Respirasi Energi dihasilkan dalam bentuk ATP yang digunakan untuk pemeliharaan dan perkembangan tumbuhan 24/08/2018 http://www.biol.lu.se/cellorgbiol/dehydrogenase/pop_sv.html.

Presentasi berjudul: "Respirasi Energi dihasilkan dalam bentuk ATP yang digunakan untuk pemeliharaan dan perkembangan tumbuhan 24/08/2018 http://www.biol.lu.se/cellorgbiol/dehydrogenase/pop_sv.html."— Transcript presentasi:

1 Respirasi Energi dihasilkan dalam bentuk ATP yang digunakan untuk pemeliharaan dan perkembangan tumbuhan 24/08/2018

2 Reaksi Kimia C6H12O6 + 6O2 + 38/40 ADP + 40 Phosphates → 6 CO2 + 6 H2O + 38/40 ATP 24/08/2018

3 Respirasi Respirasi adalah proses pengubahan KH menjadi energi (ATP) untuk digunakan pada reaksi-reaksi metobolisme termasuk FS Semua sel tumbuhan dan hewan melakukan respirasi Respirasi berlangsung Bersamaan dengan FS Pada malam hari Pada buah yang sedang berkembang dan proses pematangan Biji dorman 24/08/2018

4 Mitokondria Berlangsung di Mitokondria sel
Mitokndria adalah organel sel yang terbungkus oleh membran dalam dan luar yang tersebar disitoplasma sel eukariotik Fungsi utamanya Pengubahan energi potensial makanan menjadi ATP 24/08/2018

5 Titik Konpensasi Cahaya
Tingkat intensitas cahaya dimana laju respirasi (CO2 yg dihasilkan) sama dengan laju FS (CO2 yang dikonsumsi) Semakin tinggi intensitas cahaya akan menghasilkan biomassa (berat kering) atau akumulasi KH semakin tinggi kemudian konstan. Semakin rendah intensitas cahaya akan mengakibatkan biomassa (Berat kering) semakin rendah. Titik konpensasi cahaya umumnya dicapai untuk tanaman yang tumbuh di luar ruangan Titik konpensasi cahaya mungkin tidak tercapai pada cahaya penuh bagi tumbuhan yang tumbuh terlindung atau tumbuhan yang ditanaman dalam ruangan dengan cahaya yg tidak cukup. 24/08/2018

6 Respirasi Aerob Memerlukan Oksigen
Jenis respirasi yg paling umum terjadi pada hampir semua kondisi pada tumbuhan dan hewan Termasuk penguraian/pemecahan sempurna glukosa menjadi CO2 dan H2O Tidak semua energi dari glukosa diubah untuk pembentukan ATP Hanya sekitar 40% Selebihnya dilepas sebagai panas Pada tumbuhan, panas dengan cepat dilepas Pada hewan, panas disimpan untuk mempertahankan suhu tubuh. 24/08/2018

7 3 Langkah Utama Respirasi
Glikolisis Penguraian glukosa menjadi senyawa berkarbon 3 yaitu asam piruvat Berlangsung di sitoplasma Beberapa ATP dan NADH terbentuk: molekul penyimpan energi NADH dibentuk dari NAD Penyimpan energi NADP + H2 → NADPH2 NAD + H → NADH 24/08/2018

8 24/08/2018

9 24/08/2018

10 3 langkah Utama Respirasi
Siklus Kreb Siklus asam trikarboksilat (‘Tricarboxylic acid Cycle /TCA Cycle)’ Siklus asam sitrat (‘Citric Acid Cycle’) Berlangsung di matrik mitokondria Satu seri reaksi yang memecah sempurna asam piruvat menjadi CO2 dan H2O Karbon digunakan untuk reaksi metabolisme lain untuk membuat/mensintesi berbagai senyawa: Protein Lipid KH dinding sel DNA Hormon tumbuhan Pigmen tumbuhan Dll CO2 dilepas ke atm oleh tanaman 10 NADH dihasilkan 24/08/2018

11 24/08/2018

12 24/08/2018

13 24/08/2018

14 3 Langkah Utama Respirasi
3.Rantai Transpor Elektron ‘Fosporilasi oksidatif ’ Satu seri protein dalam mitokondria yang membantu transfer elektron dari NADH ke oksigen Melepaskan banyak energi Terjadi pada membran bagian dalam mitokondria (Protein pada membran) 24/08/2018

15 3 Langkah/tahapan Utama Respirasi
Energi yang dilepas digunakan untuk menorong reaksi ADP + P → ATP Banyak ATP dibuat/disintesis Oksigen diperlukan untuk tahap ini Air dihasilkan 24/08/2018

16 Respirasi Anaerob ‘Fermentasi’
Terjadi pada lingkungan yang sedikit/rendah oksigen Tumbuhan pada tanah basah atau kompak/ padat Hewan yang kerja keras/kelelahan ATP masih dihasilkan dari glukosa tapi tidak seefisien pada respirasi aerob. 24/08/2018

17 Respirasi Anaerob C6H12O6 + O2 (sedikit)→ 2 CH2O5 + 2 H2O + 2 ATP
atau Glukosa + Oxygen → 2 Ethanol + 2 H2O + 2 ATP Reaksi yg sama pada pembuatan Alkohol dari jagung atau pembuatan anggur Aerob: C6H12O6 + 6O2 + 40/38 ADP + 40 Phosphates → 6 CO2 + 6 H2O + 40/38 ATP 24/08/2018

18 Respirasi Anaerob Hanya 2 ATP dihasilkan: 38/40 ATP pada Respirasi aerob Tumbuhan segera kehabisan energi Dapat menderita akibat kadar etanol Respirasi anaerob yang berkepanjangan akan menurunkan pertumbuhan dan hasil tumbuhan Anaerobic: C6H12O6 + O2 → 2 CH2O5 + 2 H2O + 2 ATP Aerobic: C6H12O6 + 6O ADP + 40 Phosphates → 6 CO2 + 6 H2O + 40 /38 ATP 24/08/2018

19 Fotorespirasi Pada kondisi normal FS, CO2 bergabung dengan RUBP membentuk 2 molekul 3PGA Pada photorespirasi, O2 menggantikan CO2 Diyakini bahwa photorespirasi pada tumbuhan telah meningkat dari waktu ke waktu akibat meningkatnya kadar O2 di atm –sebagai hasil FS tumbuhan sendiri. Tumbuhan C4- mampu menekan photorespirasi Impian biologist untuk meingkatkan produksi tanaman tertentu, seperti wheat, yang melakukan C3 FS dengan manipulasi gen untuk melakukan C4 FS. Sepertinya sulit untuk terlaksana karena perbedaan anatomi yang rumit antara tanaman C3 dan C4 . 24/08/2018

20 Fotorespirasi Respirasi yang didorong oleh energi cahaya
Ditemukan ketika scientis menyadari laju respirasi tumbuhan lebih cepat di dalam cahaya daripada waktu gelap. Terjadi pada kloroplas dan struktur lain pada sel-sel FS. Rubisco dapat bereaksi dengan oksigen dengan sedikit perbedaan dengan seri reaksi FS Tidak ada tambahan berat kering tumbuhan Lebih sedikit ATP dihasilkan dari photorespirasi 24/08/2018

21 Faktor-faktor yang mempengaruhi fotorespirasi
Rasio O2 : CO2 Jika sel-sel memiliki sedikit O2 tetapi banyak CO2, Normal FS siklus Calvin mendominasi Tumbuhan C4 memiliki sedikit fotorespirasi karena mereka membawa CO2 ke sel-sel bundle Sheath dan dapat menimbun banyak CO2 Siklus Calvin lebih mendominasi daripada fotorespirasi Jika sel-sel mengandung banyak O2 dan sedikit CO2, fotorespirasi mendominasi 24/08/2018

22 Faktor-faktor yang mempengaruhi fotorespirasi
Intensitas cahaya Semakin tinnggi intensitas cahaya akan meningkatkan fotorespirasi dan FS Tumbuhan C3 saturasi cahaya pada intensitas cahaya yang lebih rendah dibandingkan dengan tumbuhan C4 Tercapainya ‘Break-Even Point’ pada tumbuhan C3 pada intensitas cahaya yang lebih rendah karena meningkatnya fotorespirasi 24/08/2018

23 Faktor-faktor yang mempengaruhi fotorespirasi
Temperatur Respirasi aerob dan fotorespiasi meningkat dengan meningkatnya temperatur Tumbuhan mempunyai rentang temperatur minimum dan maximum 24/08/2018

24 Faktor-faktor yang mempengaruhi fotorespirasi
Fotosintesis netto atau laju assimilasi netto Tumbuhan C4 laju assimilasi netto kira-kira 2 hingga 3 kali dari tumbuhan C3 Tumbuhan C4 sering disebut tumbuhan efisien dan tumbuhan C3 sering disebut tumbuhan tidak efisien Beberapa tumbuhan C3 memiliki respirasi rendah dan laju assimilasi sama dengan tumbuhan C4 Bunga matahari Kacang tanah 24/08/2018

25 Faktor-faktor yg mempengaruhi fotorespirasi
FS bersih atau laju assimilasi bersih Hanya pada temperatur rendah tumbuhan C3 memiliki laju assimilasi bersih lebih tinggi daripada tumbuhan C4 karena: PEP Carboxylase yang mengkataliasa penggabungan CO2 dengan senyawa berkarbon 4 (PEP) tidak berfungsi. Sehingga Fotosintesis C4 stop 24/08/2018

26 Tumbuhan C3 dan C4 berbeda dalam penggunaan air
Tumbuhan C4 dapat menghasilkan 3 kali bahan kering (Dry Matter) per satuan air dibandingkan dengan tumbuhan C3 24/08/2018

27 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
Jenis sel dan jaringan Sel dan jaringan muda dan bekembang (daerah meristematis) biasanya memiliki laju respirasi lebih tinggi. Buah dan biji yang sedang bekembang juga memiliki laju respirasi tinggi. Sel dan struktur yang lebih tua memilki laju respirasi yang lebih rendah. 24/08/2018

28 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
Temperatur Respirasi umumnya memiliki temperatur optimum dan maximum yg lebih tinggi drpd FS Dapat menyebabkan hilangnya bahan kering pada temperatur tinggi bila respirasi melampaui FS Temperatur yang dimaksud adalah temperatur di dalam tumbuhan bukan temperatur udara. Menggunakan irigasi untuk mendinginkan dapat menjaga hasil bersih. 24/08/2018

29 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
Oxygen Kadar oksigen O2 yang rendah dapat menurukan laju respirasi aerob dan meningkatkan respirasi anaerob. Kadar oksigen O2 yang rendah dapat menurunkan Photorespirasi 24/08/2018

30 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
Light (Cahaya) Dapat meningkatkan laju fotorespirasi 24/08/2018

31 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
[Glukosa] Glukosa yang cukup perlu untuk berlangsungnya respirasi Berkurangnya glukosa dapat terjadi karena: Menurunnya FS Menurunnya aliran KH pd floem tumbuhan, mungkin karena: Dimakan serangga, dll 24/08/2018

32 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
[CO2] Semakin tinggi kadar CO2 menurunkan laju respirasi Feedback Inhibition (Penghambatan umpan balik) Jarang terjadi kecuali jika kadar O2 terbatas “Banjir”/Flooded, tanah kompak 24/08/2018

33 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
[ATP] Konsentrasi [ATP] yang tinggi menurunkan laju respirasi Feedback Inhibition (Penghambatan umpan balik) 24/08/2018

34 Rumus ATP 24/08/2018

35 Faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi
Luka pada tanaman Luka akan meningkatkan respirasi Laju pertumbuhan tanaman meningkat untuk mencoba memulihkan kerusakan pada tanaman. Tumbuhan mensintesis senyawa-senyawa untuk melawan hama dan penyakit. Beberapa herbisida membunuh tumbuhan dengan menggangu proses respirasinya. 24/08/2018