Energi untuk Kehidupan

 

Semua makhluk hidup membutuhkan energi, dan sebagian besar energi itu berasal dari matahari. Energi matahari mencapai Bumi dalam bentuk radiasi elektromagnetik. Radiasi ini membuat planet kita pada suhu yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita tahu berkembang. Tetapi panjang gelombang yang membentuk cahaya tampak memiliki peran tambahan dan sangat penting untuk dimainkan dalam pemeliharaan kehidupan. Tumbuhan menangkap cahaya ini dan menggunakannya untuk membuat molekul organik yang kaya energi seperti karbohidrat. Hewan mendapatkan energinya dengan memakan tanaman atau memakan hewan lain yang telah memakan tanaman. Jadi pada akhirnya, hampir semua energi untuk kehidupan berasal dari sinar matahari. Tetapi dalam istilah kimia, bagaimana energi ini ditangkap, ditransfer dari organisme ke organisme, dan digunakan? Reaksi kunci dalam proses ini semua melibatkan oksidasi dan reduksi. Sebagian besar makhluk hidup menggunakan energi kimia melalui proses yang dikenal sebagai respirasi. Dalam respirasi, molekul-molekul kaya energi, yang dilambangkan dengan gula glukosa, "dibakar" dalam suatu reaksi yang dapat diringkas sebagai berikut:

Anda dapat dengan mudah melihat bahwa respirasi adalah reaksi redoks. Pada tingkat yang paling sederhana, jelas bahwa beberapa atom dalam glukosa mendapatkan oksigen. Lebih tepatnya, kita dapat menggunakan aturan untuk menentukan bilangan oksidasi dari bilangan oksidasi 0 dalam glukosa menjadi +4 untuk karbon dioksida.

Respirasi juga merupakan reaksi eksotermik — melepaskan energi. Jika Anda membakar glukosa dalam tabung reaksi, energinya dilepaskan sebagai panas. Namun, makhluk hidup telah menemukan cara untuk menangkap energi yang dilepaskan dan menggunakannya untuk memberi daya pada proses kehidupan mereka, seperti gerakan, pertumbuhan, dan sintesis molekul penopang kehidupan lainnya.

Respirasi adalah setengah dari siklus yang lebih besar; separuh lainnya adalah fotosintesis. Fotosintesis adalah serangkaian reaksi di mana tanaman hijau menangkap energi sinar matahari dan menyimpannya sebagai energi kimia dalam senyawa seperti glukosa. Reaksi Fotosintesis dapat diringkas sebagai berikut:

Reaksi ini (kebalikan dari respirasi) adalah sumber utama dari molekul yang teroksidasi dalam respirasi. proses kunci dalam reaksi fotosintesis adalah reduksi atom karbon. Reaksi reduksi ini didorong oleh energi matahari (energi yang kemudian disimpan dalam molekul glukosa). Makhluk hidup memanen energi itu ketika mereka "membakar" glukosa. Jadi, reaksi oksidasi dan reduksi adalah pusat dari semua kehidupan di Bumi!

Sumber :Nivaldo J. Tro, Introductory Chemistry