Fotosintesis Dan Respirasi Pada Tumbuhan

FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN

FOTOSINTESIS FOTOSINTESIS

A. PENGERTIAN FOTOSINTESIS A. PENGERTIAN FOTOSINTESIS

 Masa depan manusia sedikit banyak ditentukan ole p!oduksi baan makanan" baan  Masa depan manusia sedikit banyak ditentukan ole p!oduksi baan makanan" baan  baka!

 baka! dan dan se!at se!at melalui melalui p!oses p!oses #otosintesis$ #otosintesis$ P!oses P!oses sintesis sintesis ka!boid!at ka!boid!at da!i da!i baan%baanbaan%baan ano

ano!&!&anianik k '(O'(O) ) dan dan H)OH)O* * padpada a tumtumbubuan an be!be!pi&pi&men men denden&an &an banbantuatuan n eneene!&!&i i +a+aayaaya mataa!i disebut #otosintesis den&an pe!samaan !eaksi kimia be!ikut ini$

mataa!i disebut #otosintesis den&an pe!samaan !eaksi kimia be!ikut ini$ +aaya mataa!i +aaya mataa!i , (O , (O)) - , H - , H))O O ((,,HH.).)OO,, - , O - , O))  pi&men #otosintesis  pi&men #otosintesis

Be!dasa!kan !eaksi #otosintesis di atas" (O) dan H)O me!upakan subst!at dalam Be!dasa!kan !eaksi #otosintesis di atas" (O) dan H)O me!upakan subst!at dalam !eaksi #otosintesis dan den&an bantuan +aaya mataa!i dan pi&men #otosintesis 'be!upa !eaksi #otosintesis dan den&an bantuan +aaya mataa!i dan pi&men #otosintesis 'be!upa klo!o

klo!o#il dan pi&emen#il dan pi&emen%pi&me%pi&men lainnya* akan n lainnya* akan men&men&asilkaasilkan ka!boidn ka!boid!at dan melepaska!at dan melepaskann oksi&en$ (aaya mataa!i meliputi semua /a!na da!i spekt!um tampak da!i me!a in&&a oksi&en$ (aaya mataa!i meliputi semua /a!na da!i spekt!um tampak da!i me!a in&&a un&u" tetapi tidak semua pan0an& &elomban& da!i spekt!um tampak dise!ap 'diabso!psi* ole un&u" tetapi tidak semua pan0an& &elomban& da!i spekt!um tampak dise!ap 'diabso!psi* ole  pi&men #otosintesis$ Atom O pada ka!boid!at

 pi&men #otosintesis$ Atom O pada ka!boid!at be!asal da!i be!asal da!i (O(O)) dan atom H pada ka!boid!at dan atom H pada ka!boid!at  be!asal da!i H

 be!asal da!i H))O 'Sasmitamia!d0a dan O 'Sasmitamia!d0a dan Si!e&a!" .11,*$Si!e&a!" .11,*$

B. FUNGSI FOTOSINTESIS B. FUNGSI FOTOSINTESIS

Fun&si

Fun&si FotosintesisFotosintesis seba&ai be!ikut2 Fun&si utama #otosintesis untuk memp!oduksi 3at seba&ai be!ikut2 Fun&si utama #otosintesis untuk memp!oduksi 3at mak

makanaanan n be!be!upa upa &lu&lukoskosa$ a$ 4lu4lukokosa sa menmen0adi 0adi babaan an bakbaka! a! dasdasa! a! pempembanban&un &un 3at 3at makmakanaanann lainnya" yaitu lemak dan p!otein dalam tubu tumbuan$ 5at%3at ini men0adi makanan ba&i lainnya" yaitu lemak dan p!otein dalam tubu tumbuan$ 5at%3at ini men0adi makanan ba&i e/an maupun manusia$ Ole ka!ena itu" kemampuan tumbuan men&uba ene!&i +aaya e/an maupun manusia$ Ole ka!ena itu" kemampuan tumbuan men&uba ene!&i +aaya 'sina! mataa!i* men0adi ene!&i kimia '3at makanan* selalu men0adi mata !antai makanan$ 'sina! mataa!i* men0adi ene!&i kimia '3at makanan* selalu men0adi mata !antai makanan$

Fotosintesis membantu membe!sikan uda!a" yaitu men&u!an&i kada! (O) 'ka!bon Fotosintesis membantu membe!sikan uda!a" yaitu men&u!an&i kada! (O) 'ka!bon dioksida* di uda!a ka!ena (O) adala baan baku dalam p!oses #otosintesis$ Seba&ai asil dioksida* di uda!a ka!ena (O) adala baan baku dalam p!oses #otosintesis$ Seba&ai asil aki!nya" selain 3at makanan adala O) 'Oksi&en* yan& san&at dibutukan untuk keidupan$ aki!nya" selain 3at makanan adala O) 'Oksi&en* yan& san&at dibutukan untuk keidupan$ 6em

6emampampuan uan tumtumbubuan an be!be!#ot#otosiosintesntesis is selaselama ma masmasa a ididupnupnya ya menymenyebaebabkabkan n sisasisa%sis%sisaa tumbuan yan& idup masa lalu te!timbun di dalam tana selama be!0uta%0uta taun men0adi tumbuan yan& idup masa lalu te!timbun di dalam tana selama be!0uta%0uta taun men0adi  batuba!a men0adi sala satu sumbe! ene!&i saat ini$

 batuba!a men0adi sala satu sumbe! ene!&i saat ini$

1 1

C. KLOROPLAS TEMPAT BERLANGSUNGNYA FOTOSINTESIS

Fotosintesis be!lan&sun& di klo!oplas" yan& mana pada ba&ian ini men&andun&  banyak pi&men klo!o#il$ 6lo!o#il dapat dibedakan men0adi beb!apa tipe" yaitu2 klo!o#il a" b" +" d dan tipe e$ pemba&ian te!sebut adala be!dasa!kan !antai sampin& yan& men&in&at inti  po!#itinnya$ 7enis klo!o#il yan& palin& banyak ditemukan pada tumbuan tin&kat tin&&i adala  0enis a dan b$ 6lo!o#il a biasanya adala untuk sina! i0su bi!u" sementa!a klo!o#il b untuk 

sina! kuni& i0au$ 6lo!o#il lain '0enis +" d" e* ditemukan anya pada al&a dan dikombinasikan den&an klo!o#il a$ Selain klo!o#il" di dalam klo!oplas 0u&a te!dapat pi&men%pi&men lainnya" yaitu 6a!otinoid yan& me!upakan de!i8ate da!i likopen$ Pada ko!ola" kaliks" kulit bua yan& tela matan& atau masak" klo!o#il tela men&ilan& 'te!u!ai* dan menimbulkan /a!na kunin& atau /a!na me!a yan& kemudian tampak" atau /a!na%/a!na lainnya$ Dalam al demikian klo!oplas tela be!&anti isi yan& disebut k!omoplas$

Gambar 1 : Struktur Klorola! " Sumb#r : Goo$l#.%om &

'. REAKSI FOTOSINTESIS .$ Reaksi te!an&

Fotosintesis yan& te!0adi di klo!oplas" melalui ) taap !eaksi" yaitu !eaksi te!an& dan !eaksi &elap$ Reaksi te!an& te!0adi di ba&ian &!ana sedan&kan !eaksi &elap te!0adi di st!oma$ Taapan pe!tama #otosintesis disebut !eaksi te!an& ka!ena meme!lukan +aaya mataa!i seba&ai ene!&i pen&&e!aknya$ Ene!&i mataa!i akan men&&e!akkan elekt!on dalam #otosistem sein&&a p!oses #otosintesis dapat be!lan&sun&.

Fotosistem adala pusat !eaksi #otosintesis" di dalamnya te!dapat pi&men%pi&men klo!o#il yan& akan menan&kap ene!&i +aaya mataa!i$ Tumbuan memiliki dua 0enis #otosistem" yaitu #otosistem I dan #otosistem II$ 6edua #otosistem te!sebut dibedakan da!i kemampuannya menan&kap +aaya da!i pan0an& &elomban& yan& be!beda$ Fotosistem I  palin& baik menan&kap +aaya den&an pan0an& &elomban& 9:: nm" sedan&kan #otosistem II  palin& baik menan&kap +aaya den&an pan0an& &elomban& ,;: nm$

Gambar ( : Al)ra* #l#ktro* *o* !)kl)k  " Sumb#r : Goo$l#.%om &

(aaya mataa!i akan menyebabkan elekt!on pada #otosistem te!eksitasi dan naik ke tin&kat ene!&i yan& lebi tin&&i$ Elekt!on yan& te!eksitasi akan be!usaa tu!un kembali menu0u tin&kat ene!&i a/alnya dise!tai den&an pelepasan ene!&i yan& akan diman#aatkan untuk  membuat ATP$ Elekt!on yan& men&ali! da!i tin&kat ene!&i tin&&i ke tin&kat ene!&i a/alnya dinamakan den&an ali!an elekt!on$

P!oses ali!an elekt!on dalam !eaksi te!an& #otosintesis adala seba&ai be!ikut$

• (aaya mataa!i akan ditan&kap ole klo!o#il dalam #otosistem II sein&&a elekt!on di pusat #otosistem naik ke tin&kat ene!&i yan& lebi tin&&i dan ditan&kap ole aksepto! p!ime!$ Elekt!on te!sebut akan men&ali! tu!un untuk menu0u tin&kat ene!&i a/alnya namun mele/ati bebe!apa molekul seba&ai aksepto!nya 'pene!ima elekt!on*$

• Elekt!on yan& tela naik menyebabkan pusat #otosistem II keku!an&an elekt!on" untuk  men&isi kekoson&an te!sebut suatu en3im akan meme+a H)O men0adi ) molekul H -dan . molekul O% _{dan mendono!kan elekt!onnya pada pusat #otosistem II$ Dua} molekul O% _{akan be!satu dan aki!nya be!uba men0adi O}

)  yan& akan dilepaskan tumbuan$

• Elekt!on da!i #otosistem II yan& naik dan ditan&kap aksepto! p!ime! tadi akan diali!kan menu0u sede!etan p!otein yan& meliputi P< 'plasto<uinon*" kompleks sitok!om" dan P+ 'plastosianin* yan& akan men&anta!kan elekt!on te!sebut kembali ke tin&kat ene!&i semula$ 6etika ditan&kap ole p!otein%p!otein te!sebut" elekt!on akan melepaskan seba&ian ene!&inya sein&&a dapat di&unakan untuk membentuk ATP$

• Disampin& itu" elekt!on pada #otosistem I 0u&a tela te!eksitasi ke tin&kat ene!&i yan& lebi tin&&i ka!ena menan&kap ene!&i +aaya mataa!i$ Elekt!on da!i #otosistem II akan tu!un da!i kompleks p!otein dan men&isi kekoson&an yan& te!0adi di #otosistem I$

• Sedan&kan elekt!on da!i #otosistem I yan& naik akan ditan&kap ole aksepto! p!ime!  kemudian dite!uskan menu0u Fd '#e!!edoksin*" yan& men0adi pe!anta!a sebelum elekt!on te!sebut menu0u en3im NADP- _{!eduktase$ En3im te!sebut akan men&&unakan} elekt!on untuk !eaksi !eduksi membentuk NADPH$

Hasil da!i ali!an elekt!on te!sebut adala molekul ATP dan NADPH yan& akan di&unakan dalam !eaksi &elap #otosintesis$ Dalam !eaksi te!an& te!dapat ) 0enis ali!an elekt!on" yaitu ali!an elekt!on non siklik dan ali!an elekt!on siklik$ Ali!an elekt!on yan& di0elaskan sepe!ti di atas adala ali!an elekt!on non siklik$

Gambar + : Al)ra* #l#ktro* !)kl)k  " Sumb#r : Goo$l#.%om &

Sedan&kan ali!an elekt!on siklik te!0adi apabila p!oduksi ATP pada ali!an elekt!on non siklik  tidak men+ukupi untuk be!lan&sun&nya !eaksi &elap #otosintesis$ 6eku!an&an ATP ini akan di+ukupi den&an men0alankan ali!an elekt!on siklik yan& anya men&asilkan ATP sa0a$ 7alannya ali!an elekt!on siklik adala seba&ai be!ikut$

• Ene!&i +aaya akan men&&e!akkan elekt!on pada #otosistem I sein&&a naik ke tin&kat ene!&i yan& lebi tin&&i$

• Elekt!on yan& naik te!sebut akan ditan&kap ole aksepto! p!ime! kemudian disalu!kan menu0u Fd" kompleks sitok!om" dan P+ sebelum kembali ke tempatnya semula di #otosistem I$

• Saat be!&e!ak da!i Fd" kompleks sitok!om" dan P+" elekt!on akan melepaskan ene!&i yan& akan di&unakan untuk membuat ATP melalui +emiosmosis$

K#!)mula* ,ar) r#ak!) t#ra*$ -oto!)*t#!)! a,ala:

• Reaksi te!an& men&&unakan +aaya mataa!i seba&ai ene!&i pen&&e!ak elekt!on$

• H₎O yan& di&unakan seba&ai pendono! elekt!on akan dipe+a dan men&aslkan oksi&en$ Ole ka!ena itu" !eaksi te!an& disebut 0u&a #otolisis ai!$

• Ali!an elekt!on non siklik men&asilkan ATP dan NADPH • Ali!an elekt!on siklik men&asilkan ATP

• ATP dan NADPH di&unakan untuk men0alankan !eaksi &elap #otosintesis yan& te!0adi di st!oma$

(. R#ak!) G#la

Fase II2 !eaksi te!mokimia" !eaksi #iksasi=!eduksi (O)" !eaksi &elap$ Reaksi ini  be!lan&sun& di st!oma dan se!in& kali disebut !eaksi &elap" ka!ena !eaksi ini dapat  be!lan&sun& tanpa adanya +aaya" /alaupun tidak a!us be!lan&sun& dalam keadaan &elap$ Hal ini disebabkan ka!ena en3im%en3im st!oma klo!oplas tidak membutukan +aaya untuk  akti8itasnya" tetapi membutukan ATP dan NADPH)$ Fase II #otosintesis ini be!lan&sun&  pada st!oma dan men&asilkan ka!boid!at$ Dalam !eaksi ini senya/a kimia be!ene!&i tin&&i

yan& diasilkan pada #ase I" yaitu NADPH dan ATP dipakai untuk !eaksi !eduksi (O) yan& men&asilkan &lukosa den&an pe!samaan !eaksi2

(O) - NADP - H-_{- ATP &lukosa - NADP}- _{- ADP - Pi} Ada > ma+am !eaksi #iksasi (O) 'Sasmitamia!d0a dan Si!e&a!" .11,*" yaitu2 .* Dau! (? 'dau! (al8in*

Dau! !eaksi ini disebut dau! (? ka!ena senya/a yan& pe!tama kali diasilkan adala senya/a den&an ? atom ka!bon yaitu asam #os#o&lise!at da!i (O)@ !ibulosa%."%bi#os#at dan H)O$ Tumbuan yan& melaksanakan dau! te!sebut disebut tumbuan (?$ Dalam dau! ini satu molekul #os#o&lise!aldeida 'P4A* dibentuk da!i #iksasi ? molekul (O)$ Reaksi keselu!uan adala seba&ai be!ikut2

? (O) - 1 ATP - , NADPH) C P4A - 1 ADP - ; iP - , NADP

Selan0utnya P4A akan diuba men0adi &lukosa$ Dau! ini te!0adi pada &andum" padi dan bambu.

Be!ikut akan di u!aikan lan&ka  lan&ka !eaksi dalam siklus (al8in$

an&ka%lan&ka !eaksi dalam siklus (al8in te!ba&i men0adi ? #ase" yaitu #iksasi" !eduksi" dan !e&ene!asi$

Fa!# #rtama: -)k!a!) karbo*

6a!bondioksida akan ditan&kap dan disatukan den&an !ibulosa bi#os#at 'RuBp* ole en3im !ubis+o$ Rubis+o adala p!otein en3im yan& palin& banyak te!dapat di dalam klo!oplas$ Dalam taap ini !ibulosa bi#os#at akan men&ikat ka!bondioksida dan asilnya adala molekul den&an , ka!bon yan& tidak stabil dan se&e!a pe+a men0adi ) molekul ? #os#o&lise!at$ Dalam sekali siklus te!dapat ? molekul !ibulosa bi#os#at yan& menan&kap ? molekul ka!bondioksida dan akan diuba men0adi ? molekul be!ka!bon , yan& tidak stabil sein&&a lan&sun& pe+a men0adi , molekul ? #os#o&lise!at$

Fa!# k#,ua: r#,uk!)

Masin&%masin& molekul ? #os#o&lise!at akan mene!ima #os#at da!i ATP sein&&a be!uba men0adi ."? di#os#o&lise!at$ Dibutukan , ATP untuk me!uba , molekul ? #os#o&lise!at men0adi , molekul ."? di#os#o&lise!at$ Molekul ."? di#os#o&lise!at akan men&alami !eduksi ole NADPH sein&&a be!uba men0adi &lise!aldeida ? #os#at '4?P*" dibutukan , molekul  NADPH dalam sekali siklus (al8in$ Hasil da!i taap !eduksi adala , molekul &lise!aldeida

? #os#at den&an . molekul te!sebut akan dikelua!kan untuk baan baku &lukosa sein&&a te!sisa  molekul 4?P$

Gambar / : La*$ka0la*$ka r#ak!) ,alam !)klu! Cal)*

" Sumb#r : Goo$l#.%om &

Fa!# k#t)$a: r#$#*#ra!)

Taapan ini me!upakan pembuatan kembali !ibulosa bi#os#at 'molekul den&an  atom (* da!i sisa &lise!aldeida ? #os#at 'molekul den&an ? atom (*$ Pada taapan ini  molekul &lise!aldeida ? #os#at akan diuba men0adi ? molekul !ibulosa bi#os#at yan& dapat di&unakan kembali untuk menan&kap ka!bondioksida$ Dalam !eaksi ini te!dapat ? molekul ATP yan& mendono!kan #os#atnya$

)* Dau! (> 'dau! Hat+ dan Sla+k*

Dau! !eaksi ini disebut dau! (> ka!ena seba&ian besa! senya/a yan& pe!tama kali diasilkan adala senya/a den&an > atom ka!bon yaitu asam malat dan asam aspa!tat dan tumbuan yan& melaksanakan dau! te!sebut disebut tumbuan (>$ an& te!masuk tumbuan (> adala  bebe!apa spesies 4!amineae di dae!a t!opis te!masuk 0a&un&" tebu" so!&um$ Anatomi daun

tumbuan (> unik yan& dikenal den&an anatomi 6!an3" yaitu te!dapat sel%sel seludan&  pa!enkim yan& men&elilin&i ikatan pembulu dan memisakannya den&an sel%sel meso#il$ Pada tumbuan (> te!dapat pemba&ian ke!0a anta!a sel%sel meso#il dan sel%sel seludan&  pa!enkim" yaitu pembentukan asam malat dan aspa!tat da!i (O) te!0adi di sel%sel meso#il"

sedan&kan dau! (al8in be!lan&sun& di sel%sel seludan& pa!enkim$

?* Dau! (AM '(!assula+ean A+id Metabolism*

Dau! (AM me!upakan #iksasi (O) pada spesies sukulen an&&ota #amili (!assula+eae 'misalnya kaktus" nenas* yang hidup di daerah kering, mempunyai daun tebal dengan rasio permukaan terhadap volume rendah, laju transpirasi rendah, sel-sel daun mempunyai vakuola relati besar dan lapisan sitoplasma yang tipis. !iksasi yang menghasilkan asam malat terjadi pada malam hari pada saat stomata terbuka dan daur "alvin yang menghasilkan glukosa terjadi pada siang hari pada saat stomata tertutup. #adi $ksasi "%2 pada tumbuhan "&' mirip dengan tumbuhan "4, perbedaannya pada tumbuhan "4 terjadi pemisahan tempat sedangkan pada tumbuhan "&' terjadi pemisahan (aktu.

RESPIRASI

A. PENGERTIAN RESPIRASI TUMBU2AN

Tumbuan 0u&a menye!ap O) untuk pe!na#asannya" umumnya dise!ap melalui daun stomata*$ Pada keadaan ae!ob" tumbuan melakukan !espi!asi ae!ob$ Bila dalam keadaan anae!ob atau ku!an& oksi&en" 0a!in&an melakukan !espi!asi se+a!a anae!ob$ Misal pada aka!  yan& e!&enan& ai!$ Pada !espi!asi ae!ob" te!0adi pembaka!an 'oksidasi* 3at &ula '&lukosa* se+a!a sempu!na" sein&&a men&asilkan ene!&i 0au lebi besa! '?, ATP* da!ipada !espi!asi anae!ob ') ATP sa0a*

Respi!asi pada tumbuan pada dasa!nya sama den&an e/an" namun 0u&a ada kekasannya$ P!oses !espi!asi pada dasa!nya adala p!oses pembon&ka!an 3at makanan sumbe! ene!&i umumnya &lukosa* untuk mempe!ole ene!&i kimia be!upa ATP$

 Namun demikian" 3at sumbe! ene!&i tidak selalu siap dalam bentuk &lukosa" melainkan masi dalam bentuk +adan&an makanan" yaitu be!upa !ukro!a atau am)lum$ 6a!ena itu 3at te!sebut a!us te!lebi daulu di bon&ka! se+a!a id!olitik$ Demikian pula bila 3at +adan&an makanan yan& endak dibon&ka! adala lipida 'lemak* atau p!otein$ P!oses  pembon&ka!an ' de&!adasi * adala sbb 2

6a!boid!ase

Suk!osa Amilum 4lukosa

  ipase

ipida 4lise!ol - Asam lemak 

  P!oteinase

P!otein Asam  asam amino

6a!boid!ase peme+a amilum te!di!i da!i bebe!apa ma+am en3im" di anta!anya 2

.* Fo!-or)la!#" meme+a u0un&%u0un& !antai &ula pada amilum" men&asilkan &lukosa%.% #os#at '4%.P*$ P!oses peme+aan ini disebut -o!-orol)!)!

)* Am)la!#3 en3im peme+a !antai &ula dalam amilum" men&asilkan poton&an  poton&an !antai &ula yan& te!di!i da!i ) unit &lukosa" disebut maltosa$

?* E*4)m #moto*$ #r%aba*$a* !antai &ula

>* Tra*!$luko!)la!#3 en3im peminda sisa !antai +aban& ke ba&ian !antai &ula yan& lain" dan membentuknya men0adi !antai yan& lu!us 'linie!*

* Malta!#" pemoton& &ula maltosa 'disaka!ida* men0adi unit%unit &lukosa penyusunnya$ Setela te!sedia &lukosa di dalam sel" selan0utnya &lukosa siap dibon&ka!$ Pembon&ka!an te!0adi dalam bebe!apa taap" te!&antun& kete!sediaan O)$ Taapan pembon&ka!an dalam keadaan O) +ukup 'ae!obik* adala sepe!ti pada &amba! be!ikut 2

B$ SUBSTRAT RESPIRASI

Subst!at !espi!asi adala setiap senya/a o!&anik yan& dioksidasikan dalam !espi!asi" atau senya/a%senya/a yan& te!dapat dalam sel tumbuan yan& se+a!a !elati# banyak   0umlanya dan biasanya di!espi!asikan men0adi (O) dan ai!$ Sedan&kan metabolit !espi!asi

adala inte!mediat%inte!mediat yan& te!bentuk dalam !eaksi%!eaksi !espi!asi$

Subst!at !espi!asi te!di!i da!i2

• 6a!boid!at me!upakan subst!at !espi!asi utama yan& te!dapat dalam sel tumbuan tin&&i$

• Bebe!apa 0enis &ula sepe!ti 4lukosa" #!uktosa dan suk!osa

• Pati

• ipid

• Asam%asam O!&anik 

• P!otein 'di&unakan dalam keadaan dan spesies te!tentu* ($ PEN44OON4AN RESPIRASI

Respi!asi dapat di&olon&kan men0adi dua 0enis be!dasa!kan kete!sediaan O) di uda!a" yaitu !espi!asi ae!ob dan !espi!asi anae!ob$

.$ Respi!asi ae!ob me!upakan p!oses !espi!asi yan& membutukan O)da!i uda!a$ P!osesnya meliputi 2

• Abso!bsi oksi&en"

• Meme+a senya/a o!&anik" misal &lukosa '6H* men0adi senya/a yan& lebi sede!ana '(O)  H)O*"

• Membebaskan ene!&y$ Seba&ian ene!&i dipakai untuk p!oses keidupan"seba&ian ilan& seba&ai panas$

• Membebaskan (O) dan H)O

Pada sel yan& masi idup !espi!asi te!0adi pada sitoplasma  mitokond!ia$

)$ Respi!asi anae!ob me!upakan p!oses !epi!asi yan& be!lan&sun& tanpa membutukan O)$ Respi!asi anae!ob se!in& disebut 0u&a den&an nama #e!mentasi$ Respi!asi anae!ob  biasanya te!dapat pada tanaman tin&&i anya te!0adi 0ika pe!sediaan O) bebas di  ba/a minimum$" pada bi0i%bi0ian yan& tampak ke!in& '0a&un&" padi" bi0i bun&a

mataa!i*" bua%buaan yan& be!da&in& sepe!ti bua apel  pee! dapat be!taan  be!bulan%bulan di dalam penyimpanan" dimana anya te!dapat H  N sa 0a" bua te!us

men&asilkan (O)$ Hasil !espi!asi anae!ob pd tanaman tin&kat tin&&i adala asam sit!at" asam malat" asam oksalat" asam la!ta!at" asam susu$

6u!an&nya O) atau kelebian (O) tampak pada ke&iatan !espi!asi bi0i% bi0ian" aka!  batan& yan& te!pendam dalam tana$ 7ika kada! (O) naik sampai .: G  kada! O) tu!un sampai : G maka !espi!asi te!enti$

D$ MANFAAT RESPIRASI PADA TUMBUHAN

Respi!asi banyak membe!ikan man#aat ba&i tumbuan$ Man#aat te!sebut te!liat dalam p!oses !espi!asi dimana te!0adi p!oses peme+aan senya/a o!&anik" da!i p!oses  peme+aan te!sebut maka diasilkanla senya/a%senya/a anta!a yan& pentin& seba&ai Buildin& Blo+k$ Buildin& Blo+k me!upakan senya/a%senya/a yan& pentin& seba&ai  pembentuk tubu$ Senya/a%senya/a te!sebut meliputi asam amino untuk p!otein@ nukleotida untuk asam nukleat@ dan p!a3at ka!bon untuk pi&men p!o#i!in 'sepe!ti klo!o#il dan sitok!om*" lemak" ste!ol" ka!otenoid" pi&men #la8onoid sepe!ti antosianin" dan se nya/a a!omatik te!tentu lainnya" sepe!ti li&nin$

Tela diketaui ba/a asil aki! da!i !espi!asi adala (O) dan H)O" al ini te!0adi  bila subst!at se+a!a sempu!na dioksidasi" namun bila be!ba&ai senya/a di atas te!bentuk" subst!at a/al !espi!asi tidak keselu!uannya diuba men0adi (O) dan H)O$ Hanya bebe!apa subst!at !espi!asi yan& dioksidasi selu!unya men0adi (O) dan H)O" sedan&kan sisanya di&unakan dalam p!oses anabolik" te!utama di dalam sel yan& sedan& tumbu$ Sedan&kan ene!&i yan& ditan&kap da!i p!oses oksidasi sempu!na bebe!apa senya/a dalam p!oses

!espi!asi dapat di&unakan untuk mensintesis molekul lain yan& dibutukan untuk   pe!tumbuan$

E$ FA6TOR  FA6TOR AN4 MEMPEN4ARUHI A7U RESPIRASI

Fakto!%#akto! yan& mempen&a!ui !espi!asi adala suu" kelembaban" kete!sediaan 0umla dan 0enis subs!at" kete!sediaan O)'Salisbu!y" .11*

a0u !espi!asi dapat dipen&a!ui ole bebe!apa #akto! anta!a lain2 .$ 6ete!sediaan subst!at

Te!sedianya subst!at pada tanaman me!upakan al yan& pentin& dalam melakukan !espi!asi$ Tumbuan den&an kandun&an subst!at yan& !enda akan melakukan !espi!asi den&an la0u yan& !enda pula$ Demikian sebliknya bila subst!at yan& te!sedia +ukup banyak maka la0u !espi!asi akan menin&kat$

)$ 6ete!sediaan Oksi&en

6ete!sediaan oksi&en akan mempen&a!ui la0u !espi!asi" namun besa!nya pen&a!u te!sebut  be!beda ba&i masin&%masin& spesies dan bakan be!beda anta!a o!&an pada tumbuan yan& sama$ Fluktuasi no!mal kandun&an oksi&en di uda!a tidak banyak mempen&a!ui la0u !espi!asi" ka!ena 0umla oksi&en yan& dibutukan tumbuan untuk be!!espi!asi 0au lebi !enda da!i oksi&en yan& te!sedia di uda!a$

?$ Suu

Pen&a!u #akto! suu ba&i la0u !espi!asi tumbuan san&at te!kait den&an #akto! .:" dimana umumnya la0u !eaksi !espi!asi akan menin&kat untuk setiap kenaikan suu sebesa! .:o(" namun al ini te!&antun& pada masin&%masin& spesies$

>$ Tipe dan umu! tumbuan

Masin&%masin& spesies tumbuan memiliki pe!bedaan metabolsme" den&an demikian kebutuan tumbuan untuk be!espi!asi akan be!beda pada masin&%masin& spesies$ Tumbuan muda menun0ukkan la0u !espi!asi yan& lebi tin&&i dibandin& tumbuan yan& tua$ Demikian  pula pada o!&an tumbuan yan& sedan& dalam masa pe!tumbuan$

F$ PROSES RESPIRASI

P!oses !espi!asi dia/ali den&an adanya penan&kapan O) da!i lin&kun&an$ P!oses t!anspo!t &as%&as dalam tumbuan se+a!a keselu!uan be!lan&sun& se+a!a di#usi$ Oksi&en yan& di&unakan dalam !espi!asi masuk ke dalam setiap sel tumbuan den&an 0alan di#usi melalui !uan& anta! sel" dindin& sel" sitoplasma dan memb!an sel$ Demikian 0u&a alnya

den&an (O) yan& diasilkan !espi!asi akan be!di#usi ke lua! sel dan masuk ke dalam !uan& anta! sel$ Hal ini ka!ena memb!an plasma dan p!otoplasma sel tumbuan san&at pe!meabel  ba&i kedua &as te!sebut$

Setela men&ambil O) da!i uda!a" O) kemudian di&unakan dalam p!oses !espi!asi den&an  bebe!apa taapan" dianta!anya yaitu &likolisis" deka!boksilasi oksidati#" siklus asam sit!at"

dan t!anspo! elekt!on$

Reaksi pembon&ka!an &lukosa sampai men0adi H): - (O) - Ene!&i" melalui ti&a taap 2

.$ 4likolisis" yaitu taapan pen&ubaan &lukosa men0adi dua molekul asam  pi!u8at 'be!atom (?*" pe!isti/a ini be!lan&sun& di sitosol$ As$ Pi!u8at yan& diasilkan selan0utnya akan dip!oses dalam taap deka!boksilasi oksidati#$ Selain itu &likolisis  0u&a men&asilkan ) molekul ATP seba&ai ene!&i" dan ) molekul NADH yan& akan di&unakan dalam taap t!anspo!t elekt!on$Dalam keadaan anae!ob" As$ Pi!u8at asil &likoisis akan diuba men0adi ka!bondioksida dan etil alkool$ P!oses pen&ubaan ini dikatalisis ole en3im dalam sitoplasma$ Dalam !espi!asi anae!ob 0umla ATP yan& diasilkan anya dua molekul untuk setiap satu molekul &lukosa" asil ini be!beda 0au den&an ATP yan& diasilkan da!i asil keselu!uan !espi!asi ae!ob yaitu ?, ATP$

Gambar 5 : Gl)kol)!)!

" Sumb#r : Goo$l#.%om &

Pe!isti/a pe!ubaan 2

4lukosa be!uba men0adi 4lukosa  ,  #os#at be!uba men0adi F!uktosa .", di#os#at  be!uba men0adi ? #os#o&lise!al deid 'P4A* = T!iosa #os#at J Asam pi!a8at$

7adi asil da!i &likolisis 2 ) molekul asam pi!a8at" ) molekul NADH yan& be!#un&si seba&ai sumbe! elekt!on be!ene!&i tin&&i dan ) molekul ATP untuk setiap molekul &lukosa$

En3im%en3im yan& be!pe!an dalam 4ikolisis yaitu Heksokinase" Fos#oeksokinase" Fos#o#!uktokinase" Aldolase" t!iosa #os#at isome!ase" t!iosa #os#at deid!o&enase" #os#o&lise!il kinase" #os#o&lise!o mutase" Enolase" dan pi!u8at kinase$

Ma*-aat $l)kol)!)!2

.$ Me!eduksi ) molekul NAD- men0adi NADH untuk setiap molekul eksosa yan& di!ombak$

)$ Setiap molekul eksosa yan& di!ombak akan diasilkan ) molekul ATP" 0ika subst!atnya be!upa &lukosa% P%" &lukosa ,%P" atau #!uktosa%,%P maka akan diasilkan ? molekul ATP$

?$ Melalui &likolisis akan diasilkan senya/a% senya/a anta!a yan& dapat men0adi  baan baku untuk sintesis be!ba&ai senya/a yan& te!dapat dalam tumbuan$

)$ Deka!boksilasi oksidati#" yaitu pen&ubaan asam pi!u8at 'be!atom (?* men0adi Asetil 6oA 'be!atom ()* den&an melepaskan (O)" pe!isti/a ini be!lan&sun& di sitosol$ Asetil 6oA yan& diasilkan akan dip!oses dalam siklus asam sit!at$ Hasil lainnya yaitu NADH yan& akan di&unakan dalam t!anspo! elekt!on$

Gambar 6 : '#karbok!)la!) Ok!),at)-  

" Sumb#r : Goo$l#.%om &

?$ Dau! 6!ebs 'dau! t!ika!boksilat* atau dau! asam sit!at me!upakan pembon&ka!an asam  pi!u8at se+a!a ae!ob men0adi (O) dan H)O se!ta ene!&i kimia$ Siklus asam sit!at 'dau! k!ebs* te!0adi di dalam mat!iks dan memb!an dalam mitokond!ia" yaitu taapan  pen&olaan asetil 6oA den&an senya/a asam sit!at seba&ai senya/a yan& pe!tama kali te!bentuk$ Bebe!apa senya/a diasilkan dalam taapan ini" dianta!anya adala satu molekul ATP seba&ai ene!&i" satu molekul FADH dan ti&a molekul NADH yan& akan di&unakan dalam t!ans#e! elekt!on" se!ta dua molekul (O)$

Gambar 7 : S)klu! Kr#b!

" Sumb#r : Goo$l#.%om & Fun&si utama Siklus 6!ebs adala2

.$ Me!eduksi NAD- dan FAD men0adi NADH dan FADH) yan& kemudian dioksidasi untuk men&asilkan ATP$

)$ Sintesis ATP se+a!a lan&sun&" yakni . molekul ATP untuk setiap molekul pi!u8at yan& dioksidasi

?$ Pembentukan ke!an&ka ka!bon yan& dapat di&unakan untuk sintesis asam% asam amino te!tentu" yan& kemudian dapat dikon8e!si untuk membentuk senya/a yan& lebi besa!$

T!ans#e! ele+t!on

T!ans#e! elekt!on" yaitu se!an&kaian !eaksi yan& melibatkan sistem ka!ie! elekt!on 'pemba/a elekt!on*$ P!oses ini te!0adi di dalam memb!an dalam mitokond!ia$ Dalam !eaksi ini elekt!on dit!ans#e! dalam se!an&kaian !eaksi !edoks dan dibantu ole en3im sitok!om" <uinon" pi!idoksin" dan #la8op!otein$ Reaksi t!ans#e! elekt!on ini nantinya akan men&asilkan H)O$

Gambar 8 : Tra*!-#r El#ktro*

" Sumb#r : Goo$l#.%om &

Da!i dau! 6!ebs akan kelua! elekt!on dan ion H- _{yan& diba/a seba&ai NADH) 'NADH - H} -- . elekt!on* dan FADH)" sein&&a di dalam mitokond!ia 'den&an adanya siklus 6!ebs yan& dilan0utkan den&an oksidasi melalui sistem pen&an&kutan elekt!on* akan te!bentuk ai!" seba&ai asil sampin&an !espi!asi selain (O)$

P!oduk sampin&an !espi!asi te!sebut pada aki!nya dibuan& ke lua! tubu melalui stomata  pada tumbuan dan melalui pa!u%pa!u pada pe!isti/a pe!na#asan e/an tin&kat tin&&i$

L)*ta!a* P#*to!a Fo!-at

intasan !eaksi yan& be!beda den&an &likolisis dan Siklus 6!ebs ini disebut intasan Pentosa #os#at 'PF* ka!ena te!bentuk senya/a yan& te!di!i da!i  atom ka!bon$ intasan ini 0u&a disebut seba&ai intasan Fos#o&lukonat$ Be!lan&sun& di sitosol$

Ran&kaian !eaksi2 !eaksi pe!tama pada PF melibatkan &lukosa%,%P' asil pen&u!aian pati ole en3im #os#o!ilase yan& diikuti ole en3im #os#o&lukomutase pada &likolisis atau asil  penambaan #os#at te!minal ATP pada &lukosa atau asil lan&sun& !eaksi #otosintesis*$ 4lukosa%,%P se&e!a dioksidasi'dideid!o&enasi* ole en3im deid!o&enase untuk membentuk  senya/a ,%#os#o&luko%nonlakton" yan& kemudian diid!olisis men0adi ,%#os#o&lukonat ole suatu en3im laktonase$ Senya/a ,%#os#o&lukonat kemudian men&alami deka!boksilasi oksidati# untuk men&asilkan !ibulosa%%P ole en3im ,%#os#o&lukonat deid!o&enase$

Reaksi%!eaksi selan0utnya da!i PF akan men&asilkan pentose pos#at$ Reaksi% !eaksi ini dipa+u ole en3imisome!as" epime!ase" t!ansketolase dan t!ansaldolase

Fun&si PF2

.$ P!oduksi NADPH" dimana senya/a ini kemudian dapat dioksidasi untuk  men&asilkan ATP

)$ Te!bentuknya senya/a e!it!osa%>%P" dimana senya/a ini me!upakan baan baku esensial untuk pembentukan senya/a #enolik sepe!ti sianin dan li&nin

?$ Men&asilkan !ibulosa%%P yan& me!upakan baan baku unit !ibosa dan deoksi!ibosa  pada nukleotida pada RNA dan DNA$

'AFTAR PUSTAKA

"ampbell, eee-'ithhell. 2+++. Biologi Edisi Lima-Jilid II. #akarta 

/rlangga

Salisbu!y"F!ank B$ and (leon K$Ross$ .1;$ Plant Pysiolo&y$ Kads/o!t Publ$(omp$ In+$ USA

0asmitamihardja, . and &.. 0iregar. 1**6. !isiologi umbuhan. royek

endidikan &kademik irjen ikti. epdikbud. andung. pp

253-2)1.

https://fstum07.wordpress.com/respirasi-tumbuhan /diakses pada tanggal

11 'aret 2+16 , pukul 22.++   8