Sel memerlukan sumber energi dari luar untuk melakukan aktivitas kehidupannya, seper merakit polimer, memompa zat melintasi membran, bergerak, dan bereproduksi. Sel memperoleh bahan bakar untuk menghasilkan energi dari makanan yang telah dicerna, energi yang tersimpan dalam molekul-molekul organik dari makanan pada dasarnya berasal dari matahari. Energi mengalir kedalam ekosistem sebagai cahaya matahari dan meninggalkan ekosistem sebagai panas. Unsur-unsur yang esensial bagi kehidupan akan di daur ulang secara terus menerus, siklus pendaurulangan tersebut dinamanakan siklus Biogeokimia.
Fotosintesis menghasilkan oksigen dan dan molekul organik yang akan digunakan mitokondria sebagai bahan bakar untuk respirasi sel yang menghasilkan ATP. Proses respirasi sel pada akhirnya akan menghasilkan zat sisa karbon dioksida dan air yang digunakan sebagai bahan dalam proses fotosintesis.
Jalur metabolik yang melepaskan energi dinamakan jalur katabolik, jalur katabolik terjadi degan menguraikan molekul kompleks menjadi sederhana serta melepaskan energi (ATP). Transfer elektron memerankan peran penting dalam jalur katabolik.
Senyawa organik memiliki energi potensial sebagai akibat dari susunan atom-atomnya. Dalam reaksi eksergonik, senyawa organik berperan sebagai bahan bakar dan enzim akan berperan dalam mendegredasikan senyawa organik kompleks yang kaya akan energi potensial menjadi produk buangan yang lebih sederhana dan memiliki sedikit energi. Sejumlah energi yang diambil dari simpanan kimiawi dapat digunakan untuk kerja dan sisanya terbuang sebagai panas.
Salah satu proses katabolik yaitu fermentasi (fermentation) merupakan proses penguraian gula sebagian yang terjadi tanpa bantuan oksigen. Jalur katabolik yang paling diminan dan efisien adalah respirasi aerobik (aerobic respiration) yang mengkonsumsi oksigen bersama senyawa organik sebagai reaktan dalam reaksi kimia. Sel-sel sebagaian besar organisme eukariota dapat melakukan respirasi aerobik, sedangakan organisme prokariota menggunakan zat selain oksigen dalam proses yang serupa dalam menghasilkan energi. Proses respirasi selular tanpa menggunakan oksigen dinamakan respirasi anaerobik.
Pada dasarnya respirasi aerobik berjalan dengan dengan cara mereaksikan oksigen dan senyawa organik menjadi produk buangan berupa air dan karbon dioksida, serta melepaskan energi dalam bentuk molekul ATP. Contoh yang paling umum dalam respirasi selular adalah mereaksikan oksigen dengan molekul gula.
Penguraian gula bersifat eksergonik dan memiliki perubahan energi bebas sebesar -686 kkal. Tanda minus menandakan bahwa produk menyimpan energi lebih sedikit daripada reaktan dan reaksi tersebut dapat terjadi secara spontan.
Jalur metabolik tidak secara langsung dapat menggerakkan flagela, memompa zat melintasi membran, atau menggerakkan aktivitas selular lainnya. Metabolisme (dalam hal ini katabolisme) berperan sebagai sarana untuk menghasilkan energi (ATP) yang pada akhirnya akan digunakan untuk menggerakkan reaksi kimia lain dalam sel, sehingga aktivitas selular dapat berlangsung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar