BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam pengertian sehari-hari, bernafas
sekedar diartikan sebagai proses pertukaran gas di paru-paru. Tetapi secara
biologis, pengertian respirasi tidaklah demikian. Pernafasan lebih menunjuk
kepada proses pembongkaran atau pembakaran zat sumber energi di dalam sel-sel
tubuh untuk memperoleh energi atau tenaga. Zat makanan sumber tenaga yang
paling utama adalah karbohidrat.
Dari berbagai cabang ilmu tumbuhan yang
telah berdiri sendiri salah satunya adalah fisiologi tumbuhan. Fisiologi
tumbuhan yang mempelajari peri kehidupan tumbuhan sudah demikian pesat
berkembangnya juga didukung oleh beberapa ilmu seperti anatomi tumbuhan,
morfologi tumbuhan, dan sistematika tumbhan. Fisiologi tumbuhan itu sendiri
merupakan ilmu yang mempelajari atau mencari keterangan-keterangan mengenai
kehidupan tumbuhan. Untuk mempertahankan kehidupannya, tumbuhan perlu mempunyai
suatu penyediaan energi yang berkesinambungan. Energi-energi tersebut diperoleh
dari mengambil energi kimia yang terbentuk dalam molekul organik yang
disintesis oleh fotosintesis. Suatu proses pelepasan energi yang menyeddiakan
energi bagi keperluan sel itu diseebut dengan respirasi. Respirasi sel tumbuhan
berupa oksidasi molekul organik oleh oksigen dari udara membentuk karbon
dioksida dan air.
Tumbuhan juga menyerap O2 untuk
pernafasannya, umumnya diserap melalui daun (stomata). Pada keadaan aerob,
tumbuhan melakukan respirasi aerob. Bila dalam keadaan anaerob atau kurang
oksigen, jaringan melakukan respirasi secara anaerob. Misal pada akar yang tergenang
air. Pada respirasi aerob, terjadi pembakaran (oksidasi) zat gula (glukosa)
secara sempurna, sehingga menghasilkan energi jauh lebih besar (36 ATP)
daripada respirasi anaerob (2 ATP saja). Demikian pula respirasi yang terjadi
pada jazad renik (mikroorganisma). Sebagian mikroorgaanisma melakukan respirasi
aerobik (dengan zat asam), anerobik (tanpa zat asam) atau cara keduanya
(aerobik fakultatif).
1.2 Tujuan
Tujuan
dari penulisan makalah ini yaitu untuk mengetahui proses respirasi yang terjadi
pada tumbuhan tingkat tinggi dan tumbuhan tingkat rendah.
BAB II
TINJAUAN
PUSTAKA
2.1 Pengertian Respirasi
Respirasi adalah
proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan
oleh semua penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel hewan dan manusia.
Respirasi dilakukan baik pada siang maupun malam hari. Sebagaimana
kita ketahui dalam semua aktivitas makhluk hidup memerlukan energi begitu juga
dengan tumbuhan. Respirasi terjadi pada seluruh bagian tubuh tumbuhan, pada
tumbuhan tingkat tinggi respirasi terjadi baik pada akar, batang maupun daun
dan secara kimia pada respirasi aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah
kebalikan fotosintesis. Pada respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen kan
menghasilkan energi karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan
jaringan tersusun atas sel, maka respirasi terjadi pada sel (Campbell, 2002).
Tumbuhan hijau
bernapas dengan mengambil oksigen dari lingkungan, tidak semua tumbuhan
bernapas dengan menggunakan oksigen. Tumbuhan tak berklorofil benapas tanpa
memerlukan oksigen. Tujuan proses pernapasan, yaitu untuk memperoleh energi.
Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi. Tumbuhan yang bernapas secara
anaeraob mendapatkan energi dengan car menguraikan bahan – bahan tertentu
dimana mereka hidup. Dalam proses pernapasan aerob / anaerab.
akan dihasilkan gas
karbon dioksida dan uap air. Gas dan uap air tersebut dikeluarkan dari tubuh.
Oksigen diperlukan dan karbon dioksida yang dihasilkan masuk dan keluar dari
tubuh secara difusi. Gas – gas tersebut masuk dan keluar melalui stomata yang
ada pada permukaan daun dan inti sel yang ditemukan pada kulit batang pegangan.
Akar yang berada dalam tanah juga dapat melakukan proses keluar msuknya gas.
Tumbuhan yang hidup di daerah rawa/berlumpur mempunyai akar yang mencuat keluar
deari tanah. Akar ini disebut akar panas. Kandungan katalis
disebut juga enzim, enzim sangat penting untuk siklus reaksi respirasi
(sebaik-baiknya proses respirasi ). Beberapa reaksi kimia membolehkan mencampur
dengan fungsi dari enzim atau mengkombinasikan sisi aktifnya. Penggunaan ini
akan dapat dilihat hasilnya pada inhibitor dari aktivitas enzim (Kimball, 1983).
Mahluk hidup memerlukan respirasi untuk
mempertahankan hidupnya, begitu pula pada tumbuhan. Respirasi pada tumbuhan
menyangkut proses pembebasan energi kimiawi menjadi energi yang diperlukan
untuk aktivitas hidup tumbuhan. Pada siang hari, laju proses fotosintesis yang
dilakukan tumbuhan sepuluh kali lebih besar dari laju respirasi. Hal itu
menyebabkan seluruh karbondioksida yang dihasilkan dari respirasi akan
digunakan untuk melakukan proses fotosintesis. Respirasi yang dilakukan
tumbuhan menggunakan sebagian oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis,
sisanya akan berdifusi ke udara melalui daun. Reaksi yang terjadi pada proses
respirasi sebagai berikut :
C6H12O6 + 6 O2 6
CO2 + 6 H2O
Reaksi penguraian glukosa sampai menjadi
H2O, CO2 dan energi melalui tiga tahap, yaitu glikolisis, daur Krebs, dan
transpor elektron respirasi. Glikolisis merupakan peristiwa perubahan glukosa
menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber
elektron berenergi tinggi dan 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. Daur
Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan penguraian asam
piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Reaksi ini terjadi
disertai dengan rantai transportasi elektron respiratori. Produk sampingan respirasi
tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan. Respirasi
banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Proses respirasi ini menghasilkan
senyawa-senyawa yang penting sebagai pembentuk tubuh. Senyawasenyawa tersebut
meliputi asam amino untuk protein, nukleotida untuk asam nukleat, dan karbon
untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol,
karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu
lainnya, seperti lignin. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi
dalam proses respirasidapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan.
Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh
beberapa faktor, yang dijelaskan sebagai berikut :
a.
Ketersediaan substrat
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang
rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian
sebaliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan
meningkat.
b.
Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi
laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing
spesies. Bahkan, pengaruh oksigen berbeda antara organ satu dengan yang lain
pada tumbuhan yang sama.
c.
Suhu
Umumnya, laju reaksi respirasi akan
meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC. Namun, hal ini tergantung
pada masing-masing spesies.
d.
Tipe dan umur tumbuhan
Masing-masing spesies tumbuhan memiliki
perbedaan metabolisme sehingga kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan
berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi
yang lebih tinggi dibandingkan tumbuhan yang tua (Ross, 1995).
Ditinjau dari kebutuhannya akan oksigen, respirasi dapat dibedakan
menjadi dua macam yaitu :
1. Respirasi Aerobik (aerob)
Respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan
oksigen oksigen bebas untuk mendapatkan energi. Persamaan reaksi proses
respirasi aerob secara sederhana dapat dituliskan :
C6H12O6 + 6H2O –>>6H2O
+ 6CO2 + 675 kal
Dalam kenyataan reaksi yang terjadi tidak
sesederhana itu. Banyak tahapan yang terjadi dari awal hingga terbentuknya
energi.
2. Respirasi Anaerobik (anaerob)
Respirasi anaerobik adalah reaksi pemecahan
karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Respirasi
anaerobik menggunakan senyawa tertentu misalnya asam fosfoenol piruvat atau
asetal dehida, sehingga pengikat hidrogen dan membentuk asam laktat atau
alcohol. Respirasi anaerobik terjadi pada jaringan yang kekurangan oksigen,
akan tumbuhan yang terendam air, biji-biji yang kulit tebal yang sulit ditembus
oksigen, sel-sel ragi dan bakteri anaerobik. Bahan baku respirasi anaerobik
pada peragian adalah glukosa. Selain glukosa, bahan baku seperti fruktosa,
galaktosa dan malosa juga dapat diubah menjadi alkohol. Hasil akhirnya adalah
alcohol, karbon dioksida dan energi. Glukosa tidak terurai lengkap menjadi air
dan karbondioksida, energi yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan respirasi
aerobik. Reaksinya :
C6H12O6 Ragi >> 2C2H5OH
+ 2CO2 + 21 Kal
Dari persamaan reaksi tersebut terlihat bahwa
oksigen tidak diperlukan. Bahkan bakteri anaerobik seperti klostidrium tetani
(penyebab tetanus) tidak dapat hidup jika berhubungan dengan udara bebas.
Infeksi tetanus dapat terjadi jika luka tertutup sehingga member kemungkinan
bakteri tambah subur (Lukman, 1997).
2.2. Respirasi Pada Tumbuhan Tinggkat Tinggi
Respirasi pada
tumbuhan tingkat tinggi berlangsung secara aerob, pada pernafasan ini terjadi
proses pembebasan energi dari sari makanan di dalam sel tubuh melalui proses
oksidasi biologis, Oksidasi biologis ada;ah suatu reaksi antara sari makanan
dengan oksigen yang menghasilkan karbon dioksida ( CO2 ), air (H2O) dan
energi.Reaksikiia ini merupakan reaksi enzimatis, enzim berperan sebagai
katalisator ( pemercepat proses reaksi ).
Energi yang dihasilkan dari pernafasan digunakan oleh
tumbuhan untuk mewlakukan berbagai kegiatan hidupnya, misalnya untuk
pertumbuhan dan melakukan kegiatan di dalam hidupnya, misalnya untuk
pertumbuhan,, pembentukan protein mengangkut mineral dari dalam tanah,
berkembang biak,serta melakukan proses fotosintesis.
2.3
Respirasi Pada TumbuhanTingkat Rendah
Respirasi pada
tumbuhan tingkat rendah ada yang aaerob dan ada yang anaerob. Respirasi anaerob
disebut juga dengan fermentasi ( proses pengubahan senyawa utama menjadi
senyawa bentuk lain dengan bantuan enzim ), misalnya proses pembentukan alkohol
dari glukosa dengan bantuan jamur ragi (Saccharomyces ) seperti pembuatan tempe
(Wilskins, 1993).
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat ditarik dari
makalah ini yaitu :
1. Respirasi yang terjadi pada tumbuhan ada
dua macam yaitu aerobik dan anaerobik.
2. Respirasi pada tumbuhan tingkat tinggi
secara aerobik sedangkan pada tumbuhan tingkat rendah terjadi secara aerobik
dan anerobik.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell,
1999, Biologi, edisi kelima jilid 1, Erlangga, Jakarta.
Kimball,
Jhon.W, 1983, Biologi, jilid 1, Erlangga, Jakarta.
Lukman,
Diah, 1997, Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan, PT. Gramedia, Jakarta.
Ross,
1995, Fisiologi Tumbuhan, ITB, Bandung.
Wilkins.M.B,
1993, Fisiologi Tumbuhan, Bumi Angkasa, Jakarta.
0 komentar:
Posting Komentar