RESPIRASI-1 By Irda Safni

Sejarah Respirasi Istilah respirasi digunakan pada awal abad ke- 15, tapi kepentingannya diungkapkan Crook pada tahun Crook mengatakan bahwa kehidupan ini tidak mungkin terjadi tanpa repirasi. Pada saat itu respirasi dipercaya hanya terjadi pada hewan – tidak pada tumbuhan.

Malpigi (1619) menyatakan bahwa oksigen diperlukan dalam jumlah yang banyak selama perkecambahan benih. Sheele (1777) mengatakan bahwa selama respirasi, biji mengambil O 2 dan melepaskan CO 2. Lavoisier (1789) menyatakan bahwa respirasi adalah proses pembakaran, di mana energi dihasilkan dengan cara yang sama dengan yang dihasilkan oleh pembakaran batu bara.

Ingen-Housz (1779) menyimpulkan bahwa seluruh tumbuhan melepaskan CO 2 dalam keadaan gelap. De Saussure (1804 & 1822) mengukur jumlah O 2 yang diambil dan CO 2 yang dilepaskan oleh tumbuhan. Pasteur (1870) mempelajari fermentasi sel ragi dan menemukan alkohol terbentuk sebagai hasil fermentasi dan respirasi anaeob.

Edward Flϋger (1872) mempercayai bahwa setiap sel, baik hewan atau tumbuhan berespirasi. Pada akhir abad ke-19, akhirnya muncul teori yang menyatakan bahwa respirasi terjadi pada setiap sel dan merupakan proses sel (Krogh, 1916; Haldane 1922; Meyerhof, 1924).

Apakah tumbuhan bernafas?

Dengan apa tumbuhan bernafas? Udara atmosfer keluar dan masuk melalui difusi pada:  Permukaan tubuh tumbuhan (batang, akar, buah, biji)  Lentisel  Stomata yang ada pada daun dan batang muda

Stomata

 Tanaman kurang aktif daripada hewan  memerlukan energi yang lebih sedikit  Pertukaran gas terjadi terutama di daun  Oksigen di dalam lapisan spons lebih sedikit daripada di luar lapisan spons.  O 2 dari atmosfer  lentisel  lapisan spons  CO 2 dari hasil respirasi sel  lentisel  atmosfer

Peran Respirasi Mengubah energi potensial menjadi energi kinetik Menghasilkan energi untuk proses metabolisme dan pembelahan sel Membentuk senyawa antara penyusun sel Merubah senyawa tidak larut menjadi larut Melepaskan CO 2 untuk daur karbon di alam

Respirasi & Fotosintesis  Respirasi adalah kebalikan dari fotosintesis.  Respirasi menggunakan produk fotosintesis – fotosintesis menggunakan produk respirasi.

Perbedaan Fotosintesis & Respirasi

Mengapa tumbuhan dapat melakukan respirasi tanpa organ?  Setiap bagian tumbuhan mengurus kebutuhan pertukaran gasnya masing-masing.  Tumbuhan tidak memerlukan pertukaran gas yang besar. Akar, batang dan daun berespirasi jauh lebih rendah daripada hewan.  Jarak di mana gas harus berdifusi tidak besar.

Respirasi dapat dibagi 2, yaitu: 1.Respirasi Aerob 2.Respirasi Anaerob

Respirasi Aerob : Selama proses respirasi, oksigen bebas digunakan, karbondioksida, air dan energi dikeluarkan sebagai produk. 1 mol Glukosa  36 ATP (673 kkal)

 Kebanyakan tumbuhan melakukan respirasi aerob, dan akan berhenti jika tidak ada oksigen.  Selama proses respirasi aerob, bahan makanan seperti karbohidrat, lemak, dan protein dioksidasi menjadi CO 2 dan H 2 O dan sejumlah besar energi dibebaskan.  Energi yang dihasilkan diserap dalam bentuk ADP, dan disompan dalam bentuk ATP.  Energi akan diproduksi kembali dengan hidrolisa ATP, jika diperlukan.

Apakah tumbuhan melakukan respirasi aerob pada siang hari?

 Pada siang hari, tumbuhan berfotosintesis. Oksigen dihasilkan lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk respirasi aerob. Oksigen yang berlebih dibebaskan ke sekeliling tumbuhan.  Pada malam hari, proses fotosintesis berhenti. Tumbuhan mengambil oksigen dari sekelilingnya untuk respirasi aerob dan mengeluarkan karbondioksida untuk sekelilingnya.

Respirasi Anaerob : Reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. C 6 H 12 O 6  2 C 2 H 5 OH + 2 CO kkal glukosa alkohol energi

 Respirasi anarob hanya dijumpai pada tumbuhan tertentu.  Beberapa bakteri melakukan respirasi anaerob.  Respirasi anaerob pada ragi (yeast) disebut : Fermentasi Alkohol Ragi berespirasi secara anaerob dengan mengubah gula menjadi alkohol pada proses fermentasi.

 Respirasi anaerob terjadi selama : - masa istirahat biji - tahap awal perkecambahan biji - di dalam sel dinding buah - beberapa mikrorganisme, seperti cacing tanah.

Persamaan Respirasi Aerob & Anaerob  Reaksi oksidasi untuk menghasilkan energi dari makanan yang kompleks.  Menghasilkan ATP.  Menggunakan koenzim sebagai pembawa hidrogen untuk melepaskan hidrogen dari molekul organik.

Klasifikasi Makhluk Hidup Berdasarkan Proses Respirasi 1.Aerob : makhluk hidup yang melakukan respirasi dengan adanya O2 2.Anaeorob : makhluk hidup yang melakukan respirasi tanpa adanya O2. 3.Aerob Obligat : makhluk hidup yang secara normal melakukan respirasi dan menghasilkan energi di bawah kondisi aerob, tetapi tidak dapat bertahan hidup pada kondisi anaerob 4.Aerob Fakultatif : makhluk hidup yang secara normal melakukan respirasi dan menghasilkan energi pada kondisi aerob, tetapi dapat bertahan hidup pada kondisi anaerob.

Apa yang dipelihara proses respirasi? Respirasi berhubungan dengan perbaikan: – Protein – Membran – dll 85% berhubungan dengan pemeliharaan protein (kira-kira 6% per hari) Oleh sebab itu, ada hubungan yang kuat antara kandungan protein dan tingkat respirasi pada jaringan yang tidak berkembang. Pemeliharaan respirasi kira-kira 50% dari total respirasi tumbuhan.

Respirasi terjadi di dalam mitokondria From Rost et al., “Plant biology,” 2 nd edn.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi Jenis sel atau jaringan –Sel-sel yang muda dan berkembang (Meristematic Areas) biasanya memiliki laju respirasi yang lebih tinggi. –Buah dan biji yang berkembang dan sedang dalam proses pematangan. –Sel-sel tua dan sel-sel struktural memiliki laju respirasi yang lebih rendah.

Suhu –Umumnya respirasi memiliki suhu optimum dan maksimum yang lebih tinggi daripada suhu fotosintesis. – Dapat memiliki kehilangan berat kering bersih pada suhu tinggi di mana repsirasi melebihi fotosintesis. –Suhu maksudnya suhu di dalam sel tumbuhan, bukan suhu udara. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

Oksigen – Laju respirasi meningkat dengan meningkatnya konsentrasi oksigen. –O 2 yang rendah dapat mengurangi respirasi aerob dan meningkatkan respirasi anaerob. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

Karbondioksida –Konsentrasi CO 2 yang tinggi  mengurangi laju respirasi – Jarang terjadi, kecuali ketika konsentrasi O 2 terbatas Tanah yang banjir Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

Air - Respirasi sangat lambat jika kandungan air di dalam protoplasma rendah (cth. Pada biji yang kering dan matang) - Biji yang dorman  laju respirasi rendah Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

Cahaya –Tidak berpengaruh langsung terhadap bentuk respirasi –Dapat meningkatkan laju fotorespirasi

Glukosa –Glukosa yang cukup diperlukan untuk melakukan Respirasi –Pengurangan dapat terjadi : Fotosintesis berkurang Aliran karbohidrat di dlam tumbuhan akan berkurang –Dimakan serangga –Rintanga Phloem Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

ATP –ATP yang tinggi  mengurangi laju respirasi – Biasanya terjadi ketika proses metabolik menjadi lambat atau berhenti Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

Luka Tumbuhan –Luka akan meningkatkan laju respirasi –Laju pertumbuhan tanaman meingkat untuk mengurangi: Kerusakan mekanis Hujan es Pemotongan rumput, angin – Beberapa herbisida membunuh tumbuhan dengan mengganggu atau memepengaruhi respirasi Umumnya efek tidak langsung Herbisida mengganggu aktifitas enzim atau beberapa proses metabolik yang akan mempengaruhi respirasi

~ END ~ ~ END ~