu dibuang melalui pernapasan dari paru-paru. Molekul air merupakan sampah dari respirasi dan akan dibuang melalui plasma darah ke paru-paru, kemudian dikeluarkan melalui hembusan napas.

Respirasi aerob dibedakan menjadi tiga tahap, yaitu :
  • Glikolisis merupakan reaksi tahap pertama secara aerob yang berlangsung di mitokondria. Glikolisis ini terjadi pada saat sel memecah molekul glukosa yang mengandung 6 atom C (6C) menjadi 2 molekul asam piruvat yang mengandung 3 atom C (3C) yang melalui dua rangkaian reaksi. Peristiwa glikolisis menunjukkan perubahan dari glukosa, kemudian makin berkurang kekomplekan molekulnya dan berakhir sebagai molekul asam piruvat. Produk penting glikolisis yaitu 2 buah molekul asam piruvat, 2 buah molekul NADH untuk sumber elektron berenergi tinggi, 2 molekul ATP dari 1 molekul glukosa.
  • Siklus krebs adalah tahap kedua respirasi aerob. Nama siklus ini berasal dari nama orang yang menemukan reaksi tahap kedua respirasi aerob ini, yaitu Hans Krebs. Siklus ini disebut juga siklus asam sitrat. Siklus krebs dimulai dengan 2 molekul asam piruvat yang dibentuk glikolisis yang meninggalkan sitoplasma masuk ke mitokondria. Sehingga, siklus krebs terjadi di dalam mitokondria. Siklus ini memiliki tiga fungsi, yaitu menghasilkan NADH, FADH2, ATP serta membentuk kembali oksaloasetat. Oksaloasetat ini berfungsi untuk siklus krebs selanjutnya. Dalam siklus ini akan menghasilkan 6 NADH, 2 FADH2, dan 2 ATP.
  • Transpor elektron adalah tahap ketiga respirasi aerob. Transpor elektron terjadi di membran dalam mitokondria, dan berakhir setelah elektron dan H+ bereaksi dengan oksigen yang berfungsi sebagai akseptor terakhir, membentuk H2O. ATP yang dihasilkan berjumlah 32 ATP. Hasil akhirnya adalah terbentuknya 32 ATP dan H2O sebagai hasil sampingan respirasi. Produk sampingan respirasi itu akan dibuang ke luar tubuh, pada tumbuhan melalui stomata dan melalui paru-paru pada pernapasan hewan tingkat tinggi.


2. Respirasi Anaerob
Respirasi anaerob merupakan proses respirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagai penerima akhir pada saat pembentukan ATP. Respirasi anaerob juga menggunakan glukosa sebagai substrat. Respirasi anaerob sering disebut juga fermentasi. Organisme yang melakukan fermentasi di antaranya adalah bakteri dan protista yang hidup di rawa, lumpur, makanan yang diawetkan, atau tempat-tempat lain yang tidak mengandung oksigen.

Beberapa organisme dapat berespirasi menggunakan oksigen, tetapi dapat juga melakukan fermentasi. Organisme seperti ini akan melakukan fermentasi apabila lingkungannya miskin oksigen. Contohnya sel-sel otot akan melakukan respirasi anaerob jika kekurangan oksigen.



PERBEDAAN RESPIRASI AEROB DAN ANAEROB

1. Perbedaan Kebutuhan Oksigen
Respirasi aerob sangat membutuhkan oksigen, sedangkan reaksi anaerob tidak membutuhkannya.

2. Perbedaan Tempat
Jika kita lihat pada tabel tahapan respirasi aerob di atas, kebanyakan proses resprasi aerob terjadi di mitokondria. Sementara respirari anaerob terjad di sitoplasma.

3. Perbedaan Proses dan Tahapan
Pada respirasi aerob, prosesnya cenderung lebih panjang. Terdiri dari 4 tahapan (glikolisis, dekarboslisasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron) sementara pada anaerob reaksinya hanya glikolisis atau fermentasi saja.

4. Produk Yang Dihasilkan
Energi yang dihasilkan respiraasi aerob jauh lebih tinggi dibandingkan anaerob. Respirasi aerob dapat menghasilkan 36 ATP,  anaerob hanya menghasilkan 2 ATP.

5. Perbedaan Hasil Samping
Respirasi aerob merombak substrat mejadi CO2 dan H2O secara sempurna. Semua hidrogen yang terlepas dari substrat selama proses kemudian bereaksi dengan oksigen dan menghasilkan air. Respirasi anaerob akan merombak substrat menjadi air dengan tidak sempurna. Sebagian hidrogen yang terlepas dari substrat kemudian bereaksi dengan senyawa lain dan membentuk berbagai jenis asam.