42
8. RESPIRASI TUMBUHAN
Respirasi adalah reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk aktifitas sel dan kehidupan tumbuhan dalam bentuk ATP
atau senyawa berenergi tinggi. selain itu respirasi juga menghasilkan senyawa antara yang berguna sebagai bahan sitesis berbagai senyawa lain. Hasil akhir
respirasi adalah CO
2
yang berperan sebagai keseimbangan karbon di dunia. Respirasi berlangsung siang malam karena cahaya bukan merupakan syarat.
Berdasarkan kebutuhannya terhadap oksigen, respirasi dibagi menjadi 2 macam yaitu:
1. Respirasi anaerob : tidak memerlukan oksigen tetapi penguraian bahan organiknya tidak lengkap. Respirasi macam ini jarang terjadi, hanya dalam
keadaan khusus. Substrat respirasi adalah glucose, reaksinya: C
6
H
12
O
6
2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
+ ATP 2. Respirasi aerob : memerlukan oksigen, penguraiannya lengkap, sampai
dihasilkan CO
2
dan H
2
O, reaksinya : C
6
H
12
O
6
6 H
2
O + 6 CO
2
+ ATP Tabel Perbedaan antara Respirasi Aerob dan Anaerob
Faktor pembeda Respiras Aerob
Respirasi Anaerob
- Status proses - Waktu berlangsung
- Energi yang dihasilkan
- Merugikan atau tidak
- Oksigen - Hasil akhir
- Umum terjadi - Berlangsung seumur
hidup - Besar
- Tidak merugikan - Memerlukan oksigen
- CO
2
dan H
2
O - Hanya dalam kondisi
khusus - Sementara, hanya fase
tertentu - Kecil
- Merugikan, menghasilkan senyawa toksik
- Tidak memerlukan oksigen - Alcohol dan CO
2
Respirasi terdiri dari satu rangkaian reaksi kimia dimana karbohidrat dan mol organik lainnya, dioksidasi untuk memperoleh energi yang tersimpan dari hasil
fotosintesis dan rangka karbon yang digunakan untuk pertumbuhan dan pemeliharaan sel. Proses oksidasi atau pembakaran secara umum terjadi pada tempat yang kering,
43
dan biasanya energi yang dikandung dilepas dalam bentuk panas, tapi pada respirasi terjadi dalam medium cair dan prosesnya berjalan secara bertahap dan energi yang
dilepas diubah menjadi energi berguna dalam bentuk senyawa kimia yang dapat dipakai untuk sintesis, gerak.dan pertumbuhan.
Mekanisme Respirasi
Reaksi respirasi ini adalah kebalikan dari ringkasan reaksi Fotosintesis. Pada fotosintesis CO2 direduksi menjadi glukosa dengan H2O sebagai sumber electron
dan hydrogen sedang pada respirasi glukosa dioksidasi menjadi CO2 dan dibentuk H2O sebagai produk. Meskipun demikian kedua proses ini berbeda, karena enzim
yang berperanan juga berbeda, dan lokasi terjadinya berbeda. Respirasi terjadi pada semua sel hidup sedang fotosintesis terjadi pada sel yang berkloroplas. Proses
respirasi mengalami 3 tahap reaksi yang terpisah yaitu:
1. Glikolisis terjadi di sitosol 2. Siklus asam sitrat terjadi dalam matrik mitokondria
3. Transfer elektron terjadi pada membran krista mitokondria Keseluruhannya terdiri dari lebih 50 rangkaian reaksi.
Gambaran Umum Respirasi pada tumbuhan
44
Gambaran tahapan respirasi tumbuhan dan energi yang dihasilkan
Disamping menghasilkan energi ,peranan respirasi juga menyediakan rangka carbon. Senyawa intermediet respirasi dari mulai glikolisis sampai siklus
trikarboksilat berperanan sebagai bahan dasar untuk untuk membentuk senyawa organik lain seperti protein, lemak, pigmen as inti dinding sel dan lain-lain.
Faktor-Faktor yang mempengaruhi respirasi
Ada dua faktor yang mempengaruhi respirasi yang terjadi pada tumbuhan. Faktor
tersebut digolongkan atas faktor dalam dan faktor luar.
1. Faktor dalam Faktor dalam yaitu umur, tipe jaringan atau organ, bentuk pertumbuhan dari
suatu spesies. Umur mempengaruhi laju respirasi, dimana sel atau jaringan muda lebih cepat dari umur dewasa, sebab aktifitas metabolisme, yang
memer-lukan energi dan rangka karbon untuk pertumbuhannya. Jaringan meristem lebih tinggi laju respirasi dibandingkan lainnya ,karena sifat
jaringan berpe-ranan membentuk sel-sel baru, sehingga memerlukan materi dan energi yang banyak, karena itu diperlukan laju respirasi tinggi.
2. Faktor luar Faktor luar diantaranya adalah kosentrasi oksigen, suhu dan cahaya
a. Oksigen Oksigen sangat penting dalam respirasi, karena oksigen adalah
penerima electron
terakhir yang
menentukan keberhasilan
45
terbentuknya ATP. Karena itu jika kosentrasi O2 rendah maka laju respirasi rendah , hal ini terjadi jika akar tergenang airbanjir , untuk
sementara waktu
terjadi respirasi
anerobfermentasi yang
mengghasilkan energi kecil , sehingga tidak mencukupi untuk proses kehidupan. Jika terjadi dalam waktu lama tumbuhan akan mati.
Demikian pentingnya oksigen ini sehingga tumbuhan yang hidup pada habitat yang kurang oksigen mempunyai adaptasi khusus untuk
memenuhi kebutuhannya akan oksigen seperti tumbuhanyang hidup di air tergenang seperti padi mempunyai batang berongga dan adanya
jaringan aerenhkim denikian juga bakau yang mempunyai akar nafas. b. Suhu
Suhu sangat mempengaruhi respirasi karena respirasi adalah reaksi enzim. Pada reaksi metabolisme berlaku Q10 yaitu bila suhu naik 10
C maka laju reaksi naik 2-3 lipat. Tapi pada organisme baerlaku sampai suhu optimum. Hal ini disebabkan makin naik suhu maka
energi kinetis larutan juga akan meningkat yang mempercepat reaksi Melampaui suhu optimum laju reaksi menurun sampai suhu
maksimum.hal ini disebabkan tinggi suhu akan mempengaruhi kerja enzim. Enzim adalah protein, sifat protein jika suhu tinggi maka
protein akan mengalami koagulasi, sehingga sisi aktif enzim terganggu . Umumnya semakin tinggi temperature penurunan
kecepatan respirasi semakin cepat. Suhu juga mempengaruhi kelarutan oksigen.
c. Cahaya Cahaya secara tidak lansung mempengaruhi respirasi sehubungan
ketersediaan substrat. Jika cahaya cukup maka proses fotosintesis tinggi mengakibatkan tersedianya sewnyawa karbohidrat sebagai
substrat respirasi. Hal ini bias dibuktikan dimana laju respirasi 1-2 jam setelah fotosintesis aktif, laju respirasi lebih tinggi dibandingkan
dengan respirasi gelap. Demikian juga daun cahaya , laju respirasi lebih tinggi 70-90 umol CO
2
gr biomasa perjamdibandingkan
46
dengan daun yang biasa terlindung 20 –45 umolCO
2
g biomasa perjam.
d. Kadar garam anorganik dalam medium Jaringan atau tumbuhan yang dipindahkan dari air ke larutan garam
akan menunjukka n kenaikan respirasi. Respirasi diatas normal semacam ini disebut respirasi garam.
e. Rangsangan mekanik Daun yang digoyang-goyang menunjukkan kenaikan respirasi. Kalau
hal itu dilakukan berulang-ulang reaksinya menurun. Kenaikan respirasi ini mungkin disebabkan efek pemompaan .
f. Luka Terjadinya luka di suatu bagian menyebabkan respirasi di tempat
tersebut naik. Umumnya pelukaan menyebabkan terbentuknya meristem luka yang menghasilkan kalus. Mungkin kenaikan respirasi
pada luka disebabkan oleh bertambahnya substrat atau lebih besarnya difusi O
2
yang masuk jaringan luka. g. Karbondioksida
Kadar CO
2
yang tinggi akan menghambat respirasi. Selain secara langsung berpengaruh terhadap reaksinya, mungkin CO
2
juga berpran tidak langsung misalnya pada daun kadar CO
2
yang tinggi akan menyebabkan stomata menutup sehingga difusi CO
2
keluar terhambat dan kadar CO
2
dalam jaringan naik.
47
9. TRANSPIRASI DAN GUTASI PADA TUMBUHAN
Kategori