Rantai transpor elektron

Rantai transpor elektron (bahasa Inggris: electron transport chain, respiratory chain, ETC) merupakan serangkaian rantai dalam membran yang terdiri dari protein kompleks yang mentransfer elektron dari donor elektron menuju akseptor elektron melalui reaksi redoks (reduksi dan oksidasi yang terjadi secara bersamaan). Transfer elektron ini akan mentransfer proton (H+) melintasi membran. Secara keseluruhan, rantai transpor elektron terdiri dari protein, enzim, dan molekul-molekul lainnya.^[1]

Elektron-elektron ini mengalir melintasi rantai elektron. Keseluruhan reaksi redoks yang terjadi pada rantai transpor elektron merupakan reaksi eksergonik, yaitu reaksi yang melepaskan energi. Energi ini akan digunakan untuk membuat gradien elektrokimia yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat (ATP). Pada akhirnya, aliran elektron ini akan berakhir pada oksigen sebagai akseptor elektron terkahir, mengasilkan H2O (Air). Pada respirasi anaerobik, ketidaktersediaan oksigen akan diganti dengan molekul lain, seperti sulfat yang menghasilkan H2S (asam sulfat), nitrat, ataupun sulfur.^[2] Hal ini merupakan salah satu bentuk adaptasi terhadap ketersediaan molekul pada habitat organisme tersebut.

Pada rantai transpor elektron, reaksi redoks yang terjadi didorong oleh keadaan energi bebas Gibbs pada komponen-komponen rantai ini. Energi bebas Gibbs berhubungan dengan suatu besaran yang disebut potensial redoks (kecenderungan suatu senyawa untuk menangkap elektron, atau tereduksi, yang diukur dalam satuan Volt).^[3]

Suatu elektron bergerak dari potensial redoks yang rendah menuju potensial redoks yang tinggi. Pergerakan elektron tersebut akan melepaskan energi. Energi inilah yang nantinya ditangkap oleh kompleks protein pada rantai transpor elektron. Protein kompleks akan menggunakan energi ini untuk melepaskan proton ke lumen dan menciptakan perbedaan konsentrasi (gradien) proton diantara membran. Gradien merupakan kondisi yang tidak stabil. Untuk stabil, proton diantara kedua sisi membran harus sama besar. karena hal itulah proton yang tadi di pompa akan berusaha kembali ke dalam sisi membran lewat ATP sintase.^[4] ATP sintase akan menggunakan perpindahan proton ini untuk menggerakkan sintesis ATP dengan fosforilasi oksidatif.^[5]

Rantai transpor elektron dan fosforilasi oksidatif terdapat di membran dalam mitokondria (cristae). Elektron-elektron ini berasal dari molekul-molekul yang sebelumnya tereduksi seperti NADH dan FADH. Pada tumbuhan atau eukariot yang berfotosintesis, cahaya matahari akan menggerakkan elektron lewat fotosistem hingga pada akhirnya menghasilkan ATP. Pada bakteri, rantai transpor elektron sangat bervariasi. Namun pada makhluk hidup manapun intinya tetap sama, yaitu serangkaian reaksi redoks yang menciptakan gradien elektrokimia yang akan mensintesis ATP lewat fosforilasi oksidatif melalui ATP Sintase.^[6]

1. ^ "Mengenal Transpor elektron". Sains Dan Teknologi. Diakses tanggal 2020-11-21. 
2. ^ Saefudin. Domain Archaea (PDF). Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. ^ "Berkenalan dengan Energi Bebas Gibbs". Kelas Pintar. 2020-09-16. Diakses tanggal 2020-11-21. 
4. ^ Gerasimovskaya, Evgenia; Kaczmarek, Elzbieta (2010-04-26). Extracellular ATP and adenosine as regulators of endothelial cell function: Implications for health and disease (dalam bahasa Inggris). Springer Science & Business Media. hlm. 139. ISBN 978-90-481-3435-9.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
5. ^ Anraku, Yasuhiro (1988-06-01). "Bacterial electron transport chains". Annual Review of Biochemistry. 57 (1): 101–132. doi:10.1146/annurev.bi.57.070188.000533. ISSN 0066-4154. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2020-11-12. Diakses tanggal 2020-11-12. 
6. ^ Kracke, Frauke; Vassilev, Igor; Krömer, Jens O. (2015). "Microbial electron transport and energy conservation – the foundation for optimizing bioelectrochemical systems". Frontiers in Microbiology (dalam bahasa English). 6. doi:10.3389/fmicb.2015.00575. ISSN 1664-302X. PMC 4463002 . PMID 26124754. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link) Pemeliharaan CS1: Format PMC (link)