Laporan Respirasi

RESPIRASI

Agar suatu tumbuhan dapat bertahan hidup, tumbuhan ini harus melakukan suatu proses, yaitu proses sintesis karbohidrat untuk memperoleh makanan yang sesuai dengan kebutuhannya. Proses ini berlangsung pada daun yang berklorofil, dengan bantuan dari cahaya matahari sebagai sumber energi. Dalam proses ini, cahaya matahari sangat dibutuhkan sehingga tanpa adanya cahaya ini tumbuhan tidak akan mampu melaksanakan proses fotosintesis. Hal ini dikarenakan oleh klorofil yang terdapat pada daun, tepatnya di kloroplast, klorofil itu tidak akan bertindak apabila tidak ada bantuan yang berupa energi dari cahaya matahari yang membuatnya tereksitasi (Mulyani, 1986).
Karbohidrat adalah salah satu senyawa karbon yang berada di alam sebagai molekul yang besar da kompleks. Karbohidrat sangat Bergama misalnya monosakaroda, polisakarida dan sukrosa.  Di antara ke tiga karbohidrat tersebut, yang monosakarida adalah yang paling sederhana. Monosarida ini dapat diikat secara bersamaan sehingga dapat membentuk dimer, trimer dan lain sebagainya. Dimer adalah gabungan di anatara dua monosakarida sedangkan trimer, gabungan antara tiga monosakarida (Mulyani, 1986).).
Dengan bantuan dari energi cahaya matahari, fotosintesis dapat mensintesis senyawa organic yaitu glukosa dari zat anorganik yaitu karbon dioksida dan air. Dalam proses tersebut,energi radiasi diubah sehingga menghasilkan energi kimia dlam bentuk NADPH dan ATP. Hasil yang terdapat ini nantinya yang digunakan dalam proses reduksi, yaitu CO2 menjadi glukosa. Maka dari itu, reaksiny bisa ditulis sebagai berikut: 6CO2 + 6H2O → + 6O2 + C6H12O6 + Energi(sinar matahari)
Dalam reaksi tersebut, kondisi bahan yang dipakai berpengaruh terhadap hasilnya, sehingga jumlah mol O2 yang diperlukan dan jumlah CO2 yang dilepaskan tidak selalu sama. Jika dilihat, persamaan reaksi ini merupakan kebalikan dari persamaan reaksi fotosintesis (William, 2001).
    Dalam reaksi respirasi, perbedaan antara O2 yang digunakan dan CO2  yang dilepaskan biasa dikenal sebagai respiratory Quotient atau respiratory ratio atau juga dengan singkatan RQ. Untuk respirasi, nilai RQ tersebut sangat tergantung pada substrat atau bahan. (Lambers, 2005).
    Dalam proses fotosintesis, juga berjalan proses metabolisme lain yang dikenal dengan respirasi. Respirasi adalah proses katabolisme atau juga penguraian senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi berjalan di dalam sel dan berlangsung baik secara aerobik maupun secara anaerobik. Mengenai repirasi aerob, yang dibutuhkan adalah oksigen yang nantinya dapat menghasilkan energi serta karbon dioksida. Sedangkan untuk repirasi anaerob, oksigen tidak dibutuhkan sehingga menghasilkan senyawa selain karbon dioksida, misalnya alkohol, asam asetat serta sedikit energi (Lambers, 2005).


    Proses respirasi merupakan suatu proses mengubah energi kimia yang tersimpa dalam bentuk karbohidrat  untuk digunakan menggerakkan proses-proses metabolism. Proses respirasi terdapat pada jaringan baik yang tidak berwarna hijau maupun yang berwarna hijau, dan juga pada hewan. Respirasi dapat dibadakan menjadi dua berdasarkan ketersedian udara, yaitu respirasi aerob dan anaerob. Pada respirasi aerob, ketersedian oksigen sangat dibutuhkan untuk menghasilkan energi. Sedangkan pada respirasi anaerobik, tidak membutuhkan oksigen namun dapat menghasilkan senyawa lain seperti karbondioksida. Bahan baku dalam proses respirasi adalah protein, asam lemak, dan juga karbohidrat. Proses respirasi dapat menghasilkan CO2, dan energi dalam bentuk ATP. Reaksi proses ini dapat ditulis sebagai berikut: C6H12O6 + O2  6CO2 + H2O + energi (Campbell, 2009)
    Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju repirasi, yaitu ketersediaan substrat, ketersedian oksigen, suhu, tipe dan umur tumbuhan. Mengenai ketersediaan substrat, hal ini sangat penting dalam pelaksanaan respirasi karena proses ini tergantung pada ketersidiaanya substrat. Apabila pada tumbuhan yang persediaan substratn yang berupa karbohidrat rendah, maka laju respirasinya juga akan rendah. Demikian pula, apabila persediaan karbohidrat agak banyak, maka laju respirasi akan meningkat juga. (Mulyani, 2007)
    Selanjutnya, ketersediaan oksigen juga dapat mempengaruhi proses repirasi. Hal ini dikarenakan oleh fungsinya oksigen sebagai terminal penerimaan electron, jadi apabila konsentrasinya oksigen rendah maka laju respirasi baik secara aerobic maupun anaerobic dapat berjalan bersamaan. Sedangkan, jika kadarnya oksigen meningkat maka laju respirasi aerob akan lebih cepat juga, namun laju respirasi anaerob tidak akan berjalan lagi sehingga berhenti. Di antaranya, rupanya pengaruh tersebut tidak selalu sama untuk masing-masing sepsis. (Mulyani, 2007)
    Adapun pengaruh yang terdapat dari suhu. Faktor ini sangat berkaitan dengan faktor Q10, dimana suhu dan laju reaksi respirasi berubah secara bersamaan, yaitu setiap kali suhu naik sebesar 10¬o C, maka laju respirasi juga meningkat. Demikian juga pada suhu 0oC, laju repirasi sangat rendah. Apabila suhu tersebut naik sampai 35-45oC maka perlajuan respirasi sangat cepat, akan tetapi temperature yang terlalu panas akan menurunkannya. Hal ini dikarenakan oleh enzim-enzim yang mengalami denaturasi pada suhu di atas 45oC. (Mulyani, 2007)
    Ada juga pengaruh yang terapat dari tipe dan umur tumbuhan. Karena proses metabolisme antara semua spesies tumbuhan berbeda-beda, maka respirasi yang dibutuhkan oleh tumbuhan juga berbeda-beda,tergantung pada spesiesnya. Laju respirasi yang terdapat pada tumbuhan muda atau jaringan muda lebih tinggi dibandingkan dengan yang sudah tua. Begitu pula pada jaringan yang masih dalam saat perkembangan, respirasinya lebih kuat daripada jaringan yang sudah matang. (Mulyani, 2007)
    Pada hakikatnya, respirasi adalah reaksi redoks dimana CO2 adalah hasil dari oksidasi substrat. Substrat respirasi ini merupakan senyawa-senyawa yang berada pada sel tumbuhan yang direspirasikan menjadi H2O dan CO2 atau juga senyawa-senyawa organik yang mengalami proses oksidasi. Salah satu substrat respirasi adalah karbohidrat. Macam substrat ini merupakan substrat utama dalam respirasi yang berada pada sel tumbuhan tinggi. Selain karbohidrat, ada juga substrat respirasi yang mempunyai kepentingan lain, yaitu jenis-jenis gula seperti sukrosa, fruktosa, dan glukosa; asam organic; pati; dan protein. Macam-macam substrat tersebut digunakan pada spesies dan keadaan tertentu. (Campbell, 2006)
    Proses respirasi, untuk dapat menghasilkan energi, ATP harus melalui beberapa tahapan. Yang pertama adalah glikolisis. Tahapan ini merupakan proses dimana glukosa berubah menjadi dua molekul asam. Tahapan ini berjalan di sitosol. Dua molekul asam tersebut nantinya akan digunakan dalam proses dekarboksilasi oksidatif. Juga glikosis dapat menghasilkan dua molekul NADPH dan energi dalam bentuk molekul ATP. (Salisbury, 2009)
    Tahapan yang kedua adalah dekarboksilasi oksidatif. Tahapan ini berlangsung di sitosol juga. Dalam proses ini, asam piruvat yang beratom C3 berubah menjadi asetil yang beratom C2 dengan melepaskan CO2. Asetil tersebut yang nantinya akan dugunakan pula dalam siklus asam sitrat. Dan hasil lain dalam bentuk NADPH digunakan dalam transport electron. (Salisbury, 2009)
    Selanjutnya, tahapan yang ke tiga adalah siklus asam sitrat. Tahapan ini berlangsung pada membran dan matriks dalam mitokondria. Pada tahapan ini, asetil diolah dengan senyawa asam sitrat. Ada beberapa seyawa yang dapat dihawilkan pada proses ini, salah satunya adalah 1 molekul ATP, 2 molekul CO2, serta FADH dan NADPH yang akan diproses dala transfer electron. (Salisbury, 2009)
    Tahapan yang keempat dan juga yang terakhir adalah trannsfer elektron. Proses ini berlangsung pada membran dalam mitkondria dimana electron akan ditransfer oleh enzim quinon, sitokrom, flavoprotein dan piridoksin. Reaksi ini dapat menghasilkan H2O. (Salisbury, 2009)

DAFTAR PUSTAKA
Andika Wijaya K. 2008. Penggunaan tumbuhan sebagai bioindikator dalam pemantauan pencemaran udara. Bogor IPB. Jurnal Ilmu Pertanian. Hal.1-58
Campbell Reece, Mitchell. 2006Biologi Jl. 2 (lux) Ed. 5. Surabaya. Erlangga
Frank B. Salisbury, Cleon W. Ross. 2009. Plant physiology. California. Wadsworth Pub.
Sri Mulyani, 2008. Anatomi Tumbuhan. Surabaya. Kanisius
Hans Lambers, Miquel Ribas-Carbó. 2005. Plant Respiration: From Cell to Ecosystem Volume 18 dari Advances in Photosynthesis and Respiration. Springfield. Springer
William G. Hopkins. 2009. Photosynthesis and Respiration, The Green World Series. Seattle. Infobase Publishing