Oleh: Dedi Farid Kurniawan. S.Pd., MM.

Sman 6 Cimahi

SEL PROKARIOTA DAN EUKARIOTA

Mahluk hidup baik yang bersel tunggal (unicellular) maupun yang bersel banyak (multicellular) dikelompokkan dalam dua tipe, yaitu :
- Sel prokariotik : yaitu sel yang mempunyai inti sel primitif, karena tidak jelas batas-batasnya. Bahan inti berhubungan langsung dengan sitoplasma.
- Sel eukariotik : yaitu sel yang mempunyai inti yang jelas. Inti dibatasi dengan membran inti sedangkan bahan inti terdapat di dalam inti sel.
Empat karakteristik sel yaitu :
a. Dikelilingi membran.
b. Bagian dalam dari membran berisi cairan yang disebut protoplasma.
c. Organela terdapat di sitoplasma pada eukaryota dan mempunyai fungsi tertentu.
d. Pusat selular kontrol yang disebut nukleus (pada eukariota) atau nucleoid (pada prokariota) yang berisi material hereditas (DNA).


a B
Gambar 1. Sel (a) sel prokaryotik ; (b) sel eukaryotik

ORGANELA SEL
Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma merupakan saluran atau membran berongga di dalam sitoplasma. Sel eukariotik mempunyai dua jenis RE yaitu ; RE kasar dan halus. Sejumlah ribosom menempel pada bagian luar RE kasar, sedangkan RE halus tidak memiliki ribosom.
Retikulum endoplasma halus merupakan tempat sintesis lipid seperti, fosfolipid dan kolesterol yang akan membentuk membran. Retukulum endoplasma halus mengandung enzim yang dapat mendetoksifikasi obat dan hasil metabolisme yang berbahaya. Pada organ reproduksi mamalia, RE halus menghasilkan hormon steroid testosteron dan estrogen.
Ribosom di membran luar RE kasar bersifat mensintesis protein, termasuk protein membran. Jadi RE dapat mensintesis lipid dan protein membrannya sendiri, sebagian menjadi membran inti, membran badan golgi, lisosom dan membran plasma.
Sintesis protein yang akan disekresikan atau yang akan digunakan sel tersebut bergerak sepanjang saluran RE dan terakumulasi pada kantung-kantung di ujung RE. Kantung-kantung tersebut kemudian lepas membentuk vesikel atau gelembung-gelembung yang membawa protein ke kompleks golgi.


Gambar 2. Retikulum Endoplasma

Kompleks Golgi
Kompleks golgi terdiri dari kantung-kantung membran yang berasal dari retikulum endoplasma yang bentuknya mirip RE halus yang memipih pada bagian tengah.

Tiga fungsi utama dari komples golgi :
1. Memisahkan protein dan lipid yang diterima dari retikulum endoplasma sesuai dengan keperluannya atau tujuannya. Misalnya pemisahan enzim pencernaan untuk lisosom, dengan hormon yang akan disekresikan.
2. Memodifikasi molekul, contohnya ; penambahan gula pada protein untuk membentuk glikoprotein.
3. Mengepak material ke dalam vesikel dan dipindahkan ke bagian lain dari sel atau sel membran plasma untuk dikeluarkan.


Gambar 3. Badan Golgi

Lisosom
Fungsi utama lisosom adalah untuk mencerna partikel makanan mulai dari protein tunggal hingga mikroorganisme utuh. Lisosom berasal dari kompleks golgi dan berissi enzim-enzim pencernaan.
Lisosom mencerna makanan yang didapat secara phagositosis. Enzim pencernaan lisosom akan mencerna makanan menjadi asam amino, monosakarida, asam lemak dan molekul kecil lainnya. Molekul-molekul ini kemudian berdifusi keluar dari vakuola ke sitoplasma untuk digunakan oleh sel. Lisosom juga mencerna organela yang rusak dan tidak berfungsi seperti mitokondria dan kloroplas.





Gambar 4. Lisosom

Vakuola
Vakuola merupakan kantung atau gelembung yang dikelilingi selapis membran dan berisi cairan. Kebanyakan sel memiliki satu atau lebih vakuola. Ada vakuola yang terbentuk bila diperlukan seperti vakuola makanan yang terbentuk setelah peristiwa fagositosis. Ada pula vakuola yang sifatnya permanen, karena berfungsi untuk menjaga integritas sel dan meregulasi kandungan air dalam sel.
a. Vakuola kontraktil
Protista air tawar seperti Paramaecium merupakan sel eukariotik tunggal, organisme ini memiliki kompleks vakuola kontraktil yang terdiri dari saluran-saluran pengumpul (collecting ducts), reservoir central dan saluran yang berhubungan dengan pori pada membran plasma.
b. Vakuola sentral
Tiga perempat atau lebih volume sel tanaman diisi oleh sentral vakoula.
Fungsi vakuola sentral :
- turut serta dalam keseimbangan air di dalam sel dengan memenuhi sebagian besar volumenya dengan air.
- Beberapa tanaman menyimpan zat beracun seperti asam sulfuric di dalam vakuolanya, dengan tujuan untuk mencegah gangguan pemangsaan oleh hewan.
- Tempat penyimpan gula dan asam amino yang tidak dibutuhkan oleh sel.
- Tempat pigmen biru dan ungu yang bertanggung jawab terhadap warna bunga-bunga.




Gambar 5. Vakuola kontraktil dan vakuola sentral

Mitokondria dan kloroplas
Organ penghasil energi di dalam sel yaitu kloroplas dan mitokondria. Energi dibutuhkan untuk membangun material, mengambil dan membuang sesuatu ke lingkungan, bergerak dan bereproduksi.
Persamaan Kloroplas dan mitokondria mirip adalah keduanya sama-sama berdiameter 1-5 μm dan dikelilingi oleh double membran, memiliki enzim yang dapat mesintesis ATP, memiliki DNA sendiri dan ada ahli biologi yang berpendapat bahwa keduanya berasal dari evolusi prokariot yang berasosiasi dengan eukariot.
Perbedaan nyata antara mitokondria dan kloroplas adalah fungsinya di dalam sel. Mitokondria mengubah energi dari gula menjadi ATP yang digunakan oleh sel. Sedangkan klorofil akan menangkap energi dari cahaya matahari selama fotosintesis dan menghasilkan gula untuk disimpan.
Mitokondria menghasilkan energi dari molekul-molekul makanan dan menyimpannya dalam bentuk ikatan berenergi tinggi pada ATP. Semua sel eukariotik termasuk tumbuhan memiliki mitokondria. Penguraian molekul makanan awalnya terjadi tanpa menggunakan oksigen oleh enzim di dalam sitoplasma. Metabolisme anaerobik (tanpa oksigen) ini tidak banyak mengubah energi makanan menjadi ATP. Mitokondria adalah suatu tempat di dalam sel eukariotik dimana oksigen digunakan untuk penguraian molekul berenergi tinggi. Reaksi aerobik (dengan oksigen) ini lebih efektif menghasilkan energi, karena 18 hingga 19 kali lebih banyak ATP yang dihasilkan. Tidak mengherankan jika mitokondria ditemukan dalam jumlah besar pada sel-sel yang aktif melakukan metabolisme seperti otot, dan dalam jumlah sedikit pada sel-sel yang tidak aktif seperti pada tulang keras dan rawan.





a. b.
Gambar 6. Mitokondria (a) dan Kloroplas (b)

Tumbuhan dan protista fotosintetik menggunakan plastida sebagai tempat penyimpanan berbagai tipe molekul, termasuk pigmen yang mewarnai buah (kuning, orange, dan merah). Pada musim panas tumbuhan yang berumur > 1 tahun, plastida merupakan tempat penyimpanan hasil fotosintesis dan akan digunakan saat musim gugur dan dingin. Kebanyakan tumbuhan merubah gula hasil fotosintesis menjadi pati dan disimpan dalam plastida.

Sitoskeleton
Organela sel yang tidak melayang-layang di dalam sel sitoplasma, tetapi terdapat pada lokasi tertentu dan terikat oleh benang-benang protein yang disebut sitoskeleton. Benang-benang protein pembentuk sitoskeleton dapat dibedakan menjadi 3 tipe yaitu ; mikrofilamen (ukuran terkecil), intermediate filamen (ukuran sedang), dan mikrotubul (ukuran tebal). Fungsi dari sitoskeleton adalah :
1. Pembentuk sel. Sel yang tidak memiliki dinding sel, bentuknya ditentukan oleh sitoskeleton terutama intermediate filamen.
2. Pergerakan sel. Pembentukan dan penguraian mikrofilamen dan mikrotubul menyebabkan pergerakan sel.
3. Pergerakan organel di dalam sel. Perubahan yang terjadi pada mikrotubul dan mikrofilamen menyebabkan perpindahan organel.
4. Pembelahan sel. Pada saat nukleus pada eukariota membelah, mikrotubul berperan sebagai pembawa kromosom ke sel anak.



Gambar 8. Sitoskeleton

Silia & Flagella
Silia (cilium = bulu) dan flagella (flagrum = matrix= bulu cambuk) merupakan tonjolan sitoplasma yang berukuran mikroskopis. Silia dan flagella dapat melakukan konstraksi dan berfungsi sebagai organ sensoris dan menyebabkan terjadinya arus makanan serat fungsi mekanik lainnya.
Perbedaan utama antara silia dan flagella yaitu, ukuran, jumlah dan arah pergerakan. Silia umumnya pendek (10-25 μm) dan berjumlah banyak
Flagella berukuran panjang (50-70 μm), jumlah sedikit.
Beberapa organisme uniseluler, seperti Paramaecium dan Euglena, menggunakan silia atau flagella untuk berpindah. Sperma animalia menggunakan flagella untuk bergerak. Pada hewan multiseluler kecil, silia digunakan untuk bergerak di dalam air. Pada hewan multiseluler, silia berfungsi untuk pergerakan cairan dan partikel tersuspensi seperti sel bersilia pada insang (untuk pergerakan makanan dan air yang kaya oksigen), pada saluran oviduct mamalia (untuk pergerakan sel telur dari ovarium ke uterus) dan saluran pernafasan vertebrata (untuk pembersihan lendir membawa debris dan molekul keluar dari saluran pernafasan dan paru-paru.



(a) (b)


(c)

Gambar 9. Flagella pada Halosphaera (a) dan Cilia pada Paramaecium(b) ; perbedaan gerak cilia dan flagella (c)

TRANSPOR MEMBRAN

Membran sel bersifat permeabel secara selektif, artinya substansi-substansi tertentu dapat melaluinya, tetapi menolak molekul dan ion lainnya. Molekul hidrokarbon, CO2 & O2 yang bersifat hidrofobik, dapat larut dalam membran dan melintas dengan mudah. Air dan etanol, meupakan molekul yang cukup kecil sehingga dapat melalui lipid-lipid membran. Lipid bilayer tidak sangat permeabel terhadap molekul polar takbermuatan yang lebih besar, seperti glukosa dan gula lain. Bilayer ini juga relatif tidak permeabel terhadap semua ion, sekalipun ion kecil seperti H+ dan Na+.
Terdapat dua model lalulintas membran, yaitu
1. Transpor Pasif
- Difusi
molekul akan berdifusi dari tempat yang konsentrasinya tinggi, ke tempat yang konsentrasinya rendah atau berdifusi menuruni gradien konsentrasinya.
Contoh difusi, penyerapan oksigen olah sel yang melakukan respirasi seluler. Oksigen terlarut berdifusi ke dalam sel melintasi membran plasmanya.
- Osmosis
Osmosis merupakan transpor pasif difusi air, melalui suatu membran selektif permeabel. Arah osmosis ditentukan hanya oleh perbedaan konsentrasi zat terlarut total. Air berpindah dari larutan hipotonik ke hipertonik

Banyak molekul dan ion polar yang ditahan oleh lipid bilayer membran berdifusi dengan bantuan protein transpor yang membentangi membran tersebut. Fenomena ini disebut difusi yang dipermudah (faciliated diffusion).
2. Transpor Aktif
Untuk memompa molekul melintasi membran melawan gradiennya, sel yang bersangkutan harus mengeluarkan energi metabolismenya. Oleh sebab itu lalulintas membran seperti ini disebut transpor aktif. Kerja transpor aktif dilakukan oleh protein spesifik yang tertanam dalam membran. ATP menyediakan energi untuk sebagian besar transpor aktif.
Salah satu cara bagi ATP untuk dapat menggerakkan transpor aktif ialah dengan cara menstranfer gugus fosfat terminalnya langsung ke protein transpor. Hal ini dapat menginduksi protein untuk mengubah konformasinya dalam satu cara yang bisa mentranslokasikan suatu zat terlarut yang terikat pada protein ini melintasi membrannya. Satu sistem transpor bekerja seperti ini ialah pompa natrium-kalium, yang mempertukarkan natrium (Na+) dengan kaluim (K+) dalam melintasi membran plasma.


a b
Gambar 10. Sistem transpor membran. (a) Transport pasif dan transport aktif; (b)difusi dipermudah

Endositosis dan Eksositosis
Molekul besar, seperti protein dan polisakarida, umumnya melintasi membran dengan mekanisme yang berbeda yang melibatkan vesikula. Sel mensekresikan makromolekul dengan cara menggabungkan vasikula dengan membran plasma, hal ini biasa disebut dengan eksositosis. Banyak sel sekretori menggunakan eksositosis untuk mengirim keluar produk-produk mereka. Misalnya sel tertentu dalam pankreas menghasilkan hormon insulin dan mensekresikan ke dalam darah melalui eksositosis. Pada endositosis, sel memasukkan makromolekul dan materi yang sangat kecil dengan cara membentuk vesikula baru dari membran plasma.
Terdapat tiga jenis endositosis yaitu :
1. Fagositosis (pemakan seluler), sel menelan suatu partikel dengan pseudopod yang membalut disekeliling partikel tersebut dan membungkusnya di dalam kantong berlapis-membran yang cukup besar untuk digolongkan sebagai vakuola.
2. Pinositosis (peminum seluler), sel “meneguk” tetesan fluida ekstraseluler dalam vesikula kecil. Karena salah satu atau seluruh zat terlarut yang larut dalam tetesan tersebut dimasukkan ke dalam sel, pinosistosis tidak spesifik dalam substansi yang ditranspornya.
3. Endositosis yang diperentarai reseptor, hampir sama dengan pinositosis hanya saja, selektif terhadap substansi yang ditranspornya. Endositosis yang diperantarai reseptor memungkinkan sel dapat meperoleh substansi spesifik dalam jumlah yang melimpah sekalipun substansi itu mungkin saja konsentrasinya tidak tinggi dalam fluida seluler. Misalnya, sel manusia menggunakan proses ini untuk menyerap kolesterol dan digunakan dalam sintesis membran dan sebagai prekursor untuk sintesis steroid lainnya.

Gambar 11. Jenis-jenis Endositosis: (a)Fagositosis, (b)Pinositosis; (c) endositosis yang diperentarai reseptor




SIKLUS SEL

Urutan semua proses yang terjadi di dalam sel hingga sebuah sel bereproduksi menjadi dua sel atau lebih disebut siklus sel. Pada organisme uniseluler, reproduksi menghasilkan dua sel yang sama dengan induknya. Sedangkan pada organisme multiseluler, reproduksi sel akan menyediakan bahan untuk pertumbuhan, perkembangan dan perbaikan.
Reproduksi pada sel prokariotik terjadi secara pembelahan biner. Awalnya DNA akan bereplikasi sehingga terbentuk dua duplikat DNA sirkuler, kemudian DNA melekat pada membran plasma. Pertumbuhan membran plasma akan memisahkan dua kromosom duplikat. Sel membesar hingga volumenya menjadi dua kali semula, dan membran akan melekuk di antara dua kromosom sehingga terbentuk dinding sel pemisah, dan dihasilkan dua sel anak.

Sepanjang hidupnya, sel eukariota mengalami tiga periode kehidupan yaitu:
1. Periode interfase
Periode ini merupakan periode antara dua pembelahan sel disebut juga periode istirahat. Pada periode ini tidak terjadi pembelahan kromosom atau sitoplasma, tetapi terjadi peningkatan aktivitas metabolisme sehingga volume nukleus dan sitoplasma bertambah. Artinya, pada periode ini sel mengalami pertumbuhan. Interfase merupakan periode yang paling lama yaitu hampir 90 % dari waktu reproduksi sel.
Periode interfase dibagi atas 3 fase yaitu:
a. Fase G1 (Gap)
Fase ini waktunya bervariasi. . Terjadi transkripsi rRNA, tRNA, mRNA dan sintesis macam-macam protein. Sel aktif tumbuh. Pertumbuhan sel ditandai oleh bertambahnya sitoplasma, organela, dan sintesis bahan-bahan yang dibutuhkan untuk fase S.
b. Fase S (sintesis)
Terjadi proses replikasi dan duplikasi DNA kromosom (sintesis DNA)
Fase ini menentukan apakah akan terjadi mitosis atau tidak.
c. Fase G2
Fase pembentukan benang-benang spindel.

2. Periode Mitosis atau pembelahan sel
Pembelahan sel secara mitosis terjadi pada sel-sel yang muda misalnya pada ujung akar dan batang. Pembelahan mitosis terjadi pada tumbuhan maupun hewan. Pada hewan, terjadi pembelahan mitosis di perkembangan embrio tingkat awal..
Mitosis dibagi menjadi beberapa fase pembelahan yaitu:
a. Profase
Kromosom mulai tampak karena terjadi proses kondensasi.
Kromosom membelah memanjang membentuk dua kromatid.
Kromosom memendek dan bertambah tebal, nukleolus bertambah kecil.
Pada sel hewan, sentriol memisah kemudian membentuk kutub-kutub dan gelendong nukleus.
b. Prometafase
Fase ini merupakan transisi antara profase daan metafase, waktunya sangat singkat. Membran inti hilang. Kromosom bergerak menuju gelendong nukleus.
c. Metafase
Kromosom berkumpul pada bidang equatorial. Kromosom yang kecil biasanya terletak pada bagian sebelah dalam. Nukleoulus hilang
d. Anafase
Sentromer membelah dan kedua kromatid masing-masing memisahkan diri kemudian bergerak menuju ke kutub sel yang berlawanan.
e. Telofase
Membraan nukleus terbentuk mengeliling nukleus.
Gelendong menghilang. Nukleolus terbentuk kembali.
3. Periode sitokinesis atau pembelahan sitoplasma
Periode ini terjadi secara simultan dengan pembelahan nukleus. Sitokinesis pada sel hewan seperti protozoa dengan cara membuat lekukan atau alur yang membagi sel menjadi dua bagian. Pada sel tumbuhan sebagai pengganti alur atau lekukan, di daerah bidang equatorial dibentuk keping membran. Keping membran sel ini menyebar akhirnya sampai pada bagian dinding sel sehingga sel terbagi dua bagian yang dipisahkan oleh dinding sel yang baru.








Gambar 12. Siklus sel



METABOLISME

Metabolisme adalah keseluruhan proses kimiawi suatu organisme, dimana metabolisme berasal dari bahasa Yunani Metabole yang artinya berubah. Metabolisme adalah suatu sifat baru dari kehidupan, yang muncul dari interaksi spesifik antara molekul-molekul didalam lingkungan sel yang teratur dengan baik.
















Gambar 13. Langkah-langkah metabolisme

Secara keseluruhan, metabolisme dikaitkan dengan pengaturan sumberdaya materi dan energi dari suatu sel, dimana pengaturan sumber daya tersebut dibagi menjadi dua yakni secara:
a.) Anabolisme
Jalur anabolik memakai energi untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul yang lebih sederhana, contoh dari anabolisme adalah sintesis protein dari asam amino. Contoh : sintesis protein
b.) Katabolisme
Jalur katabolik membebaskan energi dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Contoh dari proses katabolisme adalah respirasi seluler. Contoh: rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif






























Gambar 14. Gambaran lintasan katabolisme unsur makanan karbohidrat, protein dan lemak.

Jalur- jalur anabolik dan katabolik merupakan jalan turun dan naik bukit pada peta metabolisme. Jalur- jalur metabolisme saling berpotongan sedemikian rupa sehingga energi yang dibebaskan dari proses “turun bukit” pada katabolisme dapat digunakan untuk menggerakkan reaksi “naik bukit” pada anabolisme. Transfer energi dari katabolisme ke anabolisme ini disebut pengkopelan energi (energy coupling).



Proses Oksidasi-Reduksi
Pada banyak reaksi kimiawi, terjadi transfer satu atau lebih elektron dari satu reaktan ke reaktan yang lain. Transfer elektron ini disebut reaksi reduksi-oksidasi, atau disingkat reaksi redoks. Pada suatu reaksi redoks , kehilangan elektron dari satu bahan disebut oksidasi, dan penambahan elektron ke bahan lain dikenal sebagai reduksi. Karena transfer elektron membutuhkan donor maupun aseptor, oksidasi dan reduksi selalu terjadi bersamaan. Contoh dari reaksi redoks adalah pembakaran metana:
CH4 + 2O2 CO2 + energi + 2H2O
Pembakaran metana merupakan reaksi redoks penghasil energi, selama reaksi, elektron yang digunakan bersama dalam ikatan kovalen berpindah menjahui atom karbon dan hidrogen dan lebih dekat dengan oksige, yang sangat elektronegatif, reaksi ini melepaskan energi kesekelilingnya , karena elektron kehilangan energi potensial begitu elektron tersebut berpindah lebih dekat ke atom elektronegatif. Contoh yang lain adalah oksidasi pada atom karbon:
Metana metanol formaldehid asam formiat CO2
( CH4) ( CH3 OH ) ( CH2 O ) (HCOOH) CO2

Penangkapan Dan Penggunaan Energi
Oksidasi sempurna dari molekul glukosa menjadi CO2 dan H2O dapat melepaskan cukup energi untuk membentuk ATPs dalam jumlah yang besar. Pemecahan glukosa ini bersifat eksergonik, dengan menghasilkan perubahan energi bebas sebesar -686 kkal per mol glukosa yang diuraikan ( ∆G = -686 kkal/mol).
Di dalam kebanyakan sel, oksidasi tiap molekul glukosa menghasilkan 35 molekul ATP. Ada 2 tahap katabolisme glukosa, yang menjadi ciri dari seluruh organisme aerob, yaitu :
a. Glikolisis
Glikolisis merupakan lintasan utama bagi pemakaian glukosa dan berlangsung di dalam sitosol semua sel, glikolisis juga menjadi lintasan utama bagi metabolisme fruktosa dan galaktosa yang berasal dari makanan. Dari proses glikolisis ini dihasilkan piruvat.
b. Siklus asam sitrat
Merupakan rangkaian reaksi di dalam mitokondria yg menyebabkan katabolisme residu asetil ko-A, dgn membebaskan sejumlah ekuivalen hidrogen yg pd oksidasi menyebabkan pelepasan dan penangkapan sebagian besar energi yg tersedia dari bahan bakar jaringan, dalam bentuk ATP.
Kebanyakan energi kimia glukosa disimpan dalam bentuk elektron berenergi tinggi, yang dipindahkan dari molekul substrat yang dioksidasi selama glikolisis dan siklus asam sitrat.

Glikolisis Dan Pembentukan ATP
Kata glikolisis berarti menguraikan gula dan itulah tepatnya yang terjadi selama jalur ini. Glukosa atau gula berkarbon enam diuraikan menjadi dua gula berkarbon tiga, gula yng lebih kecil ini kemudian dioksidasi, dan atom sisanya disusun ulang untuk membentuk molekul piruvat. Jalur katabolik glikolisis terdiri dari sepuluh langkah, yang masing –masing dikatalisis oleh enzim yang spesifik, dimana kesepuluh langkah tersebut dapat dibagi menjadi dua fase yaitu, 5 langkah pertama bisa disebut sebagi fase investasi energi dan lima langkah yang kedua merupakan fase pembayaran energi. Pada fase investasi sel mengunakan ATP untuk memfosforilasi molekul bahan bakar dan investasi ini dibayar dengan dividennya selam fase pembayaran energi. Pada saat ATP dihasilkan oleh fosforilasi tingkat substrat dan NAD+ direduksi menjadi NADH melalui oksidasi makanan. Glikolilsis merupakan sumber ATP dan NADH dan juga yang mempersiapkan molekul organik untuk oksidasi berikutnya dalam siklus Krebs.



















Gambar 15. Langkah-langkah glikolisis

Hasil selisih energi dari glikolisis, permolekul glukosa, ialah 2 ATP dan 2NADH. Karbon yang awalnya berada dalam gugus glukosa masuk kedalam dua molekul piruvat, tidak ada CO2 yang dilepas selama glikolisis, terjadinya glikolisis tidak tergantung adanya O2. akan tetapi jika terdapat O2, energi yang tersimpan dalam NADH dapat diubah menjadi energi ATP selama fosforilasi oksidatif. Energi yang tersisa dalam piruvat dapat diekstrasikan dalam proses siklus krebs. Reaksi glikolisis:
Glukosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ 2Piruvat + 2ATP + 2NADH + 2H+ 2H2O.


FERMENTASI

Pada umumnya fermentasi dilakukan oleh mikroorganisme anaerobic. Pada proses glikolisis apabila reaksi berlangsung dengan ada oksigen maka jalur perubahan menuju kearah daur krebs , bila reaksi berlangsung tanpa oksigen maka jalur perubahan menuju kearah fermentasi.

Berdasarkan produk akhir fermentasi dapat dibagi menjadi :
1. Fermentasi Asam laktat
Pada fermentasi ini asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat, dimana akan dibantu oleh zat yang mereduksi yaitu NADH.
Bakteri asam laktat dikelompokkan dalam keluarga Lactobacteriaceae. Selain itu bakteri Streptococcus faecalis merupakan penghuni normal usus manusia, sejumlah besar Streptococcus tersebar pada jenis pemamah biak, merupakan komensal yang tidak merugikan pada selaput lender mulut, organ pernafasan, organ air kemih, dan organ kelamin.
Menurut sifat-sifat khusus yang dimiliki, yaitu untuk meragikan glukosa menjadi laktat saja, atau disampingnya juga menjadi produk peragian lain dan karbondioksida, maka fermentasi asam laktat dibagi menjadi dua macam yaitu:
a. Fermentasi Homolaktat
Bakteri asam laktat homofermentatif membentuk murni laktat atau hampir 90% murni. Bakteri yang berperan penting dalam fermentasi ini adalah Streptococcus, Pediococcus, Lactobacciulus, Enterococcus, Lactococcus. Fermentasi homolaktat sangat penting didalam industri pengolahan susu yaitu digunakan untuk memproduksi keju, yogurt, dan variasi lainnya pabrik susu.. Streptococcus lactis, S.cremoris, dan leuconostoc cremoris memproduksi asam laktat. Yogurt terdiri dari susu utuh terhomogenisasi dan terpasteurisasi yang ditumbuhi dengan Streptococcus thermopilus dan Lactobacillus bulgaricus. Asam laktat murni yang diperlukan dalam berbagai industri dan bumbu makanan diproduksi dengan peragian.
b. Fermentasi Heterolaktat
Dinamakan fermentasi heterolaktat sebab hasil akhirnya adalah etanol, asam laktat, dan karbondioksida. Reaksinya dapat berjalan dengan cepat sbb:
Glukosa + ADP + P1 Asam laktat + etanol + CO2 + ATP
Bakteri yang meragikan glukosa secara heterolactic adalah Leuconostoc dan spesies lainnya berasal dari Lactobacillus.
2.Fermentasi Etanol
Fermentasi ini disebut fermentasi etanol karena hasil akhirnya hanya etanol. Pada jalur fermentasi ini piruvat akan diubah menjadi etanol dan karbon dioksida.
Fermentasi Etanol ini sangat penting dalam mikrobiologi industri yang biasanya digunakan untuk memproduksi bir, anggur. Fermentasi etanol dilakukan oleh bakteri Saccharomyces cerevisiae terjadi melalui alur fruktosa difosfat.
3. Fermentasi Asam Propionic
Produk akhir dari fermentasi ini adalah asam propionic. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri Propionibacteria
4. Fermentasi Mixed Acid
Produk akhir dari fermentasi mixed acid adalah succinat, laktat, asetat, etanol, asam format, karbon dioksida. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri Escherichia coli, Family Enterobact
5. Fermentasi Butanediol
Produk akhir dari fermentasi adalah 2,3 butandiol. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri Enterobacter, Seratia, Envinia, dan Klebsiella. eriaceae, umumnya pada Salmonella dan Shigella.
6. Fermentasi Asam Butirat
Fermentasi asam butirat dilakukan oleh Genus Clostridium. Perbedaan antara satu spesies dengan spesies yang lain adalah pada produk akhir yaitu aseton, karbon dioksida, isopropanol,dan karbon dioksida, butirat, atau butanol.


7. Fermentasi Asam Amino
Arginine difermentasikan oleh Clostridium, Streptococus, dan Mycoplasma. Fermentasi glisin menjadi asetat oleh Peptococcus anaerobius. Asam amino dapat difermentasikan oleh bakteri anaerob, dimana akan terjadi penambahan sintesis ATP ,thereonin, glutamate, lisin,dan aspartat.