Oksidasi

Reaksi Oksidasi dapat didefinisikan sebagai peristiwa kehilangan elektron atau kehilangan hydrogen, sehingga disebut juga reaksi dehidrogenasi. Bila suatu senyawa dioksidasi maka harus ada senyawa lain yang direduksi, yaitu akan memperoleh elektron atau memperoleh hydrogen.(Sri Widya : 2000)

Secara kimiawi, oksidasi di definisikan sebagai pengeluaran electron dan reduksi sebagai penangkapan electron, sebagaimana di lukiskan oleh oksidasi ion fero menjadi feri e (elektron) Fe 2+ ¬ Fe3+ . Dengan demikian, oksidasi selalu disertai reduksi aseptor electron. Prinsip ini osidasi – reduksi ini berlaku pada berbagai sistem biokimia dan merupakan konsep penting yang melandasi pemahaman sifat oksidasi biologi. kita ketahui bahwa banyak oksidasi biologi dapat berlangsung tanpa peran serta molekul oksigen, misalnya : dehidrogenasi.

Pengertian sempit oksidasi biologi: reaksi suatu zat dengan molekul oksigen.

Pengertian luas oksidasi biologi : pelepasan hidrogen (dehidrogenasi) atau pelepasan elektron.

Dalam oksidasi biologi diperlukan hidrogen/elektron, dalam reaksi, apabila ada yang dioksidasi pasti ada yang direduksi.

Akseptor Hidrogen 

Reaksi dapat lebih panjang. Sebelum hidrogen diterima oksigen, dipindah tangankan melalui beberapa aseptor hidrogen

Pada setiap hidrogen pindah ke aseptor hidrogen akan keluar energi. Hidrogen terakhir diterima oleh oksigen menjadi H2O. Beberapa aseptor hidrogen adalah :

1.NAD (nikotin amida dinukleotida)

2.NADP (nikotin amida dinukleotida pospat)

3.FAD (flavo adenin dinukleotida)

4.Sitokrom, masing2 dg enz dehidrogenase yg sesuai.

Fungsi Reaksi Oksidasi Biologi

Di dalam system biologi sel makhluk hidup, reaksi oksidasi reduksi berperan dalam reaksi-reaksi yang menghasilkan energy. Contohnya pada oksidasi glukosa menjadi CO₂, air dan energy.

Proses oksidasi reduksi ini dapat berlangsung secara anaerob maupun aerob. pada keadaan aerob reaksi berlangsung tanpa adanya oksigen sebagai penerima akhir elektron atau hydrogen. Contohnya adalah proses peragian karbohidrat oleh sel ragi. Karbohidrat seperti pati, glukosa, sukrosa, dll. Dapat diuraikan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam ragi menjadi CO₂ dan etanol. Pada keadaan aerob reaksi berlangsung dengan menggunakan oksigen sebagai penerima akhir elektron atau hydrogen. Keadaan ini dapat ditemukan pada berbagai sel hidup dalam lingkungan yang cukup oksigen. Hasil akhir oksidasi aerob adalah CO₂ dan air.

Dari uraian tersebut, tampak bahwa baik pada keadaan aerob maupun anaerob, oksidasi selalu menghasilkan CO₂. Perbedaan hanya pada terbentuknya air (pada oksidasi aerob) dan etanol (anaerob).

Dari fakta ini dapat disimpulkan bahwa oksidasi aerob merupakan oksidasi lengkap. Hal ini dapat dipahami karena air tidak dapat dioksidasi lagi, sedangkan etanol masih dapat dioksidasi lebih lanjut.

Oksidasi biologi berbeda dengan oksidasi yang terjadi dalam system bukan biologi, tidak berlangsung secara sekaligus tanpa kendali, tetapi secara bertahap. Untuk itu diperlukan sejumlah enzim yang bekerja sama dalam memindahkan elektron atau hydrogen.

sebuah sel memperoleh energy dari molekul gual atau protein dengan membiarkan atom-atom karbon dan hidrogennya bersenyawa dengan oksigen membentuk CO₂ dan H₂O. oksidasi sel berlangsung secara bertahap. proses itu dipecah menjadi sejumlah reaksi dan hanya sebagian kecil saja yang secara langsung melibatkan penambahan oksigen.

Oksidasi tidak hanya diartikan sebagai penambahan atom-atom oksigen, oksidasi lebih tepat bila digunakan untuk seua reaksi dimana elektron-elektron dipindahkan dari satu atom ke atom yang lain. Oksidasi dalam pengertian ini didefinisikan sebagai pelepasan elektron sedangkan reduksi penambahan elektron.

Walaupun secara energy bentuk karbon yang sering dijumpai adalah CO₂ dan untuk hydrogen adalah H₂O. kedua molekul itu sesungguhnya berada dalam keadaan stabil dan membutuhkan energy aktifasi agar dapat mencapai konfigurasi yang lebih stabil. Katalisator protein yang sangat spesifik atau enzim bergabung dalam molekul-molekul biologi sedemikian rupa sehingga bahan tersebut mengurangi  energi aktifasi reaksi-reaksi tertentu yang harus dijalani oleh molekul-molekul tersebut.  Sebagian energi yang dilepaskan dalam reaksi oksidasi dimanfaatkan dalam pembentukan ATP.  ATP berfungsi sebagai media penyimpan energi yang baik untuk menggerakkan berbagai reaksi kimia yang dibutuhkan oleh sel.

Didalam sel yang sedang bernafas secara aerobik oksidasi menjadi aseti co enzim A dan CO2. Oksidasi dalam tahap ini memerlukan 3 kelompok enzim

1. Kelompok piruvat dehidrogenase meng-oksidasi dan mengadakan dekarboksilasi oksidatif menjadi suatu bentuk asetat yaitu tioester asetil CoA

2. Daur krebs asam trikarboksilat mengoksidasi  karbon menjadi CO₂ dan membentuk NADH dan FADH2

3. Rantai pernafasan dari enzim pemindah elektron mengoksidasi kembali ko enzim NADH dan FADH2 yang telah diproduksi oleh reaksi-reaksi dehidrogenase dari katabolisme. Pada pernafasan elektron dan proton yang semula diturunkan dari molekul-molekul makanan, akhirnya bereaksi dengan O2 untuk menghasilkan H₂O. Rantai pernafasan enzim terletak di membran mitokondria dalam dan akseptor elektron akhiran adalah oksigen. Energi redoks yang diperoleh dengan reaksi-reaksi pertukar elektron ini sebagian di tersimpan oleh penggabungan pemindahan elektron pada fosforilasi ADP. Selain abekerja sebagai akseptor elektron akhir untuk koenzim-koenzim FADH2 dan NADH yang di hassilkan pada dehidrogenasi metokondrial, maka rantai pernafasan dapat memenfaatkan jalur-jalur reaksi tertentu untuk bertindak sebagai akseptor elektron akhir bagi NADH yang di hasilkan didalam sito plasma misalnya glikolisis aerobik