1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Mengetahui dan memahami organel yang berperan dalam Respirasi. Mengetahui dan Memahami 2 tipe Respirasi. Memahami 3 tahapan Respirasi . Menghitung besarnya energi yang dihasilkan melalui Respirasi. Memahami Quatient Respirasi. Memahami 6 faktor yang mempengruhi laju respirasi . Memahami faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi pada tumbuhan. Menunjukan sikap teliti, jujur terhadap fakta dan data, tekun, tanggung jawab dan bekerja sama Yaitu reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk aktivitas sel dan kehidupan tumbuhan dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya Terjadi di semua sel hidup, khususnya di Mitokondria C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energi (ATP) Organel yang berperan dalam respirasi 1. Mitokondria Fungsi mitokondria Tempat berlangsug nya respirasi pada mahkluk hidup Metabolisme asam lemak Homeostasis kalsium Transduksi sinyal selular Biosintesis pirimidina, dan penghasil energi yang berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme. Sumber : http://184.182.233.150/rid=1MY26Y6T8-TBPN0F-26B3/mitocondria.jpg Strukturnya : - Memiliki membran ‘lipid bilayer’ ganda - Matriks berisi protein - Membran luar • Mengelilingi struktur mitokondria secara keseluruhan • Memiliki protein integral pada membran, yang membentuk saluran untuk memfasilitasi berbagai macam molekul keluar masuk mitokondria - Membran dalam terbagi menjadi 2 bagian, yaitu berpa ruang intermembran dan matriks mitokondria • Membentuk suatu lekukan ke dalam matriks Yaitu krista. Sumber : http://184.182.233.150/rid=1MY26Y6T8-TBPN0F-26B3/mitocondria.jpg Tipe respirasi Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen respirasi dibagi dua : Respirasi aerob C6H12O6 + 6 O2 => 6CO2 + 6 H2O + 686 Kcal Respirasi anaerob C6H12O6 => 2 C2H5OH + 2 CO2 + 56 Kcal A. Respirasi Aerob Reaksi pemecahan senyawa glukosa dengan memerlukan oksigen Energi yang dihasilkan diserap dalam bentuk ADP, dan disimpan dalam bentuk ATP Terjadi dalam 3 tahap, yaitu : glikolisis, dekarboksilasi oksidatif (tahap peralihan), siklus kreb, dan transpor elektron. B. Respirasi Anaerob Yaitu Reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Respirasi aerob merupakan proses fermentasi ATP yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan hasil respirasi aerob (2 ATP : 38 ATP) Produk yang dihasilkan, yaitu fermentasi alkohol Perbedaan Respirasi Aerob Respirasi Anaerob Keberadaan oksigen Dibutuhkan Tidak dibutuhkan Energi yang dihasilkan Menghasilkan 38 ATP Menghasilkan 2 ATP Energi Hidrogen yang terlepas Menghasilkan karbondioksigen dan air secara sempurna Menghasilkan karbondioksida dan air secara tidak sempurna Hasil samping Hidrogen yang terlepas membentuk air Membentuk laktat dan etanol Tujuan Bertujuan untuk memecah senyawa organik ke anorganik Bertujuan untuk mengurai senyawa organik Proses dan tahapan Kompleks, yaitu glikolisi, siklus krebs, dan transpor elektron Sederhana, yaitu glikolisis atau fermentasi Lokasi Matriks mitokondria Sitoplasma RESPIRASI AEROB Glikolisis Dekarboksilasi Oksidatif Empat tahap Siklus Krebs Sistem transpor elektron Sumber : http://staff.unila.ac.id/priyambodo/files/2015/12/2015-Sains-Dasar-Biologi-KimiaMetabolisme-Fotosintesis-dan-Respirasi-Sel.pdf 1. Glikolisis Sumber:https://andiweb3.files.wordpress.com/201 2/03/glikosis.gif Berlangsung di sitoplasma (sitosol) Dapat berlangsung dalam keadaan aerob & anaerob Adanya kegiatan enzim-enzim, ATP & ADP GLUKOSA 2 NADH + 2 ASAM PIRUVAT + 2 ATP Memiliki 9 tahapan reaksi yang dikatalisis oleh enzim, yaitu 1. Glukosa 6-fosfat 2. Glukosa 6–Fosfat Fruktosa 6–fosfat 3. Fruktosa 6–Fosfat Fruktosa 1,6–difosfat 4. Fruktosa 1,6–difosfat Dihidroksiaseton fosfat Gliseraldehida 3-fosfat 5. Gliseraldehida 3–Fosfat 1,3–difosfogliserat 6. 1,3–difosfogliserat 3–Fosfogliserat 7. 3–Fosfogliserat 2-Fosfogliserat 8. 2–Fosfogliserat Fosfoenolpiruvat 9. Fosfoenolpiruvat piruvat Hasilnya : 2 molekul asam piruvat, 2 molekul ATP dan 2 molekul NADH Tahap glikolisis Input - 1 molekul Glukosa - 2 ATP - 2 NAD+ Output - 2 H2O - 2 Asam Piruvat - 2 ATP - 2 NADH Dekarboksilasi Oksidatif http://1.bp.blogspot.com/-C8RcnFX6ncQ/UqMq2TfPOCI/AAAAAAAAASs/QP1MYCo8I2s/s1600/Dekarboksilasi+Oksidatif.JPG Merupakan reaksi pengubahan asam piruvat menjadi asetil CoA dan reaksi antara Glikolisis dengan siklus Krebs Terjadi di matriks mitokondria Terdapat dua asam piruvat hasil glikolisis yang masuk dekarboksilasi oksidatif 2 ASAM PIRUVAT 2 Asetil Ko.A + 2 NADH + 2 CO2 Hasil nya : 2 molekul Asetil CoA dan 2 molekul NADH Tahap D.O Input - 2 Asam Piruvat - 2 NAD+ - 2 KoA Output - 2NADH - 2 Asetil Ko A - 2 CO2 2. Siklus Krebs Siklus krebs terjadi di matriks mitokondria Dalam siklus krebs terdapat 9 tahap reaksi Hasil akhir dari siklus krebs dalam respirasi 1 molekul glukosa (2 kali siklus) yaitu : 2 molekul ATP, 6 molekul NADH dan 2 molekul FADH2 Masing-masing dikatalisis oleh enzim-enzim khusus. Sumber : http://staff.unila.ac.id/priyambodo/files/2015/12/2015-Sains-Dasar-Biologi-Kimia-Metabolisme-Fotosintesis-dan-RespirasiSel.pdf Tahap Siklus Krebs Input - 2 Asetil Ko A - 6 NAD+ - 2H2O - 2 ADP - 2 FAD+ Output - 2 Ko A - 6 NADH - 2 FADH - 2 ATP - 2 CO2 3. Transfor elektron (SISTEM SITOKROM) Sumber : http://staff.unila.ac.id/priyambodo/files/2015/12/2015-Sains-Dasar-Biologi-Kimia-Metabolisme-Fotosintesis-dan-RespirasiSel.pdf Proses produksi ATP (energi) dari NADH dan FADH2 yang dihasilkan dalam glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus krebs Terjadi di membran dalam mitokondria 2 Aetil ko. A 6 NADH + 2 FADH2 + 2CO2 + 2 ATP Hasilnya : • 2 molekul NADH dari glikolisis = 6 ATP • 2 molekul NADH dari dekarboksilasi oksidatif = 6 ATP • 6 molekul NADH dari siklus krebs = 18 ATP • 2 molekul FADH2 dari siklus krebs = 4 ATP = 34 ATP 3. Transfor elektron (SISTEM SITOKROM) Proses produksi ATP (energi) dari NADH dan FADH2 yang dihasilkan dalam glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus krebs Terjadi di membran dalam mitokondria 2 Aetil ko. A 6 NADH + 2 FADH2 + 2CO2 + 2 ATP Hasilnya : • 2 molekul NADH dari glikolisis • • • = 6 ATP 2 molekul NADH dari dekarboksilasi oksidatif = 6 ATP 6 molekul NADH dari siklus krebs = 18 ATP 2 molekul FADH2 dari siklus krebs = 4 ATP Hasil Sumber : http://staff.unila.ac.id/priyambodo/files/2015/12/2015Sains-Dasar-Biologi-Kimia-Metabolisme-Fotosintesis-dan-RespirasiSel.pdf = 34 ATP Besarnya energi KONVERSI ENERGI 1 molekul NAD = 3 ATP 1 Molekul FADH = 2 ATP Energi yang dihasilkan 1 molekul glukosa dalam respirasi adalah : • Glikolisis, energi yang dihasilkan = 2 ATP • Siklus krebs, energi yang dihasilkan = 2 ATP • Transfer elektron, energi yang dihasilkan = 34 ATP • Total energi yang dihasilkan adalah = 38 ATP RESPIRASI ANAEROB Merupakan proses fermentasi yaitu: Fermentasi alkohol Fermentasi asam laktat Fermentasi alkohol Suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbondioksida. C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH + 2 ATP (a) Tahapan fermentasi alkohol. (b) Jamur ragi (yeast). Sumber : http://www.elokagnia.byethost24.com/gambar/fermentasi%20alkohol.png?i=1 Fermentasi asam laktat C6H12O6 2 C3H6O3 + 2 ATP Tahapan reaksi fermentasi asam laktat. Sumberhttp://3.bp.blogspot.com/_HGNB2IZO3yY/SnpGX3hLuMI/AAAAAAAAAto/g6QBabMgeiw/s400/Slide 34.JPG Respirasi Anaerob Sumber : http://staff.unila.ac.id/priyambodo/files/2015/12/2015-Sains-Dasar-Biologi-KimiaMetabolisme-Fotosintesis-dan-Respirasi-Sel.pdf Kuosien Respirasi ( Quotient Respirasi) QR : Angka perbandingan antara volume CO2 yang dibebaskan dengan volume O2 yang diabsorpsi. Besarnya QR tergantung pada substrat QR untuk substrat Glukosa =1,0 QR untuk substrat Lemak = < 1,0 QR asam-asam organik = >1,0 𝑉𝑂𝐿 𝐶𝑂2 QR : 𝑉𝑂𝐿 𝑂2 Contoh = 1. Tripalmitat 2C31 H98 O6 + 145O2 QR yang dihasilkan sebesar 102 CO2 + 98 H2O 57 = 0,7 80 2. Asam tartat 2C4 H6 05 + 5O2 8 5 QR yang dihasilkan sebesar = 1,6 8CO2 + 6 H2O 6 FAKTOR- FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN RESPIRASI 1. SUHU. pada 0ͦC kecepatan respirasi sangat rendah. Semakin tinggi suhu penurunan kecepatan respirasi semakin cepat. 2. OKSIGEN. Suplai oksigen mempengaruhi kecepatan respirasi, tetapi pengaruhnya berbeda untuk spesies tumbuhan yang berbeda dan juga berbeda untuk organ-organ yang berbeda dalam tumbuhan yang sama. Oksigen berfungsi sebagai terminal penerima elektron pada siklus krebs, maka apabila konsentrasi oksigen rendah maka respirasi aerob dan anaerob dapat berlangsung bersamaan. Bila oksigen konsentasinya dinaikkan maka respirasi serob akan berjalan lebih cepat dan respirasi anaerob Terlambat. 3. KARBON DIOKSIDA. Peningkatan konsentrasi karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan terjadinya penutupan stomata. Sebagai akibatnya, pertukaran gas menjadi berkurang dan akan terjadi penurunan laju respirasi dan menghambat respirasi Buku: Fisiologi Tumbuhan 4. KADAR GARAM ANORGANIK. jaringan atau tumbuhan yang dipindahkan dari air ke larutan garam akan menunjukkan kenaikan respirasi. Hal ini dikaitkan dengan energi yang dikeluarkan pada saat garam atau ion diserap. Keperluan energi itu dipenuhi dengan menaikkan respirasi 5. RANGSANGAN MEKANIK Daun yang digoyang-goyangkan menunjukkan kenaikan respirasi. Apabila dilakukan berulang-ulang reaksinya menurun. Kenaikan ini disepabkan efek pemompaan. 6. LUKA Perlukaan dan penghancuran jaringan mamacu kenaikan respirasi. Disebabkan 3 hal : oksidasi senyawa fenol, proses glikolisis normal dan katabolisme oksidatif, akibat luka sel kembali kepada keadaan maristematik Daftar Pustaka: L.N, Firdaus. Sri Wulandari, Yusnida Bey. 2006. Fisiologi Tumbuhan. Pekanbaru: Pusat Pengembangan Pendidikan Universitas Riau. Mamonto, Ivho.Respirasi Pada Tumbuhan. https://www.slideshare.net/mobile/ivhomamonto7/respirasi-pada-tumbuhan-powerpoint (11 Februari 2018) Priyambodo. 2015. Sains Dasar Biologi Kimia Metabolisme Fotosintesis dan Respirasi Sel. http://staff.unila.ac.id/priyambodo/files/2015/12/2015- Sains-Dasar-Biologi-KimiaMetabolisme-Fotosintesis-dan-Respirasi-Sel.pdf (11 februari 2018) Pujianto, Sri. 2012. Biologi untuk kelas XII SMA dan MA. Solo: Platinum. Selvi. 2016. Pengertian Mitokondria, Struktur, dan Fungsi Mitokondria. https://selvybiologi010.files.wordpress.com/2016/06/mitokondria.pdf (10 februari 2018) Zudora. 2014. Metabolisme. https://www.slideserver.com/zuudora/metabolisme/ (10 februari 2018)
