Hallo... adek-adek, kakak-kakak yang kece, yang unyu, yang baik mampir dulu yuk ke blog ku.. ini postingan pertamaku loh... kalau ada yang kurang atau salah sok atuh di komen..

Pengertian Respirasi Pada Tumbuhan

Respirasi adalah  Proses Pembongkaran (katabolisme/disimilasi) gula heksosa (hasil fotosintesis) untuk menghasilkan energi guna proses-proses kehidupan tanaman (sintesis (anabolisme), gerak, dan Pertumbuhan) yang di bantu oleh enzim-enzim pernafasan.

Hasilnya :

C₆H₁₂O₆ + 6O₂  --------à 6 CO₂  + 6 H₂O + 675 kal.

 Tujuan Respirasi adalah untuk mendapat energi yang terkandung di dalam makanan. Selain membebaskan energi,proses respirasi juga menghasilkan karbon dioksida dan uap air. Karbon dioksida dan uap air dikeluarkan dari tumbuhan melalui stomata. Respirasi di bantu oleh enzim-enzim pernafasan (terdapat di dalam mitokondria), yaitu :

1. Transposporilaseè mengoper H₃PO₄ dari satu molekul ke molekul lainnya. Dalam proses di bantu ion Mg^2+.
2. Desmolase èmembantu pemindahan/ pengguabungan ikatan2 karbon, sepertialdolase dlm pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehid dan dihidroksiaseton

3.      Karboksilase èperubahan asam organik secara bolak balik & dibantu    oleh ion-ion Mg²⁺ , Seperti:

      Asam piruvat à asetaldehida

      Asamoksalosuksinatàasam-alpha-ketoglutarat

4.       Hidrase èmenambahi atau mengurangi air dari suatu senyawa dgn  tidak mengurai senyawa tersebut. Enzim-enzim yang termasuk golongan Hidrase : Enolase, Fumarase, Akonitase

5.       Dehidrogenasi è Pemindahan hidrogen dari satu zat ke zat yg lain

6.       Oksidase è mempergiat penggabungan O₂ pd dgn suatu substrat sekaligus mereduksi O₂ sehingga menghasilkan H₂O

7.       Peroksidase è Mengoksidasi senyawa -senyawa  fenolat. O₂ yg digunakan diambil dari H₂O₂

8.       Katalase è Mengubah hidrogen peroksida menjadi air dan oksgen

v  Alat Respirasi tumbuhan

Seperti dijelaskan sebelumnya, proses respirasi diawali dengan proses pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida melalui alat pernapasan. Alat pernapasan tumbuhan letaknya tersebar. Tumbuhan dapat melakukan pertukaran gas melalui stomata, lenti sel, dan rambut akar. Pada tumbuhan tertentu, pernapasan melalui alat khusus, misalnya akar napas pada tumbuhan bakau maupun beringin. Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan tumbuhan.

1.  Stomata

Stomata atau mulut daun terdiri atas celah atau lubang yang dikelilingi oleh dua sel penjaga dan terletak di daun. Stomata berfungsi sebagai tempat pertukaran gas pada tumbuhan, sedangkan sel penjaga berfungsi untuk mengatur, membuka dan menutupnya stomata.

Stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh kandungan air dan ion kalium di dalam sel penjaga. Ketika sel penjaga memiliki banyak ion kalium, air dari sel tetangga akan masuk ke dalam sel penjaga secara osmosis. Akibatnya, dinding sel penjaga yang berhadapan dengan celah stomata akan tertarik ke belakang, sehingga stomata menjadi terbuka. Sebaliknya, ketika ion kalium keluar dari sel penjaga, air dari sel penjaga akan berpindah secara osmosis ke sel tetangga. Akibatnya, sel tetangga mengembang dan mendorong sel penjaga ke arah celah sehingga stomata menutup. 

2.  Lentisel

Pada tumbuhan dikotil, selain kambium intervasikuler yang membentuk xilem dan floem sekunder ada juga kambium gabus yang menghasilkan parenkima gabus dan lapisan gabus. Lapisan gabus akan menggantikan epidermis. Lapisan gabus terdiri atas sel-sel mati dan membantu melindungi batang. Kambium gabus, parenkima gabus, dan lapisan gabus akan mengelupas dan lepas sebagai bagian kulit. Akibatnya, timbul lubang-lubang di batang yang disebut lentisel. Lentisel memungkinkan sel-sel tetap hidup di dalam batang melalui pertukaran gas dengan udara luar.

3.  Rambut Akar

Selain untuk menghisap air dan garam-garam mineral, rambut akar berfungsi sebagai alat pernapasan. Sel-sel rambut akar akan mengambil oksigen pada pori-pori tanah.

4.  Alat Pernapasan Khusus

Kemampuan tumbuhan beradaptasi terhadap lingkungan menghasilkan alat pernapasan khusus. Tumbuhan bakau yang hidup di lingkungan air laut mempunyai akar yang tumbuh ke atas permukaan tanah untuk memperoleh oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Akar tersebut disebut akar napas.Pohon beringin dan anggrek mempunyai akar gantung untuk bernapas. Akar tersebut tumbuh dari batang dan menggantung kearah tanah. Pada saat masih menggantung, akar ini menyerap uap air dan gas dari udara. Akan tetapi setelah masuk ke tanah, akar tersebut berfungsi menyerap air dan garam mineral. Tumbuhan yang  hidup di air seperti enceng gondok dan kangkung, batangnya mempunyai rongga-rongga udara yang  besar berfungsi untuk menyalurkan oksigen.

2.2.          Jenis-Jenis Respirasi Pada Tumbuhan

v  Respirasi Aerob

Adalah proses biologi dimana senyawa organik tereduksi dimobilisasi dan kemudian dioksidasi secara terkontrol. Dalam proses ini energi bebas dilepaskan dan kemudian digabungkan dalam bentuk ATP, yang dapat segera digunakan dalam perkembangan tanaman.

Respirasi aerobik secara umum disebut oksidasi senyawa gula berkarbon 6 (glukosa ). Dengan reaksi dasar:

C₆H₁₂O₆ + O₂ + H₂O                       6 CO₂ + 12 H₂O

Glukosa di oksidasi secara sempurna menjadi CO₂, dan oksigen (akseptor hidrogen terakhir) direduksi menjadi air. Oksidasi glukosa dilakukan secara bertahap dalam beberapa rangkaian reaksi guna menghindari kerusakan struktur seluler ( kebakaran) akibat pelepasan energi yang sangat besar.

Tahap – tahap repirasi aeobik ( oksidasi glukosa ) :

1. Glikolisis

Glikolisis merupakan tahap pertama dalam reaksi respirasi.  Tahap ini berlangsung di dalam sitoplasma sel. , dimana glukosa dipecah menjadi 2 buah senyawa 3 karbon, yang kemudian dioksidasi dan diubah menjadi asam piruvat, yang akan digunakan dalam siklus asam trikarboksilat. Oksigen tidak dibutuhkan pada konversi glukosa menjadi asam piruvat, sehingga glikolisis dianggap sebagai cara menghasilkan energi pada jaringan tanaman ketika konsentrasi oksigen rendah.

Tahapan reaksi glikolisis dimulai dengan terjadinya dua kali fosforilasi glukosa/fruktosa, dan kemudian pecah menjadi 2 buah senyawa gula 3 karbon: glyceraldehyde-3-phosphat Reaksi ini memerlukan 2 ATP/glukosa Setelah terbentuk glyceraldehyde-3-phosphat, jalur glikolisis ini mulai dapat mengekstrak energi. Jika tidak terdapat O2, siklus asam trikarboksilat dan transport elektron tidak terjadi, sehingga reaksi glikolisis tidak dapat berlanjut karena tidak adanya suplai NAD+. Akibatnya reaksi yang dikatalisis oleh glyceraldehyde-3-phosphat dehidrogenase tidak dapat berlangsung.

2. Daur/siklus Krebs

Dinamakan siklus krebs karena untuk menghargai ahli biokimia dari inggris, Hans A Krebs, yang pada tahun 1937 mengajukan suatu daur reaksi untuk menerangkan cara perombakan piruvat pada otot dada burung merpati.Siklus Krebs terjadi apabila ada oksigen dan berlangsung di dalam matriks mitokondria. Siklus asam trikarboksilat disebut juga siklus asam sitrat karena pentingnya asam sitrat sebagai substrat intermediet dalam siklus ini. Asam sitrat mengalami pemecahan menjadi senyawa asam dengan 5-karbon, kemudian menjadi senyawa asam dengan 4-karbon, mengalami pemecahan ikatan karbon-karbon , melepaskan CO₂ dan menghasilkan energi metabolik (ATP, NADH dan FADH2) untuk setiap pemecahan.  Senyawa asam dengan  4-karbon acid dibentuk kembali, dan siklus berlangsung kembali.  Siklus berjalan 2 kali untuk setiap 1 molekul glukosa (satu siklus untuk setiap 1 molekul asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis).

3.       Transpor elektron respirasi

Bentuk energi metabolik yang paling berguna bagi tanaman adalah ATP. Berbagai macam energi metabolik yang dihasilkan melalui Glikolisis dan siklus Krebs bergerak menuju membran dalam mitokondria.  Di dalam membran mitokondria berlangsung rantai transpor elektron yang disebut sistem sitokrom, yang sangat mirip dengan rantai transpor elektron pada Fotosintesis.   Senyawa energi metabolik (NADH and FADH2) menyumbangkan elektronnya pada “electron transport carriers” dalam rantai transpor elektron,  dihasilkan gradien energi, dan enzim pengahsil ATP (ATPase).  Oksigen berperan sebagai penangkap elektron terakhir dan bereaksi dengan ion H⁺ untuk menghasilkan air.

v  Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan respirasi tanpa menggunakan oksigen dari udara bebas.Pernafasan pada tumbuhan yang tidak  berklorofil,seperti jamur bersel satu dan bakeri terjadi secara difusi melalui selaput sel. Conto jamur bersel satu adalah khamir yang pernafasannya tidak memerlukan oksigen. Oleh karena itu,proses penguraian makanan oleh jamur dan bakteri yang berlangsung dalam keadaan anaerob dengan bantuan enzim atau fermen disebut peragian (Fermentasi).Respirasi anaerob berlangsung di dalam sitosol sitoplasma, dan hanya terjadi apabila tidak ada oksigen. Fermentasi anaerob menghasilkan respirasi yang tidak lengkap dari sebuahmolekul glukosa.

Reaksi ini menghasilkan energi yang hanya cukup untuk kehidupan mikroorganisme; sedangkan tanaman tingkat tinggi dan hewan akan mati apabila melakukan respirasi anaerob dalam waktu yang lama.Fermentasi dapat terjadi melalui fermentasi alkohol atau fermentasi asam laktat.Laktat dianggap merupakan produk akhir fermentasi yang relatif lebih berbahaya dibanding alkohol karena akumulasi laktat berdampak pada penurunan pH sitosol.

.        2.3  Faktor – faktor Yang Mempengaruhi Laju respirasi

             Laju respirasi dapat dipengaruhi beberapa faktor antara lain :

1. Ketersediaan substrat

Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.

2. Ketersediaan oksigen

Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama.

3. Suhu

Semakin tinggi suhu, semakin tinggi laju respirasi. Laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10^oC, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies.

4. Tipe dan umur tumbuhan

Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme, dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.

BAB III

PENUTUP

1.    . Respirasi pada tumbuhan merupakan Proses Pembongkaran (katabolisme/disimilasi) gula heksosa (hasil fotosintesis) untuk menghasilkan energi guna proses-proses kehidupan tanaman (sintesis (anabolisme), gerak, dan Pertumbuhan) yang di bantu oleh enzim-enzim pernafasan 

2.    Respirasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

a)    Respirasi anaerob: proses respirasi tanpa menggunkan oksigen

b)    Respirasi aerob: Proses respirasi dengan membutuhkan oksigen

3.    Hasil dari respirasi:

a)    Respirasi anaerob ( fermentasi) menghasilkan asam laktat atau etanol.

b)    Respirasi aerob:

      Glikolisis : menghasilkan 2 NADH ( 1 NADH= 3 ATP) = 6 ATP

      Daur krebs : menghasilkan 2 ATP+ 8 NADH + 2 ubikuinol( 1 ubikuinol = 2 ATP) jadi jumlah total ATP= 30

Jadi jumlah total = 36 untuk satu molekul glukosa.

4.    Faktor- fakor yang mempengruhi laju respirasi:

1. Ketersediaan substrat

2. Ketersediaan oksigen

3. Suhu

4. Tipe dan umur tumbuhan