respirasi aerob
DESCRIPTION
bjjjbTRANSCRIPT
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 1/34
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Respirasi merupakan proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi.
Respirasi ilakukan oleh semua makhluk hiup engan semua penyusun tubuh! baik sel
tumbuhan maupun sel he"an! an manusia. Respirasi ini ilakukan baik siang maupun
malam #Dartius! 1$$1%.
Paa praktikum ini akan mempela&ari respirasi paa tumbuhan ke'ambah ka'ang
hi&au serta mengetahui tentang respirasi anaerob
1.( Permasalahan
Permasalahan yang ihaapi praktikan ini aalah bagaimana membuktikan respirasiapat menghasilkan panas an pengaruh panas terhaapa la&u respirasi)
1.* +u&uan
+u&uan praktikum ini aalah mengamati pengaruh suhu terhaap respirasi ke'ambah.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 2/34
BAB II
+IN,AUAN PU-+AA
(.1 atabolisme
atabolisme aalah reaksi penguraian senya"a yang kompleks men&ai senya"a
yang lebih seerhana engan bantuan en/im. Penguraaian suatu senya"a apat menghasilkan
energi. Energi berasal ari lepasnya ikatan kimia yang menyusun peresenya"aan. 0ontoh
katabolisme aalah proses pernapasan sel atau respirasi #ilkins! 1$2$%.
(.( Respirasi
Respirasi aalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi.
Respirasi ilakukan oleh semua penyusun tubuh! baik sel3sel tumbuhan maupun sel he"an
an manusia. Respirasi ilakukan baik siang maupun malam #+&itrosoepomo! 1$$2%.
-emua akti4itas makhluk hiup memerlukan energi! tumbuhan &uga. Respirasi ter&ai
paa seluruh bagian tubuh tumbuhan! paa tumbuhan tingkat tinggi respirasi ter&ai baik paa
akar! batang maupun aun an se'ara kimia paa respirasi aerobik paa karbohirat #glukosa%
aalah kebalikan 5otosintesis. Paa respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen kan
menghasilkan energi. arena semua bagian tumbuhan tersusun atas åan an åan
tersusun atas sel! maka respirasi ter&ai paa sel #-itompul 6 7uritno! 1$$8%.
anungan katalis isebut &uga en/im! sangat penting untuk siklus reaksi respirasi
#sebaik3baiknya proses respirasi %. Beberapa reaksi kimia membolehkan men'ampur engn
5ungsi ari en/im memperbat en/im atau engan mengkombinasi engan sisi akti5nya.
Penggunaan ini akan apat ilihat hasilnya paa inhibitor ari akti4itas en/im #-alisbury 6
Ross! 1$$(%.
-istem pernapasan aalah pertukaran gas 9( an 09( alam tubuh organisme an
bertu&uan menapatkan energi. Alat respirasi paa berbagai he"an berbea3bea. Paa he"an
tingkat renah 9( langsung beri5usi melalui permukaan tubuh! paa serangga aalah trakea!kala&engking engan paru3paru buku! ikan engan insang! katak engan paru3paru! kulit an
rongga mulut! reptile engan paru3paru! ll #panuan primagama% #Lakitan! (::;%.
Respirasi &uga ter&ai paa manusia yang isebut engan pernapasan. Proses
menghirup oksigen an mengeluarkan karbonioksia. Respirasi paa manusia bisa memiliki
gangguan seperti penyakit in5eksi saluran pernapasan akut atau yang isebut &uga #I-PA%! hal
ini merupakan salah satu masalah kesehatan i Inonesia karena masih tingginya angka
ke&aian I-PA terutama paa anak balita. Untuk men'egahnya bisa igunakan sanitasi rumah!
yaitu usaha kesehatan masyarakat yang menitik beratkan paa penga"asan terhaap struktur
5isik! imana orang menggunakan sebagai tempat berlinung yang mempengaruhi era&atkesehatan manusia. -arana tersebut antara lain 4entilasi! suhu! kelembapan! paatan hunian!
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 3/34
penerangan alami! kontruksi bangunan! sarana pembuangan sampah! sarana pembuangan
kotoran manusia an penyeiaan air bersih #Hey! 1$$:%.
Ditin&au ari kebutuhannya akan oksigen! respirasi apat ibeakan men&ai ua ma'am
yaitu <
(.(.1 Respirasi Aerobik #aerob%
Respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen oksigen bebas untuk
menapatkan energi. Persamaan reaksi proses respirasi aerob se'ara seerhana apat
ituliskan<
0=H1(9= > =H(9 ?? =H(9 > =09( > =;8 kal
Dalam kenyataan reaksi yang ter&ai tiak seseerhana itu. Banyak tahapan yang ter&ai ari
a"al hingga terbentuknya energi. Reaksi3reaksi itu apat ibeakan men&ai * tahapan yaitu
glikolosis! siklus krebs an transport elektron #7uritno 6 -itompul! 1$$8%.
a. 7likolisis
ata @glikolisis berarti @menguraikan gula an itulah yang tepatnya ter&ai selama
&alur ini. 7lukosa! gula berkarbon enam! iuraikan men&ai ua gula berkarbon tiga. 7ula
yang lebih ke'il ini kemuian ioksiasi! an atom sisanya isusun ulang untuk membuat ua
molekul piru4at #ilter 6 Hay! 1$$1%.
NADH merupakan sumber elektron berenergi tinggi! seangkan A+P aalah
persenya"aan berenergi tinggi. -elama glikolisis ihasilkan C molekul A+P! akan tetapi (molekul A+P iantaranya igunakan kembali untuk berlangsungnya reaksi3reaksi yang lain
sehingga tersisa ( molekul A+P yang siap igunakan untuk tubuh. -eluruh proses glikolisis
tiak memerlukan oksigen. Reaksi glikolisis ter&ai i sitoplasma #i luar mitokonria%. Hasil
akhir sebelum memasuki siklus krebs aalah asam piru4at. Aa yang membeakan tahap ini
men&ai ua yaitu glikolisis an ekarbosilasi oksiati5. 7likolisis mengubah senya"a =0
men&ai senya"a (0 paa hasil akhir glikolisis. ang imaksu ekarbosilasi oksiati5
aalah reaksi asam piru4at iubah men&ai asetil oA #D"i&oseputro! 1$2*%.
b. -iklus krebs
7likolisis melepas energi kurang ari seperempat energi kimia"i yang tersimpan
alam glukosa! sebagian besar energi itu tetap tersimpan alam ua molekul piru4et. ,ika aa
oksigen molekuler! piru4at itu memasuki mitokonria imana en/im siklus krebs
menyempurnakan oksiasi bahan bakar organiknya #Dartius! 1$$1%.
emasuki siklus krebs! asetil oA ireaksikan engan asam oksaloasetat #C0%
men&ai asam piru4at #=0%. selan&utnya asam oksaloasetat memasuki aur men&ai berbagai
ma'am /at yang akhirnya men&ai asam oksalosuksinat. Dalam per&alanannya! 10 #09(%
ilepaskan. Paa tiap tahapan! ilepaskan energi alam bentuk A+P an hirogen. A+P yang
ihasilkan langsung apat igunakan. -ebaliknya! hirogen berenergi igabungkan engan penerima hirogen yaitu NAD an AD! untuk iba"a ke sistem transport elektron. Dalam
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 4/34
tahap ini ilepaskan energi! an hirogen ireasikan engan oksigen membentuk air. -eluruh
reaksi siklus krebs berlangsung engan memerlukan oksigen bebas #aerob%. -iklus krebs
berlangsung ialam mitokonria #-itompul 6 7uritno! 1$$8%.
'. -istem +ranspor ELektron
Energi yang terbentuk ari peristi"a glikolisis an siklus krebs aa ua ma'am.
Pertama alam bentuk ikatan 5os5at berenergi tinggi! yaitu A+P atau 7+P #7uanin +ripospat%.
Energi ini merupakan energi siap pakai yang langsung apat igunakan. eua alam bentuk
transport elektron! yaitu NADH #Nikotin Aenin Dinokleutia% an AD #la5in aenine
inukleotia% alam bentuk ADH(. eua ma'am sumber elektron ini iba"a kesistem
trans5er elektron. Proses trans5er elektron ini sangat komplek! paa asarnya! elektron an
H> an NADH an ADH( iba"a ari satu substrak ke substrak yang lain se'ara berantai.
-etiap kali ipinahkan! energi yang terlepas igunakan untuk mengikatkan 5os5at anorganik
#P% kemolekul ADP sehingga terbentuk A+P. Paa bagian akhir terapat oksigen sebagai
penerima! sehingga terbentuklah H(9. katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik
menghasilkan * A+P. -etiap reaksi paa glikolisis! siklus krebs an transport elektron
ihasilkan senya"a F senya"a antara. -enya"a itu igunakan bahan asar anabolisme
#Hey! 1$$:%.
(.(.( Respirasi Anaerobik #Anaerob%
Respirasi anaerobik aalah reaksi peme'ahan karbohirat untuk menapatkan energi
tanpa menggunakan oksigen. Respirasi anaerobik menggunakan senya"a tertentu misalnya
asam 5os5oenol piru4at atau asetal ehia! sehingga pengikat hirogen an membentuk asam
laktat atau al'ohol. Respirasi anaerobik ter&ai paa åan yang kekurangan oksigen! akan
tumbuhan yang terenam air! bi&i F bi&i yang kulit tebal yang sulit itembus oksigen! sel F sel
ragi an bakteri anaerobik. Bahan baku respirasi anaerobik paa peragian aalah glukosa.
-elain glukosa! bahan baku seperti 5ruktosa! galaktosa an malosa &uga apat iubah men&ai
alkohol. Hasil akhirnya aalah al'ohol! karbon ioksia an energi. 7lukosa tiak terurai
lengkap men&ai air an karbonioksia! energi yang ihasilkan lebih ke'il ibaningkan
respirasi aerobik. Reaksinya #Lakitan! (::;%<
0=H1(9= Ragi ?? (0(H89H > (09( > (1al
Dari persamaan reaksi tersebut terlihat bah"a oksigen tiak iperlukan. Bahkan
bakteri anaerobik seperti klostirium tetani #penyebab tetanus% tiak apat hiup &ika
berhubungan engan uara bebas. In5eksi tetanus apat ter&ai &ika luka tertutup sehingga
member kemungkinan bakteri tambah subur #Dartius! 1$$1%.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 5/34
DA+AR PU-+AA
Dartius. 1$$1. Dasar3asar isiologi +umbuhan. U-U3Press. ean.
D"i&oseputro! D. 1$2*. Pengantar isiologi +umbuhan. 7rameia. ,akarta.
ilter! A. H. an R. . . Hay. 1$$1. isiologi Lingkungan +anaman. U7 Press.
ogyakarta.
7uritno! B. an -itompul! -. . 1$$8. Analisis Pertumbuhan +anaman.U7 Press.ogyakarta.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 6/34
Hey! -. 1$$:. Biologi Pertanian. Ra&a"ali Press. ,akarta.
Lakitan! B. (::;. Dasar3Dasar isiologi +umbuhan. Ra&a 7ra5ino Persaa. ,akarta.
-alisbury! an Ross. 1$$(. isiologi +umbuhan. I+B Press. Banung.
-itompul! -. . an 7uritno. B. 1$$8. Pertumbuhan +anaman. U7 Press. ogyakarta.
+&itrosoepomo! H.-. 1$$2. Botani Umum. U7 Press. ogyakarta.
ilkins! . B. 1$2$. isologi +anaman. Bumi Aksara. ,akarta.
PEBAHA-AN RE-PIRA-I AER9BI
C.(.1 respirasi paa makhluk hiup
Paa per'obaan ini menguunakan 8 buah tabung yang iletakkan alam raknya. asing3
masing tabung iisi engan (: tetes phenol re! 5ungsinya aalah sebagai inikator untukmelihat perubahan "arna. en&ai kuning! membuktikan aanya respirasi. -etelah itu
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 7/34
masing3masing tabung iisi engan sekrup sampai ke asar tabung! 5ungsinya untuk
men'egah bahan praktikum agar tiak ter'elup ke alam phenol re. asing3masing tabung
iberi tana. +abung reaksi I iisi engan 18 ke'ambah ka'ang hi&au! isini ka'ang hi&au
ber5ungsi sebagai bahan yang akan ibuktikan respirasinya paa sub&ek tumbuhan. +abung
reaksi II iisi enngan 18 ka'ang keelai! 5ungsinya sama engan ke'ambah ka'ang hi&au!hanya sa&a paa keelai 4olumenya lebih besar ibaningkan engan ka'ang hi&au!hal ini
igunakan untuk membuktikan bah"a semakin besar ini4iu itu maka lebih 'epat mengubah
"arna phenolnya men&ai kuning an itu membuktikan bah"a ini4iu itu lebih banyak an
lebih 'epat menghirup uara. +abung reaksi III iisi engan &angkrik! &angkrik ber5ungsi
sebagai bahan yang akan ibuktikan respirasinya paa he"an. Praktikum ini menggunakan
ke'ambah an &angkrik bertu&uan untuk membaningkan antara respirasi he"an engan
tumbuhan. +abung reaksi IG iisi engan kerikil! an tabung reaksi G iisi engan kertas
tissu yang telah i'elupkan alam air gula. eua bahan ini igunakan untuk membuktikan
proses respirasi paa bena mati! yang ternyata tiak mengalami perubahan "arna paa
phenol renya. Hal ini ikarenakan bena mati tiak mengalami proses respirasi. emuian
tabung reaksi itutup engan menggunakan alumunium 5oil! sebagai alat yang
menghinarkan bahan praktikum ari pengaruh lingkungan. emuian alumunium 5oil itu
iikat engan karet gelang agar tiak muah lepas. -etelah itunggu beberapa menit!phenol
re yang lebih ulu berubah "arna aalah tabung III atau tabung yang berisi &angkrik! karena
&angkrik berakti4itas lebih banyak aripaa yang lain sehingga membutuhkan uara lebih
banyak an proses respirasinya lebih 'epat. -etelah itu tabung reaksi II yang berisi ke'ambah
ka'ang keelai! an isusul engan tabung reaksi I yang berisi ka'ang hi&au. Penyebabnya
aalah 4olume keelai lebih besar aripaa ka'ang hi&au sehingga proses respirasinya lebih
'epat ka'ang keelai. Paa respirasi &angkrik! ia menggunakan pembuluh arah terbukauntuk mengikat oksigen. Dia &uga menggunakan inoskeleton sebagai pengganti hemoglobin.
ekanisme respirasi he"an &angkrik yaitu 'orong ha"a #trakea% aalah alat perna5asan yang
imiliki oleh serangga an arthropoa lainnya. Pembuluh trakea bermuara paa lubang ke'il
yang aa ikerangka luar #eksoskeleton% yang isebut spirakel. -pirakel berbentuk pembuluh
silinris yang berlapis /at kitin! yang terletak berpasangan paa setiap sekmen tubuh.
-pirakel mempunyai tutup yang ikontrol oleh otot sehingga membuka an menutupnya
spirakel ter&ai se'ara teratur. Umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang! an
menutup saat beristirahat. 9ksigen ari luar masuk le"at spirakel. emuian uara an
spirakel menu&u pembuluh F pembuluh trakea an selan&utnya pembuluh trakea ber'abang
lagi men&ai 'abang halus yang isebut trakeolus. -ehingga apat men'apai seluruh åan
an alat tubuh bagian alam. +rakeolus tiak berlapis titin! terisi 'airan an ibentuk oleh sel
yang isebut trakeoblas. Pertukaran gas ter&ai antara trakeolus engan sel F sel tubuh.
+rakeolus mempunyai 5ungsi yang sama engan kapiler. Paa sistem pengangkutan paa
4ertebrata. ekanisme pernapasan paa serangga ini! misalnya belalang aalah < &ika otot
perut belalang berkontraksi maka trakea menyerpi sehingga uara kaya 09( keluar.
-ebaliknya! &ika otot perut belalang berkontraksi maka trakea kembali paa 4olume semula.
-ehingga tekanan uara men&ai lebih ke'il ibaningkan tekanan iluar sebagai akibatnya
uara iluar yang kaya oksigen masuk ke trakea! sistem trake ber5ungsi mengangkut oksigenan mengearkan keseluruh tubuh! sebaliknya mengangkut karbonioksia hasil respirasi
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 8/34
ikeluarkan alam tubuh. Dengan emikian! arah paa serangga hanya ber5ungsi
mengangkut sari makanan an tiak mengangkut gas. Di bagian u&ung trakeolus terapat
'airan sehingga uara muah beri5usi ke åan.
ekanisme respirasi tumbuhan memberi man5aat paa tumbuhan. an5aatnya terlihat paa
respirasi imana ter&ai peme'ahan senya organik! ari proses peme'ahan tersebut maka
ihasilkan senya"a antara yang penting sebagai @builing blo'k merupakan senya"a yang
penting alam tubuh. -enya"a tersebut meliputi! asam amino! untuk protein nukleotia!
untuk asam nukleat an pra/at karbon untuk pigmen pro5irin #seperti kloro5il an sitokinin%!
lemak! steron!karotenoit! pigmen 5la5onoit. -eperti antosianin an senya"a aromatik tertentu
lainnya seperti likmin. +elah iketahui hasil akhir ari respirasi aalah 09( an H(9! ter&ai
bila substrat se'ara sempurna ioksiasi. Namun bila berbagai senya"a iatas terbentuk
substrat a"al respirasi tiak seluruhnya iubah men&ai 09( an H(9.
C.(.( Respirasi menghasilkan panas
+abung reaksi iletakkan paa raknya an iberi tana. +abung reaksi I iisi ke'ambah
ka'ang hi&au besar setengah bagian! seangkan tabung reaksi II iisi ke'ambah ka'ang hi&au
segar setengah bagian tu&uannya aalah untuk membuktikan ssemakin besar 4olume ini4iu!
maka semakin besar pula panas yang ihasilkan. +abung III iisi engan ka'ang hi&au yang
telah irebus setengah bagian. -etelah itu tabung reaksi itutup engan sumbat karet an
isisipi enga termometer! 5ungsinya untuk mengetahui suhu an atau kenaikannya karena
yang i'ari aalah pembuktian bah"a respirasi menghasilkan panas. +abung yang
mengeluarkan suhu yang paling tinggi aalah tabung yang no I karena 4olume ke'ambah
ialamnya lebih besar ibaning ke'ambah paa tabung no II yang ipotong tiga perempat bagian. -eangkan paa tabung ketiga yiak mengalami kenaikan suhu karena ke'ambah
ialamnya tiak mengalami respirasi lagi isebabkan sel F sel ialamnya telah mati setelah
melalui proses perebusan.
BAB G
E-IPULAN
Respirasi paa makhluk hiup! &ika semakin besar 4olume organisme maka respirasi yang
berlangsung semakin 'epat. Begitu &uga organisme yang memiliki struktur tubuh kompleks!
akan lebih 'epat. Respirasi menghasilkan panas. -eangkan bena mati tiak melangsungkan
respirasi saat ipanaskan.
Laporan Fisiologi Tumbuhan Respirasi pada Tanaman
Topik < Respirasi Paa +umbuhan
Tujuan < engetahui pengaruh suhu terhaap la&u respirasi ke'ambah
Dasar Teori
+umbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi! untuk memperoleh makanan sebagai
kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hiup! tumbuhan tersebut harus melakukan suatu
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 9/34
proses yang inamakan proses sintesis karbohirat yang ter&ai i bagian aun satu tumbuhan
yang memiliki kloropil! engan menggunakan 'ahaya matahari. 0ahaya matahari merupakan
sumber energi yang iperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. +anpa aanya 'ahaya
matahari tumbuhan tiak akan mampu melakukan proses 5otosintesis! hal ini isebabkan
kloropil yang beraa i alam aun tiak apat menggunakan 'ahaya matahari karena
kloropil hanya akan ber5ungsi bila aa 'ahaya matahari #D"i&oseputro! 1$28%
Respirasi merupakan kebalikan ari peristi"a 5otosintesis. Respirasi merupakan
proses pembongkaran energy yang tersimpan untuk iman5aatkan alam proses
kehiupannya. #Dahlia! (:::%
Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senya"a organik men&ai
senya"a anorganik. Respirasi sebagai proses oksiasi bahan organik yang ter&ai ialam sel
an berlangsung se'ara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob iperlukan oksigen
an ihasilkan karbonioksia serta energi. -eangkan alam respirasi anaerob imana
oksigen tiak atau kurang terseia an ihasilkan senya"a selain karboniokasia! seperti
alkohol! asetalehia atau asam asetat an seikit energi #Lo4elles! 1$$;%.
Bahan organik yang ioksiasi aalah glukosa #0=H1(9=% maka persamaan reaksi
apat ituliskan sebagai berikut<
0=H1(9= > =9( = 09( > =H(9 > Energi
,umlah 9( an 09( yang ilepaskan tiak selalu sama. Perbeaan antara ¨ah 09 ( yang
ilepaskan an ¨ah 9( yang igunakan biasa ikenal engan Respiratory Ratio atau
Respiratory uotient an isingkat R. Nilai R ini tergantung paa bahan atau subtrat
untuk respirasi an sempurna atau tiaknya proses respirasi tersebut engan konisi lainnya
#-imbolon! 1$2$%.
Reaksi respirasi suatu karbohirat berlangsung alam C tahapan<
1% 7likolisis
ata @glikolisis berarti @menguraikan gula an itulah yang tepatnya ter&ai selama
&alur ini. 7lukosa! gula berkarbon enam! iuraikan men&ai ua gula berkarbon tiga. 7ula
yang lebih ke'il ini kemuian ioksiasi! an atom sisanya isusun ulang untuk membuat ua
molekul piru4at #0hampbell! (::(%
(% Dekarboksilasi oksiati5 piru4at
Asam piru4at yang merupakan senya"a *0 iubah men&ai aseti3oA #senya"a (0%
engan melepaskan 09(
*% Daur asam sitrat #aur rebs%
Asetil3oA iuraikan men&ai 09(. Daur ini isebut aur asam sitrat karena senya"a
0= yang pertama terbentuk aalah asam sitrat
C% +rans5er ele'tron
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 10/34
Hyrogen #ion H>% yang ihasilkan ari tahap 1 sampai * berkombinasi engan
oksigen membentuk air #H(9%. energy yang ibebaskan oleh transport ele'tron igunakan
untuk pembentukan A+P.
Untuk mengetahui peristi"a respirasi! ihitung 4olume 09( hasil titrasi.
ang iketahui < Lama inkubasi #respirasi% J (C &am
Larutan 9H :!8 N! 8: ml
Larutan stanar #peniter% J :!8 N H0l
Reaksi
( 9H > 09( K (09* > H(9
Ba0l( > (09* K Ba09* J ( 0l
ang ititer < 9H sisa #yang tiak mengikat 09(%
9H > H0l K 0l > H(9
onsentrasi 9H semula #A grol% J
9H sisa habis ititer oleh ml :!8 N H0l ! karena ¨ah grol peniter J ¨ah
yang ititer! maka grol 9H sisa apat i'ari sebagai berikut
,ai! ¨ah 9H yang bereaksi engan 09( #0 grol% J A3B
Dari persamaan reaksi iatas! maka ¨ah grol 9H eui4alen engan :!8 grol 09(,ai! tiap grol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M 0 grol
,ika tiap grol gas #9:0! ;= mmHg% banyaknya gas terlarut J ((!C liter! maka 4olume gas 09(
terlarut apat i'ari persamaan
J
G1 J Golume gas terlarut alam ::0! P ;= mmHg! untuk tiap grol J ((!C liter
+1 J ::0 J (;*:
G( J Golume gas yang i'ari
+( J -uhu pengamatan #alam el4in% J M > (;*
J
Cara Kerja
enimbang bi&i ka'ang hi&au an ke'ambahnya masing3masing (8 gram! kemuian
membungkus engan kain kasa an mengikatnya engan benang
enyiapkan botol selai an mengisi masing3masing botol engan 1:: ml 9H :!8 N
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 11/34
emasukkan ke alam * botol selai #botol 1!( an *% bungkusan ke'ambah ka'ang hi&au
engan 'ara menggantungkan engan benang paa mulut botol. Dalam * botol yang lain #C!8!
an =% hanya mengisikan larutan 9H :!8 N sebagai kontrol
enutup ke = botol selai tersebut engan penyumbat se'ara rapat kemuian menempatkan paa tempat yang sama. -ebelum itu masing3masing perlakuan iberi label yang &elas.
emasukkan botol 1 an C ke alam peningin #(*:0%
emasukkan botol ( an 8 ke alam inkubator #C::0%
emasukkan botol * an = paa suhu kamar #(;:0%
enghentikan per'obaan setelah (C &am. enitrasi semua larutan 9H yang aa i botol
untuk menghitung banyaknya 09( hasil respirasi ke'ambahnya. en'atat temperatur larutan
9H saat akan ititer
emasukkan ata pengamatan ke alam tabel
Hasil Pengamatan
Perlakuan Volume HCl yang dibutuhkan
Titrasi 1 Titrasi 2 Rata-rata
Pendingin P !"! # !"$!
Pendingin K %1 ! &
'uhu Kamar P 2& 2% 2#
'uhu Kamar K %1 ! &
(nkubator P 22 1& 2)
(nkubator K %1 ! &*nalisis Data
Pendingin +2)C,
Perlakuan
onsentrasi 9H semula #A grol% J
,umlah 9H yang bereaksi engan 09( J :!:(8 F :!:1;$ J :!::;1
7rol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M :!::;1 > :!::*88
Golume gas 09( terlarut #E grol% J J :!:2=(
Golume 09( respirasi tiap &am J J :!::*= literO &am
ontrolonsentrasi 9H semula #A grol% J
7rol 9H #B grol% J
,umlah 9H yang bereaksi engan 09( #0 grol% J :!:(8 F :!:1$ J :!::=
7rol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M :!::= J :!::*
Golume gas 09( terlarut #E grol% J J :!:;(2
Golume 09( respirasi tiap &am J J :!::* literO &am
'uhu Kamar +2$)C,
Perlakuan
onsentrasi 9H semula #A grol% J
7rol 9H #B grol% J
,umlah 9H yang bereaksi engan 09( #0 grol% J :!:(8 F :!:1* J :!:1(
7rol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M :!:1( J :!::=
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 12/34
Golume gas 09( terlarut #E grol% J J :!1C;;
Golume 09( respirasi tiap &am J J :!::=1 literO &am
ontrol
onsentrasi 9H semula #A grol% J
7rol 9H #B grol% J,umlah 9H yang bereaksi engan 09( #0 grol% J :!:(8 F :!:1$ J :!::=
7rol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M :!::= J :!::*
Golume gas 09( terlarut #E grol% J J :!:;*2
Golume 09( respirasi tiap &am J J :!::*1 literO &am
(nkubator +%))C,
Perlakuan
onsentrasi 9H semula #A grol% J
7rol 9H #B grol% J
,umlah 9H yang bereaksi engan 09( #0 grol% J :!:(8 F :!:1 J :!:18
7rol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M :!:18 J :!:;8
Golume gas 09( terlarut #E grol% J J :!1$(=Golume 09( respirasi tiap &am J J :!::2 literO &am
ontrol
onsentrasi 9H semula #A grol% J
7rol 9H #B grol% J
,umlah 9H yang bereaksi engan 09( #0 grol% J :!:(8 F :!:1$ J :!::=
7rol gas 09( yang berikatan engan 9H #D grol% J :!8 M :!::= J :!::*
Golume gas 09( terlarut #E grol% J J :!:;;
Golume 09( respirasi tiap &am J J :!::*( literO &am
Perlakuan Volume C2 Respirasi Ke.ambah Ka.ang Hijau
+liter/jam,Pendingin
+2)C,
'uhu Kamar
+2$)C,
(nkubator +%))C,
Perlakuan )"))# )"))#1 )"))&
Kontrol )")) )"))1 )"))2
7ra5ik hubungan antara ke'epatan respirasi engan perlakuan
PembahasanRespirasi aalah proses oksiasi ari prouk igesti alam sel untuk melepaskan
energy yang iperlukan alam berbagai akti4itas organisme hiup. Proses tersebut men'akup
suatu rantai reaksi yang ma&emuk an menyangkut berbagai tahapan an ibantu oleh
berbagai en/im. +ahapan pertama bersi5at anaerobi'! tanpa oksigen bebas! an tahapan
terakhir memerlukan oksigen bebas! &ai tahapan terakhir itu bersi5at aerobi'. -elan&utnya
ADP iubah men&ai A+P yang merupakan sumber energy bagi semua &enis reaksi selular.
Respirasi sebagai suatu proses oksiasi yang teriri banyak tahapan reaksi an &uga respirasi
aalah oksiasi selular i mana energy yang isimpan alam molekul3molekul makanan
ilepaskan an igunakan oleh sel. Dalam reaksi tersebut! H(9 an 09(! merupakan hasil
akhir an energy terlepas.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 13/34
Berasarkan hasil pengamatan apat ilihat bah"a suhu turut berpengaruh terhaap
la&u respirasi aerob. Rangkaian ke'ambah paa suhu kamar yaitu (;0 melepaskan lebih
banyak ari paa rangkaian ke'ambah paa suhu (80! an C::0. ,umlah yang ilepaskan
apat ilihat ari banyaknya H0l yang ibutuhkan saat titrasi. Paa ke'ambah yang beraa
paa suhu kamar yakni (;:0 4olume H0l yang ibutuhkan sebanyak (= ml! paa suhu ingin
yakni (*:0 4olume H0l yang ibutuhkan sebanyak *8!;8 ml! paa suhu inkubator yakni C::0
4olume H0l yang ibutuhkan sebanyak (: ml! seangkan paa kontrol membutuhkan H0l
sebanyak *2 ml. Golume H0l yang igunakan paa saat titrasi! ikali engan 8 ml Ba0l( yang
igunakan sehingga iperoleh 4olume 09( yang ihasilkan oleh ke'ambah. Dari hasil
perhitungan iperoleh 4olume H0l paa botol kontrol yaitu :!::* liter. -eangkan paa botol
i peningin engan suhu (*o0 yaitu :!::*= liter! paa suhu kamar (;:0 yaitu :!::=1 liter
an inkubator engan suhu C:o0 yaitu :!::2 liter.
e'ambah ibungkus engan kain kasa! kain kasa memiliki pori3pori yang 'ukup besar
sehingga apat igunakan untuk memberi ruang atau 'elah yang apat ile"ati oleh oksigen
an karbon ioksia paa saat proses respirasi. e'ambah imasukkan kealam botol yang
itutup rapat. Penutupan rapat ini bertu&uan agar tiak aa gangguan ari luar yang apat
mempengaruhi hasil pengamatan seperti oksigen ari luar yang masuk kealam botol an
tiak aa karbon ioksia yang keluar ari botol. Larutan ialam botol merupakan larutan
basa kuat yaitu 9H! 9H ber5ungsi sebagai larutan yang apat berikatan engan arbon
ioksia hasil ari respirasi ke'ambah. 9H yang mengikat karbon ioksia akan
membentuk natrium bikarbonat yang merupakan karbonioksia terlarut. Persamaan
reaksinya sebagai berikut <
(9H > 09( (09* > H(9
Rangkaian praktikum ini isimpan selama (C &am paa suhu tertentu hingga akhinya ititrasi.
+itrasi yang ilakukan aalah titrasi asiimetri yaitu titrasi penetralan basa #9H% enganmenggunakan senya"a asam! senya"a asam yang igunakan aalah asam kuat H0l. ungsi
titrasi ini untuk mengetahui ¨ah 09( yang terikat 9H. -ebelum ititrasi engan H0L!
larutan ari rangkaian praktikum iambil sebanyak 1: ml an itambahan Ba0l sebanyak
8 ml! penambahan Ba0l ber5ungsi untuk mengenapkan karbon ioksia yang telah iikat
oleh 9H. Persamaan reaksinya apat igambarkan sebagai berikut <
Ba0l( > (09* Ba09* > ( 0l
Larutan yang a"alnya ber"arna bening kemuian berubah men&ai keruh hal ini
isebabkan karena terbentuk enapan putih ari hasil penambahan larutan engan Ba0l(.
-elan&utnya larutan tersebut iteteskan ini'ator 5enolptalein #ini'ator pp%. Inikator yang ber"arna merah ini menyebabkan larutan berubah "arna men&ai merah mua. Ini'ator pp
ber5ungsi untuk memuahkan mengamati perubahan "arna ketika larutan ititrasi. emuian
larutan ititrasi engan asam kuat yaitu H0l engan menggunakan pipet tetes hingga larutan
berubah "arna men&ai bening kembali. arna apat kembali bening menun&ukkan bah"a
larutan basa telah bereaksi sempurna engan asam sehingga larutan men&ai netral.
Persamaan reaksinya sebagai berikut <
9H > H0l 0l > H(9
,umlah karbon ioksia yang ilepaskan oleh ke'ambah paa proses repirasi aerob
berbaning lurus engan ¨ah H0l yang iteteskan ketika titrasi engan kata lain semakin
banyak karbon ioksia yang ilepaskan maka semakin banyak H0l yang iperlukan saat
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 14/34
titrasi! an begitu pula sebaliknya. H0l ber5ungsi sebagai peniter #/at penitrasi% alam
penitrasi ini
Kesimpulan
1. Pengaruh 5aktor suhu bagi la&u respirasi tumbuhan saling berkaitan! karena
semakin tinggi suhu maka la&u respirasi &uga akan semakin meningkat an 09( yangilepaskan &uga akan bertambah ¨ahnya.
(. -uhu apat mempengaruhi la&u respirasi aerob! hal ini apat i lihat ari
banyaknya kaar 09( yang terikat paa masing3masing suhu yaitu Q untuk kontrol
sebesar :!::* liter! paa suhu (*:0 sebesar :!::*= liter paa suhu (;0
sebesar :!::=1 liter an untuk suhu (80 sebesar :!::2 liter.
*. ,umlah H0l berbaning lurus engan ¨ah yang ilepaskan
sehingga semakin banyak H0l yang igunakan maka semakin banyak pula yang
ilepaskan.
Da0tar PustakaDahlia! kk. (:::. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. alang < U Press
D"i&oseputro. 1$28. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. ,akarta < P+. 7rameia
Lakitan! Benyamin. 1$$*. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. ,akarta< P+. Ra&a 7ra5ino
Persaa
Lo4eless. 1$$;. Prinsip-prinsip Fisiologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. ,akarta < P+.
7rameia
-asmitahar&a! D. 1$$:. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Banung< Penerbit I+B Banung
eeton! .+. 1$=;. Biological Science. Norton an 'ompany. IN0. Ne" ork
Lakitan! Benyamin. 1$$*. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Ra&a"ali Pers < ,akarta
-alisbury! rank an Ross! 0leon. 1$$8. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Banung. Penerbit I+B
-imbolon! Hubu! kk. 1$2$. Biologi Jilid 3. ,akarta. Penerbit Erlangga
* atar 3elakang
Dalam pengertian sehari-hari, bernafas sekedar diartikan sebagai proses
pertukaran gas di paru-paru. Tetapi secara biologis, pengertian respirasi tidaklahdemikian. Pernafasan lebih menunjuk kepada proses pembongkaran atau
pembakaran zat sumber energi di dalam sel-sel tubuh untuk memperoleh energi
atau tenaga. Zat makanan sumber tenaga yang paling utama adalah karbohidrat
(uyitno, !""#$.
etiap mahkluk hidup melakukan akti%itas bernafas, atau yang disebut
dengan respirasi. Tidak terkecuali dengan tumbuhan juga melakukan respirasi.
Tumbuhan tingkat tinggi pada umumnya tergolong pada organisme autotrof,
yaitu makhluk hidup yang dapat mensintesis sendiri senya&a organik yang
dibutuhkannya. enya&a organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk
oleh tumbuhan hijau dari proses fotosintesis. 'otosintesis atau asimilasi karbon
adalah proses pengubahan zat-zat anorganik !) dan *)! oleh kloro+l menjadi
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 15/34
zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya bisa
dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai kloro+l (skandar, !"!$.
alau fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau
asimilasi$ di mana energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai
zat kimia, maka proses respirasi adalah suatu proses pembongkaran(katabolisme atau disimilasi$ dimana energi yang tersimpan dibongkar kembali
untuk menyelenggarakan proses/proses kehidupan.
Pembakaran membutuhkan oksigen ()!$, terjadai di dalam setiap sel yang
hidup. 0nergi yang diperoleh berupa energi kimia (1TP$ yang digunakan untuk
berbagai akti%itas +siologi dalam tubuh. Di samping itu, pembakaran
menghasilkan pula zat sisa berupa gas asam arang (*)!$ dan air. Pada
organisme anaerob, pembongkaran zat sumber tenaga (glukosa$ berlangsung
tanpa melibatkan oksigen. Pembongkaran semacam ini disebut respirasi
anaerob (uyitno, !""#$.
Tumbuhan juga menyerap )! untuk pernafasannya, umumnya diserapmelalui daun (stomata$. Pada keadaan aerob, tumbuhan melakukan respirasi
aerob. 2ila dalam keadaan anaerob atau kurang oksigen, jaringan melakukan
respirasi secara anaerob. 3isal pada akar yang tergenang air. Pada respirasi
aerob, terjadi pembakaran (oksidasi$ zat gula (glukosa$ secara sempurna,
sehingga menghasilkan energi jauh lebih besar (4# 1TP$ daripada respirasi
anaerob (! 1TP saja$. Demikian pula respirasi yang terjadi pada jazad renik
(mikroorganisma$. ebagian mikroorgaanisma melakukan respirasi aerobik
(dengan zat asam$, anerobik (tanpa zat asam$ atau cara keduanya (aerobik
fakultatif$ (uyitno, !""#$.
2erdasarkan uraian diatas maka dibuatlah makalah yang berjudul56espirasi Tumbuhan7.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dirumuskan sebagai berikut :
1. Apakah yang dimaksud respirasi?
2. Apakah yang dimaksud kuosien respirasi?
. Bagaimanakah mekanisme respirasi pada tumbuhan?
!. Bagaimanakah proses "ermentasi pada tumbuhan?
#. Apakah yang dimaksud respirasi $ntramolekuler?
%. Bagaimanakah e"isiensi respirasi?
&. Bagaimanakah lintasan pentosa "os"at?
'. Apasa(akah "aktor)"aktor yang mempengaruhi proses respirasi?
C. Tujuan Masalah
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 16/34
Adapun tu(uan yang akan di*apai adalah :
1. +ntuk mengetahui pengertian respirasi.
2. +ntuk mengetahui kuosien respirasi.
. +ntuk mengetahui mekanisme respirasi pada tumbuhan.
!. +ntuk mengetahui proses "ermentasi pada tumbuhan.
#. +ntuk mengetahui respirasi $ntramolekuler.
%. +ntuk mengetahui e"isiensi respirasi.
&. +ntuk mengatahui (alur lain respirasi yaitu lintasan pentosa "os"at.
'. +ntuk mengetahui "aktor)"aktor yang mempengaruhi proses respirasi.
D. Manfaat
an"aat yang diharapkan dapat diperoleh adalah :
. 3enambah &a&asan mahasis&a tentang respirasi pada tumbuhan.
!. 3engetahui adanya jalur lain yang terjadi dalam proses respirasi.
4. 3ahasis&a dapat produksi 1TP yang dihasilkan melalui respirasi seluluar.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 17/34
BAB II
PEMBAHASAN
* Pengertian Respirasi
6espirasi adalah proses utama dan penting yang terjadi pada hampir
semua makluk hidup, seperti halnya buah. Proses respirasi pada buah sangat
bermanfaat untuk melangsungkan proses kehidupannya. Proses respirasi ini
tidak hanya terjadi pada &aktu buah masih berada di pohon, akan tetapi setelah
dipanen buah-buahan juga masih melangsungkan proses respirasi. Pada
tumbuhan, respirasi dapat berlangsung melalui permukaan akar, batang, dan
daun. 6espirasi yang berlangsung melalui permukaan akar dan batang seringdisebut respirasi lentisel. edang respirasi yang berlangsung melalui permukaan
daun disebut respirasi stomata (8urfauzia&ati, !"$.
3enurut antosa (99"$, 56espirasi adalah reaksi oksidasi senya&a
organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk akti%itas sel dan dan
kehidupan tumbuhan dalam bentuk 1TP atau senya&a berenergi tinggi lainnya.
elain itu respirasi juga menghasilkan senya&a-senya&a antara yang berguna
sebagai bahan sintesis berbagai senya&a lain. asil akhir respirasi adalah
*)! yang berperan pada keseimbangan karbon dunia. 6espirasi berlangsung
siang-malam karena cahaya bukan merupakan syarat7.
6espirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senya&aorganik menjadi senya&a anorganik. 6espirasi sebagai proses oksidasi bahan
organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun
anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan
karbondioksida serta energi. edangkan dalam respirasi anaerob dimana oksigen
tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senya&a selain karbondiokasida,
seperti alkohol, asetaldehida atau asam asetat dan sedikit energi (:o%elles,
99;$.
eperti yang diuraikan diatas, respirasi berlangsung baik ketika ada
maupun tidak ada oksigen. etika tidak ada oksigen terjadi fermentasi, yang
merupakan penguraian gula yang terjadi tanpa oksigen. 1kan tetapi, jalurkatabolik yang paling dominan dan e+sient adalah respirasi aerobik, yang
menggunakan oksigen sebagai reaktan bersama dengan bahan-bahan organik
(aerobic berasal dari kata <unani aer , udara dan bios, kehidupan$. 2eberapa
prokariota menggunakan zat selain oksigen sebagai reaktan dalam suatu proses
yang serupa yang memanen energi kimia tanpa menggunakan oksigen sama
sekali. Proses ini disebut respirasi anaerobik (a&alan an- berarti =tanpa>$. ecara
teknis, istilah respirasi seluler mencakup proses aerobik dan anaerobik. 1kan
tetapi, istilah tersebut berasal dari sinonim untuk respirasi aerobik karena
adanya hubungan antara proses tersebut dengan respirasi organisme, dimana
sebagian besar organisme menggunakan oksigen (*ampbell, !""$.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 18/34
2erdasarkan kebutuhannya terhadap oksigen, respirasi dapat dibedakan
menjadi dua macam, yaitu (1ta, !"$?
. 6espirasi 1erob, yaitu respirasi yang memerlukan oksigen, penguraiannya
lengkap sampai menghasilkan energi, karbondioksida, dan uap air.
!. 6espirasi 1naerob, yaitu respirasi yang tidak memerlukan oksigen tetapi
penguraian bahan organiknya tidak lengkap. 6espirasi ini jarang terjadi, hanya
dalam keadaan khusus.
1dapun perbedaan antara respirasi aerob dan anaerob adalah (antosa,
99"$ ?
1erob 1naerob
. @mum terjadi
!. 2erlangsung seumur hidup
4. 0nergi yang dihasilkan
besar
A. Tidak merugikan
tumbuhan
B. 3emerlukan oksigen
#. asil akhir berupa *)! dan!)
anya dalam keadaan
khusus
ementara, hanya fase
tertentu
0nerginya kecil
3enghasilkan senya&a yang
bersifat racun
Tanpa oksigen
2erupa alkohol dan *)!
3 Kuosien Respirasi #R%
6espirasi dapat diukur secara kuantitatif dengan cara menangkap
*)! yang dibebaskan dengan 2a()$! dan 2a*)4 yang terjadi ditimbang,
ditangkap dengan 8a) kemudian dititrasi atau dengan infra red gas analyzer.
Pengukuran jumlah )! yang dikonsumsi juga dapat dilakukan dengan elektrode
oksigen. Dengan cara mengukur konsumsi oksigen dan produksi *)! dapatdiketahui jalur mana yang dilalui dalam respirasi, serta substrat apa yang
dipakai. Perbandingan antara produksi *)! dengan )! yang diperlukan
dinamakan ko+sien respirasi (antosa, 99"$.
Cika karbohidrat seperti sukrosa, fruktan, atau pati yang digunakan
sebagai substrat pada proses respirasi dan jika senya&a tersebut teroksidasi
secara sempurna, maka jumlah )! yang digunakan akan persis sama dengan
jumlah *)! yang dihasilkan. 8isbah *)!)! ini disebut uosien 6espirasi, sering
disingkat 6E (respiratory quoitient $. 8ilai 6E ini pada kebanyakan kasus akan
mendekati nilai . ebagai contoh, nilai 6E rata-rata dari daunberbagai spesies
adalah sekitar ,"B. 2iji dari tanaman serealia dan legum dimana pati
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 19/34
merupakan cadangan karbohidrat utama juga menunjukkan nilai 6E mendekati
," (:akitan, !"!$.
2esarnya kosien respirasi tergantung pada substrat, jika bahan cadangan
yang dominan bukan pati, misalya lemak atau minyak menjadi lebih rendah.
@ntuk lemak, misalnya tripalmitat
! *B9F)# G AB )! → "! *)! G 9F !)
6E yang dihasilkan sebesar,
8ilai 6E serendah ",; dapat terjadi pada lemak. 6E protein kira-kira ",;9
karena sebagai penyusun molekul, oksigen sedikit dalam protein, tetapi
oksidasinya memerlukan banyak oksigen. 6E lebih dari diperoleh bila
substratnya asam organik, karena oksigen dalam molekul cukup banyak
sehingga kebutuhan oksigen dari luar sangat sedikit. 3isalnya asam tetrat
(antosa, 99"$ ?
! *A#)B G B )! → # *)! G # !) 6E H ,#
Dengan mengetahui nilai 6E dari suatu organ atau jaringan, akan dapat
diperkirakan jenis senya&a yang dioksidasi (substrat dari proses respirasi$ pada
organ atau jaringan tersebut. Tetapi perlu diingat bah&a senya&a yang
dioksidasi mungkin terdiri beberapa jenis, sehingga nilai 6E yang terukur
merupakan rata-rata dari hasil oksidasi berbagai senya&a tersebut. ecara
umum nilai 6E ini dapat digunakan sebagai indikasi dari porsi karbohidrat
sebagai substrat respirasi. Cika nilai 6E semakin mendekati maka semakin
dominan porsi karbohidrat sebagai substrat respirasi (:akitan, !"!$.
C 4ekanisme Respirasi
6espirasi terjadi pada seluruh sel yang hidup, khususnya di 3itokondria.
Proses bertujuan untuk membangkitkan energi kimia (1TP$. 1TP dibentuk dari
penggabungan 1DP G Pi (fosfat anorganik$ dengan bantuan pompa G-1TP-ase,
dalam rantai transfer elektron yang terdapat pada membran mitokondria.
Peristi&a aliran elektron dan atau proton (G$ dalam rantai tranfer elektron pada
dasarnya adalah peristi&a Reduksi/ Oksidasi (6edoks$ (uyitno, !""#$.
6espirasi pada tumbuhan pada dasarnya sama dengan he&an, namun juga ada kekhasannya. Proses respirasi pada dasarnya adalah proses
pembongkaran zat makanan sumber energi (umumnya glukosa$ untuk
memperoleh energi kimia berupa 1TP. 8amun demikian, zat sumber energi tidak
selalu siap dalam bentuk glukosa, melainkan masih dalam bentuk cadangan
makanan, yaitu berupa sukrosa atau amilum. arena itu zat tersebut harus
terlebih dahulu di bongkar secara hidrolitik. Demikian pula bila zat cangan
makanan yang hendak dibongkar adalah lipida (lemak$ atau protein. Proses
pembongkaran ( degradasi $ adalah sebagai berikut (uyitno, !""#$ ?
Pada umumnya substrat respirasi adalah karbohidrat, dengan glukose
sebagai molekul pertama. 6eaksi kimia respirasi dibagi dalam glikolisis,dekarboksilasi oksidatif, siklus rebs, dan transpor elektron.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 20/34
Glikolisis
Ilikolisis berasal dari kata glukosa dan lisis (pemecahan$, adalah
serangkaian reaksi biokimia di mana glukosa dioksidasi menjadi molekul asam
piru%at. Ilikolisis adalah salah satu proses metabolisme yang paling uni%ersal
yang kita kenal, dan terjadi (dengan berbagai %ariasi$ di banyak jenis sel dalamhampir seluruh bentuk organisme. Proses glikolisis sendiri menghasilkan lebih
sedikit energi per molekul glukosa dibandingkan dengan oksidasi aerobik yang
sempurna. 0nergi yang dihasilkan disimpan dalam senya&a organik berupa
adenosine triphosphate atau yang lebih umum dikenal dengan istilah 1TP dan
81D (atriyo, !"!$.
:intasan glikolisis yang paling umum adalah lintasan 0mbden-3eyerhof-
Parnas (03P path&ay$, yang pertama kali ditemukan oleh Iusta% 0mbden, )tto
3eyerhof dan Cakub arol Parnas. elain itu juga terdapat lintasan 0ntner/
DoudoroJ yang ditemukan oleh 3ichael DoudoroJ dan 8athan 0ntner
terjadi hanya pada sel prokariota, dan berbagai lintasan heterofermentatif dan
homofermentatif (atriyo, !"!$.
6ingkasan reaksi glikolisis pada lintasan 03P adalah sebagai berikut?
*#!)# G ! 1TP G ! 81DG → ! Piru%at G A 1TP G ! 81D
edangkan ringkasan reaksi dari glikolisis, siklus asam sitrat dan fosforilasi
oksidatif adalah?
*#!)# G # )! → # *)! G ! !) G energi
Ilikolisis adalah serangkaian reaksi kimia yang mengubah gula heksosa,
biasanya glukosa, menjadi asam piru%at. 6eaksi glikolisis berlangsung di dalamsitoplasma sel dan tidak memerlukan adanya oksigen. Ilikolisis dapat dibagi
dalam dua fase utama, yaitu (1ta, !"$ ?
• 'ase Persiapan (Ilukosa diubah menjadi dua senya&a tiga karbon$
Pada fase ini pertama sekali glukosa difosforilasi oleh 1TP dan enzim heksokinase
membentuk glukosa-#-fosfat dan 1DP. 6eaksi berikutnya melibatkan perubahan
gula aldosa menjadi gula ketosa. 6eaksi ini dikatalis oleh enzim
fosfoglukoisomerase dan menyebabkan perubahan glukosa-#-fosfat yang
difosforilasi oleh 1TP dan enzim fosfofruktokinase menghasilkan fruktosa-,#-
difosfat dan 1DP. elanjutnya fruktosa-,#-difosfat dipecah menjadi dua molekulsenya&a tiga karbon yaitu gliseraldehida-4-fosfat dan dihidroasetonfosfat,
dengan bantuan enzim aldolase. Dihidroasetonfosfat dikatalis oleh enzim
fosfotriosa isomerase menjadi senya&a gliseraldehida-4-fosfat. Cadi pada fase ini
dihasilkan dua gliseldehida-4-fosfat. Pada fase ini tidak dihasilkan energi tetapi
membutuhkan energi ! 1TP.
• 'ase )ksidasi (enya&a tiga karbon diubah menjadi asam piru%at$
Dua senya&a gliseraldehida-4-fosfat diubah menjadi ,4-difosfogliserat. 6eaksi
ini melibatkan penambahan fosfat anorganik pada karbon pertama dan reduksi
81D menjadi 81D! yang dibantu oleh enzim fosfogliseraldehida dehidrogenase.
Dengan adanya 1DP dan enzim fosfogliserat kinase, asam ,4-difosfogliseratdiubah menjadi asam 4-fosfogliserat dan 1TP dibentuk. 1sam 4-fosfogliserat
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 21/34
selanjutnya diubah menjadi asam !-fosfogliserat oleh akti%itas enzim
fosfogliseromutase. Pelepasan air dari !-fosfogliserat oleh enzim enolase
membentuk asam fosfoenolpiru%at. Dengan adanya 1DP dan piru%at kinase,
asam fosfoenolpiru%at diubah menjadi asam piru%at dan 1TP dibentuk. Pada fase
ini dihasilkan dua molekul asam piru%at. Pada fase ini juga dihasilkan energi
sebesar ! 81D! dan A 1TP.
umber ? http?satriyobuds.blogspot.com
Iambar ? Proses Ilikolisis
Dekarboksilasi Oksidatif
Dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi yang mengubah asam piru%at yang
beratom 4 * menjadi senya&a baru yang beratom * dua buah, yaitu asetil
koenzim-1 (asetil ko-1$. 6eaksi dekarboksilasi oksidatif ini (disingkat D)$ sering
juga disebut sebagai tahap persiapan untuk masuk ke siklus rebs. 6eaksi D) ini
mengambil tempat di intermembran mitokondria ('auzi, !"!$.
etelah melalui reaksi glikolisis, jika terdapat molekul oksigen yang cukup
maka asam piru%at akan menjalani tahapan reaksi selanjutnya, yaitu siklus rebs
yang bertempat di matriks mitokondria. Cika tidak terdapat molekul oksigen yang
cukup maka asam piru%at akan menjalani reaksi fermentasi. 1kan tetapi, asam
piru%at yang mandapat molekul oksigen yang cukup dan akan meneruskan
tahapan reaksi tidak dapat begitu saja masuk ke dalam siklus rebs, karena
asam piru%at memiliki atom * terlalu banyak, yaitu 4 buah. Persyaratan molekul
yang dapat menjalani siklus rebs adalah molekul tersebut harus mempunyai
dua atom * (! *$. arena itu, asam piru%at akan menjalani reaksi dekarboksilasi
oksidatif('auzi, !"!$.
:angkah pertama adalah pembentukan suatu kompleks antara TPP dan
piru%at diikuti dengan dekarboksilasi asam piru%at. Pada langkah kedua, unit
asetaldehida yang tertinggal setelah dekarboksilasi, bereaksi dengan asam lipoat
membentuk kompleks asetil-asam lipoat. 1sam lipoat tereduksi dan aldehida
dioksidasi menjadi asam yamg membentuk suatu tioster dengan asam lipoat.
Pada langkah ketiga, terjadi pelepasan gugus asetil dari asam lipoat ke *o1,
hasil reaksinya adalah asetil-co1 dan asam lipoat tereduksi. :angkah terakhir,
adalah regenerasi asam lipoat dengan memindahkan elektron dari asam lipoat
tereduksi ke 81D. 6eaksi terakhir ini penting agar suplai asam lipoat teroksidasi
secara berkesinambungan selalu tersedia untuk pembentukan asetil-*o1 dariasam piru%at. Pada reaksi ini dihasilkan dua molekul asetil-*o1, energi sebanyak
! 81D!, dan ! *)! (1ta, !"$.
umber ? http?biohikmah.blogspot.com
Iambar ? Proses dekarboksilasi oksidatif
Siklus Krebs
iklus rebs berasal dari nama penemuannya yaitu ir ans rebs (9F"-
9F$, seorang ahli biokimia Cerman yang mengemukakan bah&a glukosa secaraperlahan dipecah di dalam mitokondria sel dengan suatu siklus dinamakan siklus
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 22/34
Krebs. iklus rebs terjadi di matriks mitokondria dan disebut juga siklus asam
trikarboksilat. al ini disebabkan siklus rebs tersebut menghasilkan senya&a
yang mempunyai 4 gugus karboksil, seperti asam sitrat dan asam isositrat. 1setil
koenzim 1 masuk siklus rebs melalui reaksi hidrolisis dengan melepas koenzim
1 dan gugus asetil (mengadung ! atom *$, kemudian bergabung dengan asam
oksaloasetat (A atom *$ membentuk asam sitrat (# atom *$. 0nergi yangdigunakan untuk pembentukan asam sitrat berasal dari ikatan asetil koenzim 1.
elanjutnya, asam sitrat (*#$ secara bertahap menjadi asam oksaloasetat (*A$
lagi yang kemudian akan bergabung dengan asetil o/1. Peristi&a pelepasan
atom * diikuti dengan pelepasan energi tinggi berupa 1TP yang dapat langsung
digunakan oleh sel. elama berlangsungnya reaksi oksigen yang diambil dari air
untuk digunakan mengoksidasi dua atom * menjadi *)!, proses tersebut
disebut dekarboksilasioksidatif . Dalam setiap oksidasi molekul asetil koenzim 1
akan dibebaskan molekul 1TP, F atom , dan ! molekul *) !. 1tom yang
dilepaskan itu kemudian ditangkap oleh Nikotinamid AdeninDinukleotida (81D$
dan Flavin Adenin Dinukleotida('1D$ untuk diba&a menuju sistem transpor yang
direaksikan dengan oksigen menghasilkan air (2udiyanto, !"4$.
1da beberapa tahapan dalam iklus rebs diantaranya (Cazair, !"$ ?
a. Tahap
0nzim sitrat sintase mengkatalisis reaksi kondensasi antara asetil koenzim-1
dengan oksaloasetat menghasilkan sitrat. 6eaksi ini merupakan suatu reaksi
kondensasi aldol antara gugua metal dan asetil koenzim-1 dan gugus karbonil
dari oksaloasetat dimana terjadi hidrolisis ikatan tioester dan pembentukan
senya&a koenzim-1 bebas. 6eaksi ini adalah suatu hidrolisis eksergonik yang
menghasilkan energi dan merupakan reaksi pendorong pertama untuk daur
krebs.
b. Tahap
3erupakan pembentukan isositrat dari sitrat melalui cas-akonitat, dikatalisis
secara re%ersible oleh enzim akonitase. 0nzim ini mengkatalisis reaksi re%ersible
penambahan !) pada ikatan rangkap cis-akonitat dalam ! arah, yang satu ke
pembentukan sitrat dan yang lain ke pembentukan isositrat.
c. Tahap
)ksidasi isositrat menjadi K-ketoglutarat berlangsung melalui pembentukan
enya&a antara oksalosuksinat yang berikatan dengan enzim isositratdehidrogenase dengan 81D berperan sebagai koenzimnya. 0nzim yang pertama
mengkatalisis proses oksidasi isositrat menjadi oksalosuksinat dan dekarboksilasi
oksalosuksinat menjadi K-ketoglutarat. Pengubahan isositrat ke oksaloasetat
dapat dihambat oleh difenilkloroarsin, sedangkan dekarboksilasi oksaloasetat
dihambat oleh pirofosfat.
d. Tahap L
1dalah oksidasi K-ketoglutarat menjadi suksinat melalui pembentukan suksinil
koenzim-1, yang merupakan reaksi yang ie%ersibel dan dikatalisis oleh enzim
kompleks K-ketoglutarat dehidrogenase. 6eaksi ini dikatalisis oleh enzim suksinil
koenzim-1 sintetase yang khas untuk IDP. elanjutnya ITP yang terbentuk dari
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 23/34
reaksi ini dipakai untuk sntesis 1TP dari 1DP dengan enzim nukleosida difosfat
kinase.
e. Tahap L
uksinat dioksidasi menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase yang
berikatan dengan Ma%in adenine dinukleotida ('1D$ sebagai koenzimnya. 0nzim
ini terikat kuat pada membrane dalam mitokondrion. Dalam reaksi ini '1D
berperan sebagai penerima hydrogen.
f. Tahap L
3erupakan reaksi re%ersible penambahan satu molekul !) ke ikatan rangkap
fumarat, meghasilkan :-malat, dengan dikatalisis enzim fumarase tanpa
koenzim. 0nzim ini bersifat stereoospesi+k, bertindak hanya terhadap bentuk :-
stereoisomer dari malat. Dalam reaksi ini fumarase mengkatalisis proses
penambahan tras atom dan gugus ) ke ikatan rangkap fumarat.
g. 6eaksi L (akhir$
:-malat doksidasi menjadi oksaloasetat oleh enzim :-malat dehidrogenase yang
berikatan dengan 81D. 6eaksi ini adalah endergonik tetapi laju rekasinya
berjalan lancer ke kanan. al ini dimungkinkan karena reaksi berikutnya, yaitu
reaksi kondensasi oksaloasetat dengan asetil koenzim-1 adalah reaksi eksergonik
yang ire%ersibel.
umber ? http?sainsedutainment.blogspot.com
Iambar ? Proses iklus rebs
Pada akhir siklus rebs ini akan terbentuk kembali asam oksaloasetat yang
berikatan dengan molekul asetil koenzim 1 yang lain dan berlangsung kembali
siklus rebs, karena selama reaksi oksidasi pada molekul glukosa hanya
dihasilkan ! molekul asetil koenzim 1, maka siklus rebs harus berlangsung
sebanyak dua kali. elain dihasilkan energi pada siklus rebs, juga dihasilkan
hidrogen yang direaksikan dengan oksigen membentuk air. Cadi hasil bersih dari
oksidasi molekul glukosa akan dihasilkan ! 1TP dan A *)! serta F pasang atom
yang akan masuk ke rantai transpor electron (2udiyanto, !"4$.
Transpor Elektron
Tahap akhir dari respirasi aerob adalah sistem transpor elektron sering
disebut juga sistem (enzim$ sitokrom oksidase atau sistem rantai
pernapasan yang berlangsung pada krista dalam mitokondria. Pada tahap ini
melibatkan donor elektron, akseptor elektron, dan reaksi reduksi dan oksidasi
(redoks$. Donor elektron adalah senya&a yang dihasilkan selama tahap glikolisis
maupun siklus rebs dan berpotensi untuk melepaskan elektron, yaitu
81D! dan '1D! (3ag+rah, !"4$.
umber ? http?hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 24/34
Iambar ? istem transpor elektron
istem Transpor 0lektron melibatkan B kompleks protein (B protein
compleNes$ pada membran dalam mitokondria, yakni (1dam, !"4$ ?
• *ompleN (81D-coenzyme E oNidoreductase or 81D dehydrogenase$
• *ompleN (uccinate-E oNidoreductase or uccinate dehydrogenase$
• *ompleN (E-cytochrome c oNidoreductase$
• *ompleN L (*ytochrome c oNidase$
• 1TP ynthase
*ompleN , , dan L membentuk jalur transpor elektron yang akan
dilalui oleh elektron-elektron berenergi tinggi (high energy electrons) yang
diOdonorO oleh 81D G G dan '1D!. 0lektron-elektron berenergi tinggi ini
berperan sebagai energi saat compleN protein memompa G (proton$ dari matriN
ke ruang antarmembran pada mitokondria, menyebabkan perbedaan
konsentrasi G yang sangat tinggi (strong hydrogen concentration
gradient) antara matriN dengan ruang antarmembran (intramembrane space$.
arena perbedaan konsentrasi proton inilah terjadi peristi&a chemiosmosis (di
lain kesempatan kita akan membahas tentang *hemiosmosis$ dan 1TP ynthase
menyelesaikan serangkaian proses produksi energi dengan fosforilasi 1DP
menjadi 1TP (1dam, !"4$.
umber ? http?en.&ikipedia.org
Iambar ? emiosmosis
Pertama-tama, 81D dan '1D! mengalami oksidasi, dan elektron
berenergi tinggi yang berasal dari reaksi oksidasi ini ditransfer ke koenzim E.
0nergi yang dihasilkan ketika 81D dan '1D! melepaskan elektronnya cukup
besar untuk menyatukan 1DP dan fosfat anorganik menjadi 1TP. emudian
koenzim E dioksidasi oleh sitokrom b. elain melepaskan elektron, koenzim E
juga melepaskan ! ion G. etelah itu sitokrom b dioksidasi oleh sitokrom c.
0nergi yang dihasilkan dari proses oksidasi sitokrom b oleh sitokrom c juga
menghasilkan cukup energi untuk menyatukan 1DP dan fosfat anorganik
menjadi 1TP. emudian sitokrom c mereduksi sitokrom a, dan ini merupakan
akhir dari rantai transpor elektron. itokrom a ini kemudian akan dioksidasi oleh
sebuah atom oksigen, yang merupakan zat yang paling elektronegatif dalam
rantai tersebut, dan merupakan akseptor terakhir elektron. etelah menerima
elektron dari sitokrom a, oksigen ini kemudian bergabung dengan ion G yang
dihasilkan dari oksidasi koenzim E oleh sitokrom b membentuk air (!)$.
)ksidasi yang terakhir ini lagi-lagi menghasilkan energi yang cukup besar untuk
dapat menyatukan 1DP dan gugus fosfat organik menjadi 1TP. Cadi, secara
keseluruhan ada tiga tempat pada transpor elektron yang menghasilkan 1TP
(3ag+rah, !"4$.
ejak reaksi glikolisis sampai siklus rebs, telah dihasilkan 81D dan
'1D!sebanyak " dan ! molekul. Dalam transpor elektron ini, kesepuluhmolekul 81D dan kedua molekul '1D! tersebut mengalami oksidasi sesuai
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 25/34
reaksi berikut. etiap oksidasi 81D menghasilkan kira-kira 4 1TP, dan kira-kira !
1TP untuk setiap oksidasi '1D!. Cadi, dalam transpor elektron dihasilkan kira-
kira 4A 1TP. Ditambah dari hasilglikolisis dan siklus rebs, maka secara
keseluruhan reaksi respirasi seluler menghasilkan total 4F 1TP dari satu molekul
glukosa. 1kan tetapi, karena dibutuhkan ! 1TP untuk melakukan transpor aktif,
maka hasil bersih dari setiap respirasi seluler adalah 4# 1TP (3ag+rah, !"4$.
D 5ermentasi pada Tumbuhan
ebagian besar 1TP yang dihasilkan oleh respirasi selular merupakan
kerja fosforilasi oksidatif. 0stimasi mengenai perolehan 1TP dari respirasi aerobik
bergantung pada suplai oksigen yang memadai ke sel. Tanpa oksigen yang
elektronegatif untuk menarik elektron menuruni rantai transpor elektron,
fosforilasi oksidatif akan berhenti. 1kan tetapi ada dua mekanisme umum yang
dapat digunakan sel tertentu untuk mengoksidasi bahan bakar organik danmembentuk 1TP tanpa menggunakan oksigen yaitu respirasi anaerob dan
fermentasi. Perbedaan antara kedua mekanisme ini terletak pada kehadiran
rantai transpor elektron (*ampbell, !""$.
'ermentasi adalah cara memanen energi kimia tanpa menggunakan
oksigen maupun rantai transpor elektron manapun dengan kata lain tanpa
respirasi seluler. )ksidasi hanya mengacu pada berpindahnya elektron ke
penerima elektron, sehingga tidak perlu melibatkan oksigen. Ilikolisis
mengoksiodasi glukosa menjadi dua molekul piru%at. 1gen pengoksidasi pada
glikolisis adalah 81DG, dan oksigen maupun rantai transfer elektron apapun
sama sekali tidak terlibat (*ampbell, !""$.
alaupun glikolisis dapat berlangsung dengan tanpa kehadiran )!, tetapi
tahap berikutnya, yakni oksidasi piru%at dan 81D membutuhkan )!. Cika
oksigen tidak tersedia maka piru%at dan 81D akan terakumulasi dan tumbuhan
akan melangsungkan proses fermentasi (respirasi anaerobik$ yang akan
menghasilkan etanol atau asam malat (:akitan, !"!$.
'ermentasi terdiri atas glikolisis plus reaksi-reaksi yang meregenerasi
(membentuk kembali$ 81DG dengan cara transfer elektron dari 81D ke piru%at
atau turunan piru%at. 81DG kemudian dapat digunakan ulang untuk
mengokisdasi gula melalui glikolisis, dengan hasil netto ! 1TP melalui fosforilasi
tingkat substrat. 1da banyak tipe fermentasi yang berbeda dalam hal produkakhir yang terbentuk dari piru%at. Dua bentuk tipe fermentasi yang umum
adalah fermentasi alkohol dan asam laktat (*ampbell, !""$.
(a$
umber ? http?&intangakatsuki.blogspot.com
(b$
Iambar ? 'ermentasi (a$ alkohol dan (b$ asam laktat
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 26/34
Pada fermentasi alkohol, piru%at diubah menjadi etanol dalam dua
langkah. :angkah pertama melepaskan karbon dioksida dari piru%at, yang
diubah menjadi senya&a berkarbon dua, asetaldehida. Pada langkah kedua
asetaldehida direduksi menjadi etanol oleh 81D. 6eduksi ini meregenerasi
suplai 81DG yang dibutuhkan agar glikolisis berlanjut. 'ermentasi asam laktat,
piru%at direduksi secara langsung oleh 81D untuk membentuk laktat sebagaiproduk akhir tanpa pelepasan *)!. 'ermentasi alkohol umumnya umumnya
terjadi pada bakteri dan tumbuhan, sedangkan fermentasi asam laktat umumnya
terjadi pada mamalia dan he&an (*ampbell, !""$.
Proses fermentasi umum dijumpai pada sistem perakaran tumbuhan jika
mengalami penggenangan. ecara rinci mengenai fermentasi yang berlangsung
pada tumbuhan dapat ditelusuri pada publikasi-publikasi yang berhubungan
dengan tanggapan tanaman terhadap kondisi hipoksia atau anoksia, baik yang
terjadi secara alami, misalnya karena penggenangan atau dirancang untuk
penelitian dengan menggunakan gas nitrogen sebagai pengganti udara normal
untuk menjamin ketersediaan oksigen (:akitan, !"!$.
6 Respirasi (ntra4olekuler
6espirasi antar atau intramolekul terjadi sama seperti pada proses
fermentasi. 6espirasi anaerob pada tumbuhan disebut juga respirasi
intramolekul, mengingat, bah&a respirasi ini hanya terjadi di dalam molekul saja.
Dalam respirasi anaerob, oksigen tidak diperlukanQ juga di dalam proses ini
hanya ada pengubahan zat organik yang satu menjadi zat organik yang lain.
*ontohnya perubahan gula menjadi alkohol, di mana pada hakikatnya hanya adapergeseran tempat-tempat antara molekul glukosa dan molekul alkohol (1ta,
!"$.
2eberapa spesies bakteri dan mikroorganisme dapat melakukan respirasi
intramolekuler. )ksigen yang diperlukan tidak diperoleh dari udara bebas,
melainkan dari suatu persenya&aan. *ontoh (1ta, !"$ ?
*4*).*)) G 8)4 R *4.*).*)) G 8)! G !) G 0nergi
(asam susu$ (asam piru%at$
6espirasi anaerob dapat berlangsung pada biji-bijian seperti jagung,kacang, padi, biji bunga matahari dan lain sebagainya yang tampak kering. 1kan
tetapi pada buah-buhan yang basah mendaging pun terdapat respirasi anaerob.
asil dari respirasi anaerob di dalam jaringan-jaringan tumbuhan tinggi tersebut
kebanyakan bukanlah alkohol, melainkan bermacam-macam asam organik
seperti asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam tartarat dan asam susu
(1ta, !"$.
5 60isiensi Respirasi
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 27/34
elama respirasi sebagian besar energi mengalir dalam urutan ?
glukosa → 81D → rantai transpor elektron → gaya gerak proton →1TP.
ehingga dapat dilakukan penghitungan laba 1TP ketika respirasi selular
mengoksidasi suatu molekul glukosa menjadi enam molekul karbon dioksida
(*ampbell, !""$.
Cika heksosa dioksidasi secara sempurna menjadi *)! dan !) melalui
glikolisis, siklus rebs, dan sistem pengangkutan elektron, maka akan dihasilkan
energi yang pada tahap glikolisis dihasilkan ! 1TP dan ! 81DP per molekul
heksosa. )ksidasin masing-masing 81D melalui sistem pengangkutan elektron
menghasilkan 4 1TP, berarti secara total pada tahap glikolisis dihasilkan # 1TP
per molekul heksosa (:akitan, !"!$.
iklus rebs akan menghasilkan ! 1TP perheksosa (per ! molekul
piru%at$. Pada siklus rebs dihasilkan F 81D permolekul heksosa pada matriks
mitokondria, dimana melalui fosforilasi oksidatif dihasilkan total F N 4 1TP H !A
1TP. 3asing-masing '1D! dari siklus ini menghasilkan ! 1TP melalui fosforilasi
okisdatif, dimana pada siklus rebs dihasilkan ! '1D! yang berarti ! N ! 1TP H A
1TP. Total 1TP yang dihasilkan siklus rebs adalah 4" 1TP. Cika ditambah dengan
1TP pada tahap glikolisis, maka 4" 1TP G F 1TP H 4F 1TP, namun ! 1TP telah
terpakai pada proses glikolisis maka 4# 1TP (:akitan, !"!$.
8amun sebenarnya angka 1TP yang diperoleh tidaklah seperti itu, ada 4
alasan mengapa kita tidak dapat menyatakan jumlah pasti molekul 1TP yang
dihasilkan melalui penguraian satu molekul glukosa. Pertama fosforilasi dan
reaksi redoks tidak secara langsung digandengkan satu sama lain, sehingga
rasio jumlah molekul 81D terhadap jumlah molekul 1TP bukan merupakan
bilangan bulat. atu molekul 81D membangkitkan cukup gaya gerak proton
untuk sintesis !,B - 4,4 1TP, umumnya dapat dilakukan pembulatan danmengatakan bah&a 81D dapat menghasilkan sekitar 4 1TP. '1D! hanya
menyebabkan transpor G yang cukup untuk sintesis ,B sampai ! 1TP. edua.
Perolehan 1TP sedikit ber%ariasi, bergantung pada tipe &ahana ulang alik yang
digunakan untuk mentranspor elektron dari sitosol ke dalam mitokondria.
Lariabel ketiga yang mengurangi perolehan 1TP adalah penggunaan gaya gerak
proton yang dibangkitkan oleh reaksi redoks respirasi untuk menggerakkan
macam-macam kerja lain (*ampbell, !""$.
ehingga dapat dibuat estimasi kasar dari e+siensi respirasi, yang artinya
presentasi energi kimia yang dimiliki oleh glukosa yang ditransfer ke 1TP.
)ksidasi sempurna satu mol glukosa melepaskan #F# kkal energi di ba&ahkondisi standart (∆I H -#F# kkalmol$. 'osforilasi 1DP untuk membentuk 1TP
menyimpan setidaknya ;,4 kkal per mol 1TP. Dengan demikian, e+siensi respirasi
adalah ;,4 kkal per mol 1TP dikali 4F mol 1TP per mol glukosa (total 1TP yang
diperoleh respirasi tanpa &ahana ulang alik$ dibagi #F# kkal per mol glukosa,
yang hasilnya sama dengan ",A. Dengan demikian, sekitar A"S energi potensial
kimia dalam glukosa di transfer ke 1TP, presentasi sebenarnya mungkin lebih
tinggi karena ∆I lebih rendah diba&ah kondisi selular. isa energi simpanan akan
hilang sebagai panas (*ampbell, !""$.
7 intasan Pentosa 5os0at
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 28/34
etelah tahun 9B", mulai disadari bah&a glikolisis dan siklus rebs
bukan merupakan rangkaian reaksi satu-satunya bagi tumbuhan untuk
mendapatkan energi dari oksidasi gula menjadi karbon dioksida dan air. :intasan
reaksi yang berbeda dengan glikolisis dan siklus rebs ini disebut :intasan
Pentosa 'osfat (:P'$, karena terbentuk senya&a antara yang terdiri dari B atom
karbon. :intasan ini juga disebut :intasan 'osfoglukonat (:akitan, !"!$.
umber ? 3urnia&ati PPT
Iambar ? 'ase non oksidatif jalur pentosa fosfat
Calur pentosa fosfat menghasilkan 81DP dengan mengeluarkan *)!.
Calur ini penting karena merupakan salah satu cara sel mendapatkan 81DP
yang diperlukan untuk reaksi reduksi dan sebagai sumber ribose dan
deoNyribose untuk asam nukleat. 81DP dapat terjadi di dalam kloroplas
sehingga dapat dipakai untuk reduksi *)! pada fotosintesis bila tidak cukup
diperoleh dari transpor elektron (antosa, 99"$.
6eaksi pertama pada :P' melibatkan glukosa # P (hasil penguraian pati
oleh enzim fosforilase yang diikuti oleh aksi enzim fosfoglukomutase pada
glikolisis atau hasil penambahan fosfat terminal 1TP pada glukosa atau hasil
langsung reaksi fotosintesis$. Ilukosa # P segera dioksidasi (atau
didehidrogenasi$ oleh enzim dehidrogenase untuk membentuk senya&a #
fosfoglukononlakton, yang kemudian dengan cepat dihidrolisis menjadi #-
fosfoglukonoat oleh suatu enzim laktonase. enya&a # fosfoglukonat kemudian
mengalami dekarboksilasi oksidatif untuk menghasilkan ribulosa B P oleh #
fosfoglukonat dehidrogenase (:akitan, !"!$.
6eaksi-reaksi selanjutnya dari :P' akan menghasilkan pentosa fosfat.6eaksi-reaksi ini dipacu oleh enzim isomerase dan epirase. 0pimerase
merupakan salah satu jenis dari enzim isomerase. 6eaksi-reaksi ini dan reaksi
selanjutnya sama dengan yang terjadi pada iklus *al%in. 0nzim-enzim penting
lainnya adalah transketolase dan transdolase. edua enzim tersebut
menghasilkan 4 fosfogliseraldehida dan fruktosa # P, yang merupakan senya&a
antara pada glikolisis. Dengan demikian, :P' dapat dianggap sebagai lintasan
alternatif untuk menghasilkan senya&a-senya&a yang selanjutnya diurai melalui
glikolisis (:akita, !"!$.
H 5aktor-0aktor yang 4empengaruhi Proses Respirasi
'aktor-faktor yang mempengaruhi respirasi dapat dibedakan menjadi dua
faktor, yaitu (1ta, !"$ ?
. 'aktor internal, merupakan faktor yang berasal dari dalam tubuh tumbuhan itu
sendiri, yaitu ?
a. Cumlah plasma dalam sel. Caringan-jaringan meristematis muda memiliki sel-sel
yang masih penuh dengan plasma dengan %iabilitas tinggi biasanya mempunyai
kecepatan respirasi yang lebih besar daripada jaringan-jaringan yang lebih tua dimana jumlah plasmanya sudah lebih sedikit.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 29/34
b. Cumlah substrat respirasi dalam sel. Tersedianya substrat respirasi pada
tumbuhan merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi. Tumbuhan
dengan kandungan substrat yang sedikit akan melakukan respirasi dengan laju
yang rendah pula. ebaliknya, tumbuhan dengan kandungan substrat yang
banyak akan melakukan respirasi dengan laju yang tinggi. ubstrat utama
respirasi adalah karbohidrat.
c. @mur dan tipe tumbuhan. 6espirasi pada tumbuhan muda lebih tinggi dari
tumbuhan yang sudah de&asa atau lebih tua. al ini dikarenakan pada
tumbuhan muda jaringannya juga masih muda dan sedang berkembang dengan
baik. @mur tumbuhan juga akan memepengaruhi laju respirasi. :aju respirasi
tinggi pada saat perkecambahan dan tetap tinggi pada fase pertumbuhan
%egetatif a&al (di mana laju pertumbuhan juga tinggi$ dan kemudian akan
menurun dengan bertambahnya umur tumbuhan.
!. 'aktor eksternal, adalah faktor yang berasal dari luar sel atau lingkungan, terdiri
atas?
a. uhu. Pada umumnya dalam batas-batas tertentu kenaikan suhu menyebabkan
pula kenaikan laju respirasi. ecepatan reaksi respirasi akan meningkat untuk
setiap kenaikan suhu sebesar "o*, namun hal ini tergantung pada masing-
masing spesies tumbuhan. Perlu diingat, kenaikan suhu yang melebihi batas
minimum kerja &nzim, akan menurunkan laju respirasi karena enzim respirasi
tidak dapat bekerja dengan baik pada suhu tertalu tinggi.
b. adar )! udara. Pengaruh kadar oksigen dalam atmosfer terhadap kecepatan
respirasi akan berbeda-beda tergantung pada jaringan dan jenis tumbuhan,
tetapi meskipun demikian makin tinggi kadar oksigen di atmosfer maka makin
tinggi kecepatan respirasi tumbuhan.
c. adar *)! udara. emakin tinggi konsentrasi karbondioksida diperkirakan dapat
menghambat proses respirasi. onsentrasi karbondioksida yang tinggi
menyebabkan stomata menutup sehingga tidak terjadi pertukaran gas atau
oksigen tidak dapat diserap oleh tumbuhan. Pengaruh hambatan yang telah
diamati pada respirasi daun mungkin disebabkan oleh hal ini.
d. adar air dalam jaringan. Pada umumnya dengan naiknya kadar air dalam
jaringan kecepatan respirasi juga akan meningkat. ni nampak jelas pada biji
yang sedang berkecambah.
e. *ahaya. *ahaya dapat meningkatkan laju respirasi pada jaringan tumbuhanyang berkloro+l karena cahaya berpengaruh pada tersedianya substrat respirasi
yang dihasilkan dari proses fotosintesis.
f. :uka dan stimulus mekanik. :uka atau kerusakan jaringan (stimulus mekanik$
pada jaringan daun menyebabkan laju respirasi naik untuk sementara &aktu,
biasanya beberapa menit hingga satu jam. :uka memicu respirasi tinggi karena
tiga hal, yaitu? ($ oksidasi senya&a fenol terjadi dengan cepat karena
pemisahan antara substrat dan oksidasenya dirusakQ (!$ proses glikolisis yang
normal dan katabolisme oksidatif meningkat karena hancurnya sel atau sel-sel
sehingga menambah mudahnya substrat dicapai enzim respirasiQ (4$ akibat luka
biasanya sel-sel tertentu kembali ke keadaan meristematis diikuti pembentukankalus dan penyembuhan atau perbaikan luka.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 30/34
g. Iaram-garam mineral. Cika akar menyerap garam-garam mineral dari dalam
tanah, laju respirasi meningkat. al ini dikaitkan dengan energi yang diperlukan
pada saat garamion diserap dan diangkut. eperluan energi itu dipenuhi dengan
menaikkan laju respirasi. 'enomena ini dikenal dengan respirasi garam.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 31/34
3*3 (((
PENUTUP
* Kesimpulan
2erdasarkan pembahasan pada bab sebelumnya maka disimpulkan
sebagai berikut ?
. 6espirasi adalah reaksi oksidasi senya&a organik untuk menghasilkan energi
yang digunakan untuk akti%itas sel dan dan kehidupan tumbuhan dalam bentuk
1TP atau senya&a berenergi tinggi lainnya.
!. uosien 6espirasi adalah cara mengukur konsumsi oksigen dan produksi
*)! melalui perbandingan antara produksi *)!dengan )!.
4. 6espirasi secara umum terjadi pada A tahap yaitu glikolisis, dekarboksilasi
oksidatif, siklus rebs dan transpor elektron, dimana semuanya berlangsung di
mitokondria kecuali glikolisis.
A. 'ermentasi merupakan proses yang berlangsung ketika tidak terdapat oksigen
bagi tumbuhan seperti ketika akar terendam air. Pada fermentasi alkohol, piru%at
diubah menjadi etanol dalam dua langkah. :angkah pertama melepaskan karbon
dioksida dari piru%at, yang diubah menjadi senya&a berkarbon dua,
asetaldehida. Pada langkah kedua asetaldehida direduksi menjadi etanol oleh81D.
B. 6espirasi antar atau intramolekul terjadi sama seperti pada proses fermentasi.
6espirasi anaerob pada tumbuhan disebut juga respirasi intramolekul,
mengingat, bah&a respirasi ini hanya terjadi di dalam molekul saja.
#. :intasan Pentosa 'osfat (:P'$ adalah lintasan reaksi yang berbeda dengan
glikolisis dan siklus rebs karena terbentuk senya&a antara yang terdiri dari B
atom karbon.
;. 0+siensi respirasi adalah metode penghitungan laba 1TP, yang mana jika
dihitung 1TP total yang diperoleh dari oksidasi mol glukosa adalah 4# 1TP
dengan estimasi penghitungan diperoleh sekitar A"S energi potensial kimia
dalam glukosa di transfer ke 1TP.
F. 'aktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi terdiri dari faktor internal yaitu
jumlah plasma sel, jumlah substrat, umur dan tipe pertumbuhan. 'aktor
eksternal yaitu suhu, kadar )! di udara, kadar *)! di udara, kadar air dalam
jaringan, cahaya dan luka stimulus mekanik.
3 'aran
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 32/34
2erdasarkan pembahasan dan kesimpulan yang diperoleh maka penulis
menyarankan ?
1. akalah ini dapat di(adikan proses pembela(aran khususnya dalam menambah pengetahuan tentang respirasi
pada tumbuhan.
2. -erlu adanya pengka(ian lebih lan(ut tentang proses)proses respirasi pada tumbuhan dan diadakannya
per*obaan sederhana yang spesi"ik untuk membuktikan baha tumbuhan melakukan respirasi.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 33/34
D*5T*R P8'T*K*
1dam, !"4. Electron Transpor
System.http?biologypunk.blogspot.com !"4"#electron-transport-system-
sistem.html. Diakses pada A eptember !"4 pukul B.A! T1.
1ta, haeriah. !". Makalah Respirasi pada
Tumbuhan.http?ataseulanga. blogspot.com!""4makalah-respirasi-pada-
tumbuhan.html . Diakses pada A eptember !"4 pukul B.A; T1.
2udiyanto, !"4. engertian roses Siklus !rebs. http?budisma.&eb.idpengertian-
proses-siklus-krebs-siklus-asam-sitrat.html. Diakses pada A eptember !"4
pukul B.A" T1.
*ampbell, dkk. !"". "iologi. Penerbit 0rlangga, Cakarta.
'auzi, 1hmad. !"!. #ekarboksilasi Oksidati$ %sam
iru&at .http?biohikmah.blogspot.com!"!"9dekarboksilasi-oksidatif-asam-
piru%at.html. Diakses pada A eptember !"4 pukul B.44 T1.
'auzia&ati, 8o%a.
!". Respirasi.http?no%anurfauzia&ati.+les.&ordpress. com!"!"!A--
respirasi-!.pdf. Diakses pada A eptember !"4 pukul B.4A T1.
skandar, :a )de. !"!. Respirasi pada
Tumbuhan.http?laodeiskandar.blogspot. com !"!"4respirasi-pada-
tumbuhan.htm l. Diakses pada A eptember !"4 pukul B.AB T1.
Cazair, 6izal, !". Tahapan Siklus
!rebs. http?sainsedutainment.blogspot.com!""tahapan-reaksi-siklus-
krebs.html. Diakses pada A eptember !"4 pukul B.4; T1.
7/21/2019 respirasi aerob
http://slidepdf.com/reader/full/respirasi-aerob-56dd87c83fade 34/34
:akitan, 2enyamin. !"!. #asar'dasar isiologi Tumbuhan. 6aja&ali Press, Cakarta.
:o%elles, 1. 6. 99;. rinsip'prinsip "iologi Tumbuhan untuk #aerah Tropis. Iramedia,
Cakarta.
3ag+rah, 'eyzar. !"4. Mekanisme Transpor Elektron.http?feyzarmagh+rah.
blogspot.com!"4"!transpor-elektron.html. Diakses pada A eptember !"4
pukul B.A4 T1.
antosa. 99". isiologi Tumbuhan. @ni%ersitas Iadjah 3ada,<ogyakarta.
atriyo, !"!. likolisis, T*% cycle dan
path+ay .http?satriyobuds. blogspot.com!"!glikolisis-tca-cycle-dan-pp-
path&ay.html. Diakses pada A eptember !"4 pukul B.4B T1.
uyitno. !""#. Respirasi pada
Tumbuhan.http?staJ.uny.ac.idsitesdefault +lespengabdiansuyitno-aloysius-
drs-mspengayaan-materi-respirasi pada-tumbuhan-bagi-sis&a-sma-kalasan.pdf .
Diakses pada A eptember !"4 pukul B.4" T1.