Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi

RESPIRASI-1
By Irda Safni
Sejarah Respirasi
Istilah respirasi digunakan pada awal abad ke15, tapi kepentingannya diungkapkan Crook pada
tahun 1615.
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 O2 dan melepaskan CO2.
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 CO2 dalam
keadaan gelap.
De Saussure (1804 & 1822) mengukur jumlah
O2 yang diambil dan CO2 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.
 O2 dari atmosfer  lentisel  lapisan spons
 CO2 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 CO2 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 CO2 dan H2O 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.
C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2 + 21 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,” 2nd 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.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
• 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.
– O2 yang rendah dapat mengurangi respirasi
aerob dan meningkatkan respirasi anaerob.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
• Karbondioksida
– Konsentrasi CO2 yang tinggi  mengurangi
laju respirasi
– Jarang terjadi, kecuali ketika konsentrasi O2
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
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
• 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 ~