respirasi pada tumbuhan

RESPIRASI PADA TUMBUHAN

Oleh:

Elena Mayanti Nduru

813617008

BIO DIK - A

ALAT RESPIRASI PADA TUMBUHAN1. Stomata2. Lenti Sel3. Rambut Akar4. Alat Pernafasan Khusus

Proses Pernafasan Pada Tumbuhan5. Respirasi aerob6. Respirasi anaerob

RESPIRASI AEROB

Respirasi Aerob adalah suatu proses respirasi yang membutuhkan oksigen yang terdapat di udara bebas.

Proses Respirasi Aerob terbagi atas 4 tahap, yaitu:

1. Glikolisis2. Dekarboksilasi oksidatif piruvat3. Siklus Krebs4. Rantai Transpor Elektron

GLIKOLISISMerupakan proses pengubahan molekul

sumber energi, yaitu glukosa yang mempunyai 6 atom C menjadi senyawa yang lebih sederhana yaitu asam piruvat yang mempunyai 3 atom C. Reaksi ini berlangsung di sitoplasma (sitosol). Reaksi ini memiliki 9 tahapan reaksi yang dikatalisis oleh enzim. Dari 9 tahapan reaksi tersebut dapat dikategorikan menjadi 2 tahap, yaitu fase persiapan (tahap 1 – 4) dan fase oksidasi (tahap 5 – 9).

BAGAN GLIKOLISIS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Tahap I: Glukosa difosforilasi oleh ATP dan enzim heksokinase membentuk gula-6-posfat dan ADP.

Tahap II: Perubahan gula-6-posfat menjadi fruktosa-6-posfat yang dikatalisis oleh enzim fosfoglukoisomerase.

Tahap III: Fruktosa-6-posfat kemudian difosforilasi dengan adanya ATP dan enzim fosfofruktokinase menghasilkan fruktosa-1,6-difosfat dan ADP.

Tahap IV: Selanjutnya fruktosa 1,6 difosfat dipecah menjadi 2 molekul senyawa berkarbon 3, yaitu 3-phospogliseraldehida dan dihidroksiasetonfosfat dengan bantuan enzim aldolase. Antara kedua senyawa tersebut terdapat suatu keseimbangan yang dikatalisis oleh enzim fosfotriosa isomerase.

Samb.... Tahap V: 3phospogliseraldehida diubah

menjadi 1,3-difosfogliserat yang melibatkan penambahan fosfat anorganik pada karbon pertama 3-phospogliseraldehida dan reduksi NAD menjadi NADH2. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim fosfogliseraldehida dehidrogenase.

Tahap VI: Asam 1,3 difosfogliserat diubah menjadi asam 3-fosfogliserat dan ATP dengan bantuan enzim fosfogliseratkinase.

Tahap VII: Asam 3-fosfogliserat oleh enzim fosfogliseratmutase diubah menjadi asam 2-fosfogliserat.

Samb... Tahap VIII: Pelepasan air dari asam 2-

fosfogliserat oleh enzim enolase membentuk asam fosfoenolpiruvat.

Tahap IX: Dengan adanya ATP dan enzim piruvatkinase, asam fosfoenolpiruvat diubah menjadi piruvat. Dalam reaksi ini gugus posfat dasri asam fosfoenolpiruvat dipindahkan ke ADP membentuk ATP.

DEKARBOKSILASI OKSIDATIF

Dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi yang mengubah asam piruvat yang beratom karbon 3 menjadi senyawa baru yang beratom karbon 2, yaitu asetil koenzim-A (asetil ko-A). Reaksi DO ini merupakan tahap persiapan untuk masuk ke siklus krebs. Dan tempat reaksinya di mitokondria.

BAGAN DEKARBOKSILASI OKSIDATIF

1

2 3

44a

4b

Keterangan gambar Tahap I: Pembentukan suatu kompleks

antara TPP dan piruvat diikuti dengan dekarboksilasi asam piruvat.

Tahap II: Unit asetaldehida yang tertinggal setelah dekarboksilasi, bereaksi dengan asam lipoat membentuk kompleks asetil asam lipoat. Dalam reaksi ini asam lipoat tereduksi dan aldehida dioksidasi menjadi asam. Asam yang baru terbentuk itu membentuk suatu tioester dengan asam lipoat.

Tahap III: Pelepasan gugus asetil dari asam lipoat ke koenzim A-SH, hasil reaksinya adalah asetil KoA dan asam lipoat tereduksi.

Samb.... Tahap IV: Regenerasi asam lipoat

teroksidasi dengan memindahkan elektron dari asam lipoat tereduksi ke NAD. Reaksi ini penting agar suplai asam lipoat teroksidasi secara berkesinambungan selalu tersedia untuk pembentukan asetil KoA dari asam piruvat.

Tahap IVa: Dua elektron yang dipindahkan ke NAD membentuk NADH2.

Tahap IVb: NADH2 yang terbentuk kemudian akan diteruskan ke rantai respiratoris (sistem transpor elektron) yang nantinya akan menghasilkan 3 molekul ATP.

BAGAN SIKLUS KREBS

RANTAI TRANSPOR ELEKTRONRantai transpor elektron adalah tahapan terakhir dari reaksi respirasi aerob. Transpor elektron sering disebut juga sistem rantai respirasi atau sistem oksidasi terminal. Transpor elektron berlangsung pada krista (membran dalam) dalam mitokondria. Molekul yang berperan penting dalam reaksi ini adalah NADH dan FADH2, yang dihasilkan pada reaksi glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, dan siklus Krebs. Selain itu, molekul lain yang juga berperan adalah molekul oksigen, koenzim Q (Ubiquinone), sitokrom b, sitokrom c, dan sitokrom a. 

BAGAN RANTAI TRANSPOR ELEKTRON

HASIL RESPIRASI AEROB

RESPIRASI ANAEROBRespirasi anaerob merupakan respirasi yang

dapat berlangsung dalam udara bebas, namun tidak menggunakan O2 yang tersedia di dalam udara itu. Respirasi anaerob sering disebut dengan fermentasi.

Fermentasi yang dikenal hingga saat ini ada 3 macam, yaitu:1.Fermentasi alkohol2.Fermentasi asam cuka3.Fermentasi asam laktat

Karena fermentasi asam cuka dan fermentasi asam laktat tidak terjadi pada tumbuhan, maka kita tidak membahasnya.

1. FERMENTASI ALKOHOL Fermentasi alkohol merupakan suatu

reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras.

Reaksi Kimia:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

KONTROL DARI RESPIRASI Efek pasteur

Kontrol umpan balik dan alosetrik

Kontrol kofaktor

Reaksi-reaksi cabang

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RESPIRASI Substrat

Suhu

Oksigen

Umur dan tipe jaringan

Karbondioksida

Garam-garam

Luka dan stimulus mekanis

KESIMPULAN Respirasi pada tumbuhan merupakan proses

berkebalikan dengan fotosintesis. Alat respirasi pada tumbuhan meliputi stomata,

lenti sel, rambut akar, dan alat pernafasan khusus (mis: akar nafas, akar gantung, dll).

Proses respirasi pada tumbuhan ada 2 macam, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.

Respirasi aerob terbagi atas 4 tahap, yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan rantai transpor elektron.

Respirasi anaerob pada tumbuhan hanya 1 jenis saja, yaitu fermentasi alkohol.

Berdasarkan faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi, dapat dikatakan bahwa tiap-tiap bagian tumbuhan memiliki laju respirasi yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKAHarahap, F. 2012. Fisiologi tumbuhan

suatu pengantar. Medan. Unimed PressSalisbury, F. B and C.W. Ross. 1985. Plant

physiologi. Wadsworth Publishing Company. Belmont, California.

Sasmitamihardja, D., dkk. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung. Biologi FMIPA ITB. Dirjen Dikti.

Tan Kai Yan, et.al. 2013. Response of leaf dark respiration of winter wheat to changes in CO2 concentration and temperature. Chinese Science Bulletin, 2013, Vol 58: 1795-1800