FOTOSINTESIS

Tumbuhan disebut sebagai organisme autotropik, yaitu organisme yang dapat

menghasilkan makanan sendiri. Makanan diperoleh melalui proses yang disebut fotosintesis.

Fotosintesis berasal dari kata fotos yang artinya cahaya, dan sintesis yang artinya

pembentukan. Fotosintesis merupakan proses pembentukan zat makanan dengan

menggunakan cahaya. Proses penyusunan makanan melalui fotosintesis hanya dapat

dilakukan oleh organisme yang memiliki klorofil. Klorofil berfungsi sebagai penangkap

cahaya (antenna).

Jadi fotosintesis akan berlangsung di kloroplas apabila terdapat cahaya. Selain cahaya,

proses fotosintesis yang dilakukan tumbuhan memerlukan air (H2O) dan karbon dioksida

(CO2). Dengan bantuan sinar matahari, karbon dioksida dan air akan diubah oleh klorofil

menjadi karbohidrat dan oksigen. Secara sederhana, reaksi fotosintesis dapat dituliskan

sebagai berikut:

Peristiwa fotosintesis di atas, hanya dapat berlangsung jika terdapat klorofil dan cukup

sinar matahari. Klorofil adalah pigmen hijau atau zat warna hijau daun yang berbentuk

butiran-butiran yang terletak di dalam kloroplas. Kloroplas banyak terdapat di daun. Oleh

karena itu, sebagian besar daun berwarna hijau. Daun memang tidak selamanya berwarna

hijau, ada yang berwarna merah, kuning, atau yang lain. hal itu terjadi karena di dalam

kloroplas terdapat pigmen selain klorofil.

Selain pada daun, klorofil kadang-kadang dijumpai pada batang tumbuhan, khususnya

tumbuhan yang daunnya telah mengalami modifikasi bentuk dan fungsi. Misalnya pada

tumbuhan kaktus dan pinus.

sumber : http://www.materisekolah.com/pengertian-fotosintesis/#ixzz2GuOBJG92

TAHAPAN – TAHAPAN FOTOSINTESIS

         Proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas melalui dua tahap reaksi, yaitu reaksi terang

dan reaksi gelap.

1. Reaksi terang

         Terjadi bila terdapat sinar, misalkan sinar matahari. Selama tahap ini klorofil didalam

membrane gana menyerap sinar merah dan nila yang bergelombang panjang pada spectrum

sinar.

Energy yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air. Pemecahan ini

disebut fotolisis. Fotolisis mengakibatkan molekul air pecah menjadi hydrogen dan oksigen.

Reaksi fotolisis dapat ditulis dengan persamaan:

2 H2O 2 H2 + O2

         H2 yang terlepas ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini, NADP bertindak

sebagai akseptor H2, bentuknya berubah menjadi NADPH2 dan O2tetap dalam keadaan bebas.

NADP (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat) merupakan koenzim yang penting

peranannya dalam kegiatan oksidasi reduksi dan banyak terdapat dalam sel hidup. Selama

proses tersebut dihasilkan ATP.

2. Reaksi gelap

       Blackman (1905) adalah seorang ahli membuktikan bahwa reduksi dari CO2 ke CHO

berlangsung tanpa sinar. Sehingga reaksi gelap disebut pula sebagai reaksi blackman atau

reduksi CO.

Bila reaksi terang (Hill) dan reaksi gelap (blackman) digabung maka reaksinya sebagai

berikut:

Hill:

2 H2O 2 NADP H2 + O2

Balckman:

CO2 + 2 NADP H2 + O2 2 NADP + H2 + CO + O + H2 + O2

Penggabungan :

2 H2O + CO CH2O + H2O + O2

Bila baris terakhir ini dikalikan 6 , maka kita akan memperoleh:

12 H2O + 6 CO2 (CH2O)6 + 6 H2 + 6 O2

B. Andrew dan Melvin Calvin (1950) dari universitas kalifornia mengemukakan fiksasi

CO2pada proses foto sintesis / asimilasi C. siklus asimilasi C dalam organism fotoautotrof

dapat digambarkan sbb:

         Reaksi gelap merupakan penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tersebut.

Dalam peristiwa ini , penyusutan CO2 tidak membutuhkan sinar , sehingga reaksi tersebut

dinamakan reaksi gelap.

Sumber : http://www.crayonpedia.org/mw/Fotosintesis_12.1

Persamaan reaksi kimiaa fotosintesis adalah sebagai berikut :

H2O (air) + CO2 (karbondioksida) + cahaya → CH2O (glukosa) + O2 (oksigen)

Lambat cepatnya proses fotosintesis ditentukan oleh :

1. Intensitas cahaya, laju fotosintesis maksimal jika banyak cahaya.

2. Suhu, enzim yang bekerja pada proses ini maksimal pada suhu yang diinginkannya.

3. Banyaknya karbondioksida, semakin banyak semakin maksimal proses fotosintesis.

4. Banyaknya air, semakin maksimal jika jumlah air banyak.

5. Tahapan pertumbuhan, tumbuhan yang masih berkecambah menunjukan laju fotosintesis

yang maksimal dari pada tumbuhan yang dewasa.

Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/

PEMBENTUKKAN BADAN KETON

Ketone bodies (senyawa keton dalam tubuh) adalah hasil oksidasi asam lemak yang tidak

sempurna. Ketidakseimbangan hormonal terutama produksi insulin yang tidak cukup untuk

mengimbangi aktivitas glukagon di dalam tubuh memungkinkan kondisi metabolisme yang

cenderung mengarah ke produksi yang relatif banyak ketone bodies yang disebut ketosis.

Pengertian lain Ketogenesis adalah pembentukan keton dari proses glukoneogenesis

yang berlangsung dalam hepar. Keton merupakan senyawaan asam bilamana diproduksi

berlebihan menyebabkan KETOASIDOSIS atau KETOSIS. Kelainan ini banyak ditemukan

pada penderita DM.

Seperti telah dijelaskan pada uraian terdahulu, asam lemak dioksidasi dan dibelah

menjadi ASETIL KOENZIM A, dan diikuti oleh oksidasi gugus asetil melalui DAUR ASAM

SITRAT (KREB’S CYCLE) pada sel yang sama. Proses seperti ini banyak berlangsung

dalam otot (baik otot lurik maupun otot jantung) yang berguna untuk penyediaan energi.

Namun demikian di dalam hati dan ginjal, oksidasi asam lemak hanya sampai pada

pembentukan ASETOASETAT dengan proses sebagai berikut: Asetil KoA bergabung

dengan Asetoasetil KoA dan dikatalisasi enzim hidroksimetil glutaril KoA sintetase

membentuk 3-hidroksi-3-metilglutaril KoA dengan melepas satu molekul Koenzim A,

selanjutnya dibelah lagi oleh enzim hidroksi di atas menjadi Asetoasetat dengan melepas satu

molekul asetil KoA. Asetoasetat ( 3-OKSOBUTIRAT atau D-3-HIDROKSIBUTIRAT)

kemudian diangkut melalui peredaran, dan mengoksidasinya lebih lanjut pada jaringan lain

(OTOT dan OTAK).

Badan keton terdiri dari 3 senyawa, yaitu aseton, asam aseotasetat, dan asam β-

hidroksibutirat, yang merupakan produk metabolisme lemak dan asam lemak yang berlebihan.

Badan keton diproduksi ketika karbohidrat tidak dapat digunakan untuk menghasilkan energi

yang disebabkan oleh : gangguan metabolisme karbohidrat (mis. diabetes mellitus yang tidak

terkontrol), kurangnya asupan karbohidrat (kelaparan, diet tidak seimbang : tinggi lemak –

rendah karbohidrat), gangguan absorbsi karbohidrat (kelainan gastrointestinal), atau gangguan

mobilisasi glukosa, sehingga tubuh mengambil simpanan asam lemak untuk dibakar.

Peningkatan kadar keton dalam darah akan menimbulkan ketosis sehingga dapat

menghabiskan cadangan basa (mis. bikarbonat, HCO3) dalam tubuh dan menyebabkan

asidosis. Pada ketoasidosis diabetik, keton serum meningkat hingga mencapai lebih dari 50

mg/dl.

Keton memiliki struktur yang kecil dan dapat diekskresikan ke dalam urin. Namun,

kenaikan kadarnya pertama kali tampak pada plasma atu serum, kemudian baru urin.

Ketonuria (keton dalam urin) terjadi akibat ketosis. Benda keton yang dijumpai di urine

terutama adalah aseton dan asam asetoasetat.

. Proses Ketogenesis.

Proses ketogenesis merupakan proses pembentukan badan-badan keton di mana

proses ini terjadi akibat pemecahan lemak dan karbohidrat tidak seimbang. Proses

ketogenesis sering terjadi pada keadaan kelaparan dan DM yang tak terkontrol.

Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak akan memasuki daur asam sitrat

hanya jika pemecahan lemak dan karbohidrat terjadi secara berimbang. Karena masuknya

asetil KoA ke dalam daur asam sitrat tergantung pada tersedianya oksaloasetat untuk

pembentukan sitrat. Tetapi konsentrasi oksaloasetat akan menurun jika karbohidrat tidak

tersedia atau penggunaannya tidak sebagaimana mestinya. Oksaloasetat dalam keadaan

normal dibentuk dari piruvat.

Pada puasa atau diabetes, oksaloasetat dipakai untuk membentuk glukosa pada jalur

glukoneogenesis dan demikian tidak tersedia untuk kondensasi dengan asetil KoA. Pada

keadaan ini asetil KoA dialihkan kepembentukan asetoasetat dan D-3hidroksibutirat.

Asetoasetat, D- 3- hidroksibutirat dan Aseton disebut dengan zat keton.

Asetoasetat dibentuk dari asetil KoA dalam tiga tahap. Dua molekul asetil KoA

berkondensasi membentuk asetoasetil KoA. Reaksi yang dikatalisis oleh tiolase ini

merupakan kebalikan dari tahap tiolisis pada oksidasi asam lemak. Selanjutnya astoasetil

KoA bereaksi dengan asetil KoA dan air untuk menghasilkan 3 - hidroksi- 3 – metilglutaril

KoA ( HMG - KoA ) dan KoA. Kondensasi ini mirip dengan kondensasi yang dikatalisis oleh

sitrat sintase.Keseimbangan yang tidak menguntungkan bagi pembentukan asetoasetil KoA

diimbangi oleh reaksi ini, yang keseimbangannya menguntungkan karena hidrolisis iaktan

tioester. 3 - Hidroksi - 3 - metilglutaril KoA kemudian terpecah menjadi asetil KoA dan

asetoasetat. Hasil dari keseluruhan reaksi adalah:

2 Asetil KoA + H20 Asetoasetat +2 KoA H+

3–Hidroksibutirat terbentuk melalui reduksi asetoasetat di matriks mitokondria.

Rasio hidroksibutirat terhadap astoasetat tergantung pada rasio NADH / NAD+ di dalam

mitokondria . Karena merupakan asam keto - β, asetasetat secara lambat mengalami

dekarboksilasi spontan menjadi aseton . bau aseton dapat dideteksi dalam udara pernafasan

seseorang yang kadar asetoasetat dalam darahnya tinggi.

Asetoasetat adalah merupakan salah satu bahan bakar yang utama dalam jaringan.

Situs utama produksi asetasetat dan 3 - hidroksibutirat adalah hati. Senyawa-seyawa ini

berdifusi dari mitokondria hati ke dalam darah dan diangkut ke jaringan perifer. Asetoasetat

dan 3- hidroksibutirat merupakan bahan bakar normal pada metabolisme energi dan secara

kwantitatif penting sebagai sumber energi .

Otot jantung dan korteks ginjal menggunakan asetoasetat sebagai sumber energi

dibanding glukosa. glukosa merupakan bahan bakar utama bagi otak dan sel darah merah

pada orang yang mempunyai gizi baik dengan diet seimbang. Tapi otak dapat beradaptasi dan

menggunakan asetoasetat dalam keadaan kelaparan dan diabetes. Pada kelaparan

berkepanjangan, 75% bahan bakar yang diperlukan oleh otak didapat dari asetoasetat.

Asetoasetat dapat diaktifkan melalui pemindahan KoA dari suksinil KoA dalam suatu reaksi

yang dikatalisis oleh suatu koA transferase spesifik. Kemudian, asetoasetil KoA dipecah oleh

tiolase menjadi dua molekul asetil KoA, yang selanjutnya memasuki daur asam sitrat. Hati

dapat membekali organ-organ lain dengan asetoasetat karena hati tidak memiliki KoA

transferase spesifik ini.

Asam lemak dilepaskan oleh jaringan adiposa dan diubah menjadi unit- unit astil oleh

hati, yang kemudian mengeluarkannya sebagai asetoasetat. Kadar asetoasetat yang tinggi

dalam darah menandakan berlimpahnya unit asetil yang menyebabkan berkurangnya laju

lipolisis di jaringan adiposa.

Sumber: : http://www.edisukarman.com/2012/06/makalah-biokimia-ketogenesis.html

GUGUS KETON

Salah satu contoh keton: Aseton

Keton bisa berarti gugus fungsi yang dikarakterisasikan oleh sebuah gugus karbonil

(O=C) yang terhubung dengan dua atom karbon ataupun senyawa kimia yang mengandung

gugus karbonil. Keton memiliki rumus umum:

R1(CO)R2.

Senyawa karbonil yang berikatan dengan dua karbon membedakan keton dari asam

karboksilat, aldehida, ester, amida, dan senyawa-senyawa beroksigen lainnya. Ikatan ganda

gugus karbonil membedakan keton dari alkohol dan eter. Keton yang paling sederhana adalah

aseton (secara sistematis dinamakan 2-propanon).

Atom karbon yang berada di samping gugus karbonil dinamakan karbon-α. Hidrogen

yang melekat pada karbon ini dinamakan hidrogen-α. Dengan keberadaan asam katalis, keton

mengalami tautomerisme keto-enol. Reaksi dengan basa kuat menghasilkan enolat.

Tatanama

Secara umum, keton dinamakan dengan tatanama IUPAC dengan menggantikan

sufiks -a pada alkana induk dengan -on. Untuk keton yang umumnya dijumpai, nama-nama

tradisional digunakan, seperti pada aseton dan benzofenon, nama-nama ini dianggap sebagai

nama IUPAC yang dipertahankan [1] walaupun beberapa buku kimia menggunakan nama

propanon.

Okso adalah tatanama IUPAC resmi untuk gugus fungsi keton. Namun prefiks

lainnya juga digunakan dalam berbeagai buku dan jurnal. Untuk senyawa-senyawa yang

umum (terutama pada biokimia), keto atau okso adalah istilah yang digunakan untuk

menjelaskan gugus fungsi keton (juga dikenal dengan nama alkanon). Okso juga merujuk

pada atom okesigen tunggal yang berkoordinasi dengan logam transisi (okso logam).

Sifat-sifat fisika

Contoh-contoh keton, dari kiri: aseton, digunakan sebagai pelarut; oksaloasetat, salah satu

senyawa pada proses metabolisme glukosa; asetilaseton dalam bentuk (mono) enol (enol

ditandai dengan warna biru); sikloheksanona, terkandung pada nilon; muskon, dan tetrasilin,

sebuah antibiotik.

Gugus karbonil bersifat polar, sehingga mengakibatkan senyawa keton polar. Gugus karbonil

akan berinteraksi dengan air melalui ikatan hidrogen, sehingga keton larut dalam air. Ia

merupakan akseptor ikatan hidrogen, dan bukannya donor, sehingga ia tidak akan

membentuk ikatan hidrogen dengan dirinya sendiri. Hal ini membuat keton lebih mudah

menguap daripada alkohol dan asam karboksilat.

Pengelompokan keton

Keton dikelompokkan berdasarkan substituen mereka. Salah satu klasifikasi keton membagi

senyawa ini menjadi keton simetris dan keton tidak simetris tergantung dari kemungkinan 2

substituen organik bergabung ke pusat karbonil. Aseton dan benzofenon (C6H5C(O)C6H5)

termasuk keton simetris. Asetofenon (C6H5C(O)CH3) adalah contoh keton tidak simetris. Di

ilmu stereokimia, keton tidak simetris dikenal karena bersifat prokiral.

Keasaman

Hidrogen-α keton lebih asam (pKa ≈ 20) daripada hidrogen alkana biasa (pKa ≈ 50). Hal ini

disebabkan oleh stabilisasi resonansi ion enolat yang terbentuk ketika berdisosiasi. Keasaman

relatif hidrogen-α sangatlah penting dalam reaksi enolisasi keton dan senyawa karbonil

lainnya.

Sifat-sifat spektroskopi

Spektroskopi adalah salah satu cara yang penting untuk mengidentifikasi keton. Keton dan

aldehida akan menunjuukkan puncak yang signifikan pada spektroskopi inframerah di sekitar

1700 cm−1 (agak tinggi atau rendah, bergantung pada lingkungan kimiawi)

Sintesis

Terdapat beberapa metode untuk pembuatan keton dalam laboratorium:

Keton dapat dihasilkan dengan oksidasi alkohol sekunder. Proses ini memerlukan

oksidator kuat seperto kalium permanganat, kalium dikromat, atau senyawa lain yang

mengandung Cr(VI). Alkohol dioksidasi dengan pemanasan refluks pada larutan

asam. Sebagai contoh, 2-propanol dioksidasi menjadi aseton.

H3C-CH(OH)-CH3 → H3C-CO-CH3

Dua atom hidrogen dilepas, menjadikan atom oksigen berikatan ganda dengan atom

karbon.

Keton juga bisa dihasilkan dari hidrolisi halida gem.

Alkuna dapat diubah menjadi enol melalui reaksi hidrasi dengan keberadaan asam dan

HgSO4. Tautomerisme enol-keto enol yang dihasilkan akan menghasilkan keton.

Reaksi ini akan selalu menghasilkan keton, bahkan untuk alkuna terminal, dan

Sia2BH diperlukan apabila diinginkan aldehida.

Keton aromatik dapat dibuat dengan reaksi Friedel-Crafts, reaksi Houben-Hoesch dan

penataan ulang Fries.

Pada penataan ulang Kornblum–DeLaMare keton dibuat dari peroksida dan basa.

Pada siklisasi Ruzicka, keton siklik dibuat dari asam dikarboksilat.

Pada reaksi Nef, keton terbentuk dari hidrolisis garam dari senyawa nitro.

Pada penggandengan Fukuyama, keton terbentuk dari tioester dengan sebuah senyawa

organoseng.

Keton juga dibuat dari reaksi asil klorida dengan senyawa organolitium atau senyawa

organotembaga

Reaksi

Keton terlibat dalam berbagai macam reaksi organik:

Adisi nukleofilik. Reaksi keton dengan nukleofil menghasilkan senyawa adisi

karbonil tetrahedral.

o reaksi dengan anion alkuna terminal menghasilkan hidroksialkuna

o reaksi dengan amonia atau amina primer menghasilkan imina dan air

o reaksi dengan amina sekunder menghasilkan enamina dan air

o reaksi dengan reagen Grignard menghasilkan magnesium alkoksida dan

setelahnya alkohol tersier

o reaksi dengan reagen organolitium juga menghasilkan alkohol tersier

o reaksi dengan alkohol, asam atau basa menghasilkan hemiketal dan air, reaksi

lebih jauh menghasilkan ketal dan air. Ini adalah bagian dari reaksi pelindung

karbonil.

o reaksi RCOR' dengan natrium amida menghasilkan pembelahan dengan

pembentukan amida RCONH2 dan alkana R'H, reaksi ini dikenal sebagai

reaksi Haller-Bauer (1909) [2]

Adisi elektrofilik, reaksi dengan sebuah elektrofil menghasilkan kation yang

distabilisasi oleh resonansi.

reaksi dengan ilida fosfonium pada reaksi Witting menghasilkan alkena

reaksi dengan air menghasilkan diol geminal

reaksi dengan tiol menghasilkan tioasetal

reaksi dengan hidrazina atau turunan hidrazina menghasilkan hidrazon

reaksi dengan logam hidrida menghasilkan logam alkoksida, kemudian dengan air

menghasilkan alkohol

reaksi enol dengan halogen menghasilkan haloketon-α

reaksi pada karbon-α keton dengan air berat menghasilkan keton-d berdeuterium

fragmentasi pada fotokimia reaksi Norrish

reaksi dengan halogen dan basa metil keton pada reaksi haloform

reaksi 1,4-aminodiketon menjadi oksazola dengan hidrasi pada sintesis Robinson-

Gabriel

reaksi aril alkil keton dengan sulfur dan amina menghasilkan amida pada reaksi

Willgerodt

sumber: www.Wikipedia.com

Pembentukan dan metabolisme keton

Asetil-KoA yang dihasilkan oleh reaksi oksidasi asam lemak dapat ikut dalam siklus

asam sitrat apabila penguraian lemak dan karbohidrat seimbang. Dalam siklus asam

sitrat, asetil KoA bereaksi dengan oksaloasetat menghasilkan asam sitrat.

Jadi ikut sertanya asetil KoA dalam siklus asam sitrat tergantung pada tersedianya

asam oksaloasetat dan hal ini tergantung pula pada konsentrasi karbohidrat.

Dalam keadaan berpuasa atau kekurangan makan, konsentrasi karbohidrat (glukosa)

berkurang sebagian dari asam oksaloasetat diubah menjadi glukosa. Karenanya asetil

KoA dari lemak tidak masuk dalam siklus asam sitrat, tetapi diubah menjadi asam

asetoasetat KoA, asam hidroksi butirat, dan aseton. Ketiga senyawa tersebut

dinamakan senyawa keton.

Senyawa keton terjadi dari asetil KoA apabila penguraian lemak terdapat dalam

keadaan berlebih.

Metabolisme glukosa diatur oleh hormon insulin yang dikeluarkan oleh pankreas.

Apabila seseorang kekurangan insulin, maka kadar glukosa akan meningkat, tetapi

tidak dapat digunakan oleh sel karena tidak dapat diubah menjadi glukosa-6-fosfat.

Hal tersebut dialami oleh penderita diabetes.

Oleh karena sel tidak dapat menggunakan glukosa, maka energi yang diperlukan

diperoleh dari penguraian lemak dan metabolisme protein. Sebagai akibatnya

pembentukan asetil KoA bertambah banyak dan hal ini menyebabkan terbentuknya

senyawa keton secara berlebih.

Pembentukan malonil KoA dari asetil KoA

Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa

oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi,

terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam

lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi

adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga

dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang

umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan

minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang

keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk

fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam

laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.

Fermentasi ada tiga, yaitu :

1. Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil

alkohol) dan karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae

(ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi Kimia:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

2. Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat adalah respirasi yang terjadi pada sel hewan atau manusia,

ketika kebutuhan oksigen tidak tercukupi akibat bekerja terlalu berat

Di dalam sel otot asam laktat dapat menyebabkan gejala kram dan kelelahan. Laktat

yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun

secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat.

3 Fermentasi asam cuka

Merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob.

fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (acetobacter aceti) dengan substrat etanol.

Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol

secara anaerob.

Reaksi

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan

produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula paling

sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini

dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

Persamaan Reaksi Kimia

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

Dijabarkan sebagai

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida +

Energi (ATP)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat,

tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi

aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk

akhir yang dihasilkan.

Sumber energi dalam kondisi anaerobik

Fermentasi diperkirakan menjadi cara untuk menghasilkan energi pada organisme

purba sebelum oksigen berada pada konsentrasi tinggi di atmosfer seperti saat ini, sehingga

fermentasi merupakan bentuk purba dari produksi energi sel.

Produk fermentasi mengandung energi kimia yang tidak teroksidasi penuh tetapi tidak

dapat mengalami metabolisme lebih jauh tanpa oksigen atau akseptor elektron lainnya (yang

lebih highly-oxidized) sehingga cenderung dianggap produk sampah (buangan).

Konsekwensinya adalah bahwa produksi ATP dari fermentasi menjadi kurang effisien

dibandingkan oxidative phosphorylation, di mana pirufat teroksidasi penuh menjadi karbon

dioksida. Fermentasi menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa bila dibandingkan

dengan 36 ATP yang dihasilkan respirasi aerobik.

"Glikolisis aerobik" adalah metode yang dilakukan oleh sel otot untuk memproduksi

energi intensitas rendah selama periode di mana oksigen berlimpah. Pada keadaan rendah

oksigen, makhluk bertulang belakang (vertebrata) menggunakan "glikolisis anaerobik" yang

lebih cepat tetapi kurang effisisen untuk menghasilkan ATP. Kecepatan menghasilkan ATP-

nya 100 kali lebih cepat daripada oxidative phosphorylation. Walaupun fermentasi sangat

membantu dalam waktu pendek dan intensitas tinggi untuk bekerja, ia tidak dapat bertahan

dalam jangka waktu lama pada organisme aerobik yang kompleks. Sebagai contoh, pada

manusia, fermentasi asam laktat hanya mampu menyediakan energi selama 30 detik hingga 2

menit.

Tahap akhir dari fermentasi adalah konversi piruvat ke produk fermentasi akhir. Tahap ini

tidak menghasilkan energi tetapi sangat penting bagi sel anaerobik karena tahap ini

meregenerasi nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), yang diperlukan untuk glikolisis. Ia

diperlukan untuk fungsi sel normal karena glikolisis merupakan satu-satunya sumber ATP

dalam kondisi anaerobik.

Fermentasi makanan

Pembuatan tempe dan tape (baik tape ketan maupun tape singkong atau peuyeum)

adalah proses fermentasi yang sangat dikenal di Indonesia. Proses fermentasi menghasilkan

senyawa-senyawa yang sangat berguna, mulai dari makanan sampai obat-obatan. Proses

fermentasi pada makanan yang sering dilakukan adalah proses pembuatan tape, tempe,

yoghurt, dan tahu

Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi