PENGETAHUAN DAN ILMU

KULIAH
`FISIOLOGI TANAMAN`
SEMESTER GENAP T. A. 2013/2014
(PASCA UTS)
DR. IR. F. DIDIET HERU SWASONO, M.P.
E-LEARNING PASCA UTS_FISIOLOGI TANAMAN
RESPIRASI
PENGERTIAN RESPIRASI
RESPIRASI adalah proses pembebasan energi yang
tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses
kimia dengan menggunakan oksigen
 REAKSI
C6H1206 + 6 02
(glukosa)
6 H2O + 6 CO2 + Energi
Fotosintesis dan
Respirasi merupakan
proses yang
berkebalikan
PERBEDAAN
FOTOSINTESIS VS. RESPIRASI
RESPIRASI
• O2 diserap
• Senyawa karbon
kompleks dioksidasi
menjadi CO2
• Terjadi di siang-malam
• Energi potensial diubah
menjadi energi kinetik
• Bahan baku glukose dan
O2
FOTOSINTESIS
• O2 dilepaskan
• CO2 direduksi menjadi
senyawa C kompleks
• Terjadi di siang hari
• Energi cahaya diubah
menjadi energi
potensial
• Bahan baku CO2 dan
H2O
PERBEDAAN
FOTOSINTESIS VS. RESPIRASI (LANJUTAN)
RESPIRASI
• Tidak memerlukan
klorofil
• Terjadi di mitokondria
• Energi dilepaskan
• Menyebabkan
penurunan berat
• Degradasi 1 molekul
glukose menghasilkan
38 ATP
FOTOSINTESIS
• Memerlukan klorofil
• Terjadi di kloroplas
• Energi disimpan
• Menyebabkan
peningkatan berat
• Untuk membentuk 1
molekul glukosa di
perlukan 18 ATP
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
BAHAN BAKU RESPIRASI
NOTA :
Bahan respirasi adalah Karbohidrat, lemak dan protein
TAHAPAN RESPIRASI
TAHAPAN & LOKASI RESPIRASI
PENJELASAN TAHAPAN
RESPIRASI
1. GLIKOLISIS
Merupakan tahap pertama reaksi pada respirasi &
reaksi belum menggunakan oksigen (O2)
Glikolisis terjadi di sitoplasma
2. SIKLUS KREB`S
Terjadi di mitokondria yang merupakan pusat
pembentukan sebagian besar ATP
Reaksi terjadi pada fase aerobik (tersedia oksigen)
Glycolysis
(terjadi di sitoplasma)
Citric acid cycle =
Kreb’s Cycle
(terjadi di mitokondria)
PENJELASAN TAHAPAN
RESPIRASI (LANJUTAN)
3. REAKSI FOSFORILASI OKSIDATIF (OKSIDASI
TERMINAL)
Terjadi pada akhir respirasi, yakni pemindahan
elektron berenergi tinggi dari NADH & FADH2 ke
tingkat energi lebih rendah dan pada akhirnya
diterima oksigen (O2
SEL & MITOKONDRIA
MITOKONDRIA
KETERANGAN :
• Membran luar : permeabel terhadap sebagian besar molekul kecil
• Membran dalam : hanya dapat melewatkan molekul-molekul
tertentu seperti asam piruvat dan ATP
NOTA :
• Sebelum masuk ke Siklus Krebs, Piruvat diubah
menjadi Asetyl Co-A
PERUBAHAN PIRUVAT MENJADI ACETYL CoA
SIKLUS KREB`S
CITRIC ACID
CYCLE
Produk
GLIKOLISIS
REAKSI OKSIDASI TERMINAL
(Fosforilasi oksidatif)
JUMLAH ATP RESPIRASI
NISBAH RESPIRASI (NR)
• Nisbah volume CO2 yang dilepaskan dan
volume O2 yang digunakan
vol CO2_
NR = ---------vol O2
• NR tergantung maam substrat atau jumlah
oksigen dalam substrat
NR KARBOHIDRAT
• C6H12O6 + 6 O 6 => 6 CO2 + 6 H2O
CO2
NR =
6
------- = ----- = 1
O2
6
• Pada kandungan oksigen rendah respirasi
aerob berubah menjadi respirasi anaerob
C6H12O6 => 2C2H5OH + 2CO2
CO2
NR =
2
----- = ----- = ~
O2
0
NR LEMAK
• Lemak jarang terdapat di bagian vegetatif,
tetapi banyak dijumpai di biji
• Lemak dihidrolisis dahulu menjadi asam lemak
dan gliserol
• Saat berkecambah lemak diubah menjadi
karbohidrat
• Lemak sedikit mengandung oksigen, sehingga
degradasi lemak diperlukan lebih banyak
oksigen,
NR LEMAK (LANJUTAN)
• C51H98O6 + 145 O2 => 102 CO2 + 98 H2O
CO2
102
NR = ----- = ----- = 0,7
O2
141
• 1 gram lemak menghasilkan energi 9,1 kal
1 gram karbohidrat menghasilkan 3,8 kal
TIAP MOLEKUL GLUKOSA AKAN MENGHASILKAN
38 ATP
TIPE RESPIRASI
Memerlukan O2
Memerlukan O2
Respiration anaerobik
(Fermentasi)
REAKSI PADA KONDISI ANAEROBIK
Lactate Dehydrogenase
O
O
C
1
C
NADH + H+
NAD+
lactate
Pyruvate
Decarboxylase
Alcohol
Dehydrogenase
CO2
NADH + H+ NAD+
O
C
C
O
CH3
pyruvate
OH
CH3
pyruvate
2
C
HC
O
CH3
O
O
O
H
O
C
CH3
acetaldehyde
H
H
C
OH
CH3
ethanol
NOTA :
 Pemanfaatan
fotosintat dlm
proses respirasi
bervariasi
tergantung pada
macam jaringan
dan kondisi
lingkungan
 Pada kondisi
nutrisi terbatas,
kecepatan
respirasi di dlm
akar akan
meningkat tajam
FOTORESPIRASI
PERBEDAAN RESPIRASI SAAT GELAP &
SAAT ADA CAHAYA
SAAT GELAP
• Substrat : kh, prot, lemak
baru/cadangan
• Di sitoplasma dan
mitokondria
• Tidak terbentuk H2O2
• Terbentuk ATP
• NAD => NADH2
• Tidak tergantung O2
• Di semua sel hidup
• Siang dan malam
• C3 dan C4
SAAT ADA CAHAYA
(FOTORESPIRASI)
• Substrat : glikolat baru
• Di kloroplas peroksisom
dan miokondria
• Terbentuk H2O2
• Tidak terbentuk ATP
• NADH2 => NAD
• Tergantung O2
• Terjadi pada bagian sel
hijau
• Saat ada cahaya
• C3
STOP
Any Question??