TRANSPOR ELEKTRON

      

@E03-Rayhan - 

Oleh Rayhan Ismed

Transpor elektron adalah tahapan dalam respirasi seluler di mana fosforilasi oksidatif terjadi dan sebagian besar ATP dihasilkan. 
Sistem transpor elektron menciptakan gradien elektron dalam mitokondria sepanjang membran dalam sehingga ketika proton kembali memasuki matriks melalui ATP sintase, energi potensial mereka diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP. Sebagian besar energi yang digunakan dalam kegiatan biologis makhluk hidup termasuk mikroorganisme dihasilkan melalui proses transport elektron. Proses transport elektron memicu aliran proton yang akan menggerakkan ATP-ase. Enzim yang juga merupakan proton transporter tersebut akan aktif dan mengkatalis pembentukan ATP. Elektron-elektron yang dihasilkan dari proses oksidasi senyawa hasil metabolisme akan dialirkan melalui molekul-molekul pembawa (carrier) seperti beberapa jenis protein dan senyawa lipid seperti quinone.

 Masing-masing molekul pembawa elektron tersebut memiliki potensial elektroda (kapasitas muatan) yang berbeda. Elektron akan mengalir dari molekul karier yang memiliki potensial rendah menuju molekul yang memiliki potensial lebih tinggi.

Ciri-ciri Transpor Elektron: 

1.    terdapat akseptor Elektron terakhir berupa O2 yang membentuk H2O 
[Elektron (e-) + H+ + O2 → H2O].

2.    berlangsung secara aerob.

3.    terjadi di krista mitokondria.

4.    terdapat beberapa faktor yang berperan penting, yaitu:

a)   Akseptor Elektron, yaitu: NADH2, FADH2, O2 

b)   Koenzim Q 

c)    Sitokrom oksidasi a, b, c

5.    terjadi perombakan NADH2 dan FADH2 menjadi ATP, dengan:

a)   1 NADH dirombak menjadi 3 ATP 

b)   1 FADH dirombak menjadi 2 ATP 

6.     menghasilkan:

a)   12 molekul H2O 

b)   34 molekul ATP yang diperoleh dari perombakan:

1)   2 NADH2 dari Glikolisis = 2 x 3 ATP = 6 ATP

2)   2 NADH2 dari Dekarboksilasi Oksidatif = 2 x 3 ATP = 6 ATP 

3)   6 NADH2 dari Siklus Krebs = 6 x 3 ATP = 18 ATP

4)    2 FADH2 dari Siklus Krebs = 2 x 2 ATP = 4 ATP 

 SISTEM TRANSPOR ELEKTRON:

Rantai transpor elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria. Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q (Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a.

TAHAPAN TRANSFER ELEKTRON ADALAH SEBAGAI BERIKUT.

1.      NADH akan melepaskan elektronnya (e^-) kepada komplek protein I. Peristiwa ini membebaskan energi yang memicu dipompanya H⁺ dari matriks mitokondria menuju ruang antar membran. NADH yang telah kehilangan elektron akan berubah menjadi NAD⁺.

2.      Elektron akan diteruskan kepada ubiquinon.

3.      Kemudian elektron diteruskan pada komplek protein III. Hal ini akan memicu dipompanya H⁺ keluar menuju ruang antar membran.

4.      Elektron akan diteruskan kepada sitokrom c.

5.      Elektron akan diteruskan kepada komplek protein IV. Hal ini juga akan memicu dipompanya H⁺  keluar menuju ruang antar membran.

6.      Elektron kemudian akan diterima oleh molekul oksigen, yang kemudian berikatan dengan 2 ion H⁺  membentuk H₂O.

7.      Bila dihitung, transfer elektron dari bermacam-macam protein tadi memicu dipompanya 3 H⁺  keluar menuju ruang antar membran. H⁺  atau proton tersebut akan kembali menuju matriks mitokondria melalui enzim yang disebut ATP sintase.

8.      Lewatnya H⁺  pada ATP sintase akan memicu enzim tersebut membentuk ATP secara bersamaan. Karena terdapat 3 H⁺  yang masuk kembali ke dalam matriks, maka terbentuklah 3 molekul ATP.

9.      Proses pembentukan ATP oleh enzim ATP sintase tersebut dinamakan dengan kemiosmosis.

Penjelasan di atas adalah proses transfer elektron yang berasal dari molekul NADH. Bagaimana dengan elektron yang berasal dari FADH2 ?

FADH2  akan mentransfer elektronnya bukan kepada komplek protein I, namun pada komplek protein II. Transfer pada komplak protein II tidak memicu dipompanya H+  keluar menuju ruang antar membran. Setelah dari komplek protein II, elektron akan ditangkap oleh ubiquinon dan proses selanjutnya sama dengan transfer elektron dari NADH. Jadi pada transfer elektron yang berasal dari FADH2 , hanya terjadi 2 kali pemompaan H+  keluar menuju ruang antar mebran. Oleh sebab itu dalam proses kemiosmosis hanya terbentuk 2 molekul ATP saja.

Jadi kesimpulannya adalah:

§  Satu NADH yang menjalani transfer elektron akan menghasilkan 3 molekul ATP.

§  Sedangkan satu molekul FADH₂ yang menjalani transfer elektron akan menghasilkan 2 molekul ATP.

DAFTAR PUSTAKA:

Alistigna,pengertiantransporelektronhttp://budisma.net/2015/07/pengertian-transpor-elektron.html

LaiKaromah,Desember,14-2015https://mikrobio.net/fisiologi-mikrob/mekanisme-transport-elektron-pada-mikroorganisme.html

2010-November45-8-17-STEPHANIE-FINALEXAMhttp://wiranatastephanie.blogspot.co.id/2010/11/transpor-elektron-transpor-elektron.html

Biologisel,05-januari-2011http://biologi-news.blogspot.co.id/2011/01/sistem-transport-elektron.html

Panjitok-6:44:00AMhttp://www.edubio.info/2015/08/proses-dan-tahapan-transfer-elektron.html