Respirasi Tumbuhan

Respirasi Tumbuhan – Sebagaimana kita ketahui, dalam semua aktivitas makhluk hidup memerlukan energi. Energi merupakan sesuatu yang harus dipenuhi dalam kelangsungan hidupnya, begitu juga dengan tumbuhan. Respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh semua penyusun tubuh, baik sel hewan, sel tumbuhan, maupun manusia. Respirasi dilakukan baik siang maupun malam.

Respirasi terjadi pada seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat tinggi, respirasi terjadi pada akar, batang, maupun daun secara kimia. Oleh karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel, maka respirasi terjadi pada sel. Kandungan katalis disebut dengan enzim sangat penting untuk siklus respirasi. Ditinjau dari kebutuhan oksigen, respirasi dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu sebagai berikut.

1. Respirasi Aerobik (Aerob)

Respirasi aerobik adalah respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk memperoleh energi. Persamaan reaksi proses aerob secara sederhana adalah sebagai berikut.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6H2O + 6CO2 + 675 kal

Dalam kenyataannya, reaksi yang terjadi tidak sesederhana itu. Banyak tahapannya sampai terbentuknya energi. Tahapan-tahapan itu yaitu sebagai berikut.

a. Glikolisis

Glikolisis merupakan serangkaian reaksi yang menguraikan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Kata glikolisis berarti menguraikan gula. Hal itulah yang tepatnya terjadi selama jalur ini. Glukosa yaitu gula yang memiliki karbon enam diuraikan menjadi 2 gula dengan karbon 3. Gula yang lebih kecil ini kemudian dioksidasi. Atom sisanya disusun ulang untuk 2 molekul piruvat. Persamaan reaksi keseluruhan glikolisis dapat dituliskan sebagai berikut.

C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₄O₃ + 4H

Glukosa Piruvat
Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa satu molekul glukosa diubah menjadi 2 molekul asam piruvat. Namun glikolisis bukan merupakan reaksi satu tahap, tetapi adalah serangkaian reaksi yang saling berkaitan yang mengarah ke pembentukan piruvat. Reaksi glikolisis terjadi di sitoplasma (di luar mitokondria). Hasil akhir sebelum memasuki siklus krebs adalah asam piruvat. Seluruh proses glikolisis tidak memerlukan oksigen.

b. Dekarboksilasi oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif adalah proses perubahan piruvat menjadi Asetilkoenzim-A. Proses dekarboksilasi oksidatif ini sangat kompleks dan memerlukan beberapa kofaktor. Dekarboksilasi oksidatif berlangsung pada mitokondria.

c. Siklus krebs

Pada kondisi aerob, asam piruvat hasil akhir glikolisis dapat mengalamai dekarboksilasi oksidatif. Jika ada oksigen molekuler, piruvat itu akan memasuki mitokondria dimana enzim siklus krebs menyempurnakan oksidasi bahan organiknya. Siklus krebs berlangsung dalam mitokondria.

Memasuki siklus krebs, asetil koA direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam piruvat (6C). Selanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya menjadi asam oksalosuksinat. Dalam perjalanannya, 1C dilepaskan. Pada tiap tahapan, dilepaskan energi dalam bentuk ATP dan hidrogen.

ATP yang dihasilkan langsung dapat digunakan. Sebaliknya hidrogen berenergi digabungkan dengan penerima hidrogen yaitu NAD dan FAD, untuk dibawa ke sistem transport elektron. Dalam tahap ini, dilepaskan energi dan hidrogen direaksikan dengan oksigen membentuk air. Seluruh reaksi siklus krebs berlangsung dengan memerlukan oksigen bebas (aerob). Siklus krebs menghasilkan 2 molekul FADH₆, 6 molekul NADH, 2 molekul ATP, dan 4 molekul CO₂.

d. Sistem transpor elektron

Sistem ini terjadi pada membran dalam mitokondria. Energi yang terbentuk dari peristiwa glikolisis dan siklus krebs ada dua macam. Pertama, dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi yaitu ATP dan GTP (guanin tripospat). Energi ini merupakan energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua, dalam bentuk transpor elektron yaitu NADH (nikotin adenine dinukleotida) dan FAD (flafine adenine dinukleotida) dalam bentuk FADH 2. Kedua macam sumber elektron ini dibawa ke sistem transfer elektron. Proses transfer elektron ini sangat komplek.

Pada dasarnya, elektron, H+, NADH, dan FADH2 dibawa dari satu substrak ke substrak yang lain secara berantai. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) ke molekul ADP sehingga terbentuk ATP. Pada bagian akhir terdapat oksigen sebagai penerima, sehingga terbentuklah H₂O. Setiap reaksi pada glikolisis, siklus krebs, dan transpor elektron dihasilkan senyawa-senyawa antara. Senyawa itu digunakan untuk bahan dasar anabolisme.

2. Respirasi Anaerobik

Respirasi anaerobik adalah reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Respirasi anaerobik menggunakan senyawa tertentu misalnya asam fosfoenol piruvat atau asetil dehida, sehingga mengikat hidrogen dan membentuk asam laktat atau alkohol. Respirasi anerobik terjadi pada jaringan yang kekurangan oksigen, akar tumbuhan yang terendam air, biji-biji yang kulitnya tebal sehingga sulit ditembus oksigen, sel-sel ragi, dan bakteri anaerobik.

Respirasi Tumbuhan | lookadmin | 4.5