MAKALAH RESPIRASI TUMBUHAN

BAB I : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mahkluk hidup termasuk didalamnya tumbuhan dan hewan baik mikroorganisme maupun makroorganisme sama – sama memiliki aktifitas   tertentu dalam mempertahankan hidupnya, salah satunya adalah respirasi. Namun apakah respirasi tumbuhan sama dengan respirasi hewan?? Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan.

Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan hijau adalah kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Tumbuhan tingkat tinggi pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk hidup yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah proses pengubahan zat-zat anorganik H₂O dan CO₂ oleh klorofil menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya.

Dengan adanya perbedaan dari aktifitas hewan dan tumbuhan, terlebih khusus pada proses respirasi. Maka melalui makalah ini diharapkan dapat memberikan paparan yang relefan menganai respirasi pada tumbuhan.

1.2. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian atu definisi dari respirasi?

2. Jenis – jenis respirasi?

3. Dimana lertak respirasi dalam sel?

4. Hasil respirasi?

1.3. Tujuan Penulisan

Makalah ini ditulis untuk memberikan pemahaman maupun menambah pengetahuan tentang proses respirasi pada tumbuhan bagi siapa saja yang membaca makalah ini

BAB II : PEMBAHASAN

2.1.  Pengertian Respirasi

Respirasi pada tumbuhan menyangkut proses pembebasan energi kimiawi menjadi energi yang diperlukan untuk aktivitas hidup tumbuhan. Energi ini diproleh dengan cara menyadap energi kimia yang terbentuk dalam moleul organik yang disintesis oleh proses fotosintesis. Proses pelepasan energi yang menyediakan energi bagi keperluan sel itu dikenal dengan istilah proses respirasi. Biasanya respirasi sel-sel tumbuhan berupa oksidasi molekul organik oleh oksigen dari udara membentuk karbon dioksida dan air.

2.2  Jenis – jenis Respirasi Pada Tumbuhan

 Respirasi Aerobik

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.

Respiarsi 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

Istilah glikolisis yang berarti pemecahan gula, diperkenalkan pada tahun 1909 untuk maksud perombakan gula menjadi etil alkohol. Tetapi sebagian sel akan menghasilkan asam piruvat, bukan etanol, jika mendapat aerasi secara normal. Glikolisis terjadi pada semua organisme hidup. Secara evolusi, tahapan ini dianggap sebagai tahapan yang paling tua dari ketiga tahapan respirasi.

Glikolisis merupakan tahapan pertama respirasi, 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.    Siklus Krebs / daur trikarboksilat

 Dinamakan siklus krebs untuk menghargai ahli biokimia dari ingris, Hans A Krebs, yang pada tahun 1937 mengajukan suatu daur reaksi untuk menerangkan cara perombakan piruvat pada otot dada burung merpati. Siklus krebs terjadi di matriks pada mitokondria. Siklus asam trikarboksilat disebut juga siklus asam sitrat karena pentingnya asam sitrat sebagai substrat intermediet dalam siklus ini

 Asam piruvat hasil glikolisis, ketika memasuki matriks mitokondria, didekarboksilasi oksidatif sehingga menghasilkan NADH, CO2, dan asam asetat. Asam asetat selanjutnya digabungkan dengan coenzim A, membentuk Asetil CoenzimA (asetil co A). Konversi asam piruvat menjadi asetil coA terdiri atas tiga tahapan yaitu dekarboksilasi, oksidasi dan konjugasi dengan Asetil coA. Oksidasi piruvat dalam mitokondriamenghasilkan 3 molekul CO2, 4 NADH,FADH dan ATP.

3.    Transpor Elektron

Elektron berenergi tinggi yang ditangkap selama siklus asam trikarboksilat harus diubah menjadi ATP, untuk dapat dimanfaatkan. Untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi melalui glikolisis dan siklus Krebs, akan dihasilkan 2 NADH dalam sitosol, 8 NADH dan 2 FADH2 dalam matriks. NADH + H+ + ½ O2                    NAD+ + H20.

Oksidasi glukosa secara sempurna menghasilkan 4 ATP, 2 NADH dalam sitosol, 8 NADH dan 2 FADH2 dalam mitokondria. Karena 1 NADH setara dengan 3 ATP dan 1 FADH2 setara 2 ATP, maka dari 1 molekul glukosa dihasilkan total 38 ATP.  Secara umum 56 % dari total energi yang tersedia dalam glukosa dapat dikonversi menjadi ATP.

  Respirasi Anaerobik

Respirasi anaerob merupakan respirasi tanpa menggunakan oksigen.  Dalam kondisi tidak ada oksigen, tanaman melakukan metabolisme fermentatif. 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

1.    Keadaan protoplasma : Jaringan maristematik yang banyak mengandung sitoplasma akan  memiliki laju respirasi yang tinggi.

2.    Ketersediaan subtrat terlarut

Laju respirasi akan meningkat dengan dengan meningkatnya subtrat respirasi terlarut. Tumbuhan yang kekurangan pati, fruktan atau gulanya rendah melakukan respirasi pada laju yang rendah.

3.    Hidrasi jaringan: Laju respirasi akan meningkat dengan meningkatnya hidrasi jaringan.

4.    Temperatur: Sampai dengan suhu tertentu Q₁₀ respirasi = 2-3

5.    Konsentrasi oksigen: Penurunan oksigen akan akan menurunkan dekarboksilasi pada siklus krebs, akibatnya terjadinya hambatan pada ooksidsi NADH₂, NADPH₂ dan FADH_2.

6.    Konsentrasi CO₂ : Meningkatnya konsentrasi CO₂ akan menurunkan respirasi dan pada konsentrasi yang tinggi akan menimbulkan keracunan.

7.    Stimulasi mekanik : Akan meningkatkan laju respirasi

8.    Pelukaan dan infeksi: akan meningkatkan laju respirasi akibat meningkatnya metabolisme dalam meristem sekunder.

9.    Garam – garam organik : akan  meningkatkan laju respirasi

10. Cahaya : akan meningkatkan respirasi laju respirasi terutama pada daerah yang berklorofil.    

11.  Jenis tumbuhan : Umumnya bakteri, fungi, dan ganggang berespirasi lebih cepat dibandingkan dengan tumbuhan berbijji. Ini dikarenakan fungi dan bakteri mengandung hanya sedikit cadangan  makanan dan tidak mempunyai sel berkayu nonmetabolik.

BAB III : PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1.    Respirasi pada tumbuhan merupakan proses pelepasan energi yang menyediakan energi bagi keperluan sel.

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: Keadaan protoplasma : ,Ketersediaan subtrat terlarut, Hidrasi jaringan, Temperatur, Konsentrasi oksigen, Konsentrasi CO₂ , Stimulasi mekanik , Pelukaan dan infeksi, Garam – garam organik , Cahaya , Jenis tumbuhan .

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous.2010.Respirasi tumbuhan [online]

http://respirasisi- tumbuhan-fix.pdf

Anonymous.2011. Makalah Respirasi Tumbuhan [online] http://smart2eam.blogspot.com

Kimball W John. Biologi ed.5 Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Salisbury B Frank, Ross W Cleon. Fisiologi tumbuhan jilid 2. Bandung. Penerbit ITB