samsepandiangan.files.wordpress.com€¦  · web viewrespirasi tumbuhan. pendahuluan. dua...

19
RESPIRASI TUMBUHAN 1. Pendahuluan Dua prasyarat yang paling penting dari kehidupan adalah kelangsungan penyediaan material untuk pertumbuhan tubuh dan energi untuk melaksanakan berbagai proses kehidupan. Semua sistem, dari sel hingga ekosistem, memerlukan energi untuk kerja. Sebagaimana telah dipelajari, energi cahaya diubah menjadi energi kimia oleh tanaman selama fotosintesis dan energi ini kemudian disimpan dalam ikatan molekul kompleks seperti glukosa, pati dll. Molekul-molekul kompleks ini disebut “makanan”. Namun, energi dalam makanan tersebut harus dibuat tersedia untuk sel-sel dalam bentuk yang dapat digunakan. Hal ini adalah peranan respirasi. Respirasi adalah proses dimana energi dalam molekul organik dilepaskan dengan oksidasi. Energi ini dibuat tersedia untuk sel-sel hidup dalam bentuk ATP (Adenosin Tri-Fosfat). Oksigen (O 2 ) diperlukan untuk respirasi diperoleh dari atmosfer. ATP adalah “mata uang” energi sel. Topik ini mencakup berbagai aspek respirasi pada tanaman. 2. Tujuan Setelah menyelesaikan topik ini, mahasiswa akan mampu: 1. Mendefinisikan respirasi, fermentasi dan fotorespirasi. 2. Membuat daftar peristiwa dasar dari respirasi anaerobik dan menuliskan persamaan kimia masing-masing. 3. Menjelaskan peran fermentasi dalam industri. 4. Membandingkan respirasi aerobik dan anaerobik. 5. Menggambar diagram alur untuk menunjukkan langkah- langkah dasar dalam siklus Kreb. 6. Menjelaskan bagaimana sebenarnya energi dilepaskan dan disimpan dalam bentuk ATP dalam sel. 1

Upload: others

Post on 20-Feb-2021

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

RESPIRASI TUMBUHAN

1. Pendahuluan

Dua prasyarat yang paling penting dari kehidupan adalah kelangsungan penyediaan material untuk pertumbuhan tubuh dan energi untuk melaksanakan berbagai proses kehidupan. Semua sistem, dari sel hingga ekosistem, memerlukan energi untuk kerja. Sebagaimana telah dipelajari, energi cahaya diubah menjadi energi kimia oleh tanaman selama fotosintesis dan energi inikemudian disimpan dalam ikatan molekul kompleks seperti glukosa, pati dll. Molekul-molekul kompleks ini disebut “makanan”.

Namun, energi dalam makanan tersebut harus dibuat tersedia untuk sel-sel dalam bentuk yang dapat digunakan. Hal ini adalah peranan respirasi. Respirasi adalah proses dimana energidalam molekul organik dilepaskan dengan oksidasi. Energi ini dibuat tersedia untuksel-sel hidup dalam bentuk ATP (Adenosin Tri-Fosfat). Oksigen (O2) diperlukan untukrespirasi diperoleh dari atmosfer. ATP adalah “mata uang” energi sel.

Topik ini mencakup berbagai aspek respirasi pada tanaman.

2. Tujuan

Setelah menyelesaikan topik ini, mahasiswa akan mampu:

1. Mendefinisikan respirasi, fermentasi dan fotorespirasi.

2. Membuat daftar peristiwa dasar dari respirasi anaerobik dan menuliskan persamaan kimia masing-masing.

3. Menjelaskan peran fermentasi dalam industri.

4. Membandingkan respirasi aerobik dan anaerobik.

5. Menggambar diagram alur untuk menunjukkan langkah-langkah dasar dalam siklus Kreb.

6. Menjelaskan bagaimana sebenarnya energi dilepaskan dan disimpan dalam bentuk ATP dalam sel.

7. Menghitung 38 molekul ATP yang dilepaskan selama respirasi aerobik.

8. Menjelaskan RQ dan faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi dan RQ.

9. Menjelaskan efisiensi respirasi

10. Menjelaskan Jalur Pentosa Phospat (PPP)dan fungsinya.

3. Respirasi (Pernapasan)

Respirasi adalah oksidasi bertahap dari molekul organik kompleks dan pelepasanenergi sebagai ATP untuk berbagai kegiatan metabolisme seluler. Respirasi melibatkanpertukaran gas antara organisme dan lingkungan eksternal. Tumbuhan mendapatkan oksigen dari lingkungan mereka dan melepaskan karbon dioksida dan uap airke lingkungannya. Pertukaran gas ini dikenal sebagai respirasi eksternal.

Proses biokimia, yang terjadi dalam sel dan mengoksidasi makanan untuk mendapatkanenergi, yang dikenal sebagai respirasi sel. Berbagai enzim (biokatalis) mengkatalisaproses ini. Proses dimana sel-sel memperoleh energi dari molekul makanan yang komplekstergantung pada apakah oksigen tersedia atau tidak di lingkungan mereka dandimanfaatkan. Disebut respirasi aerobik ketika oksigen digunakan dan anaerobik bila oksigen tidak digunakan. Pada respirasi anaerobik, molekul organik diuraikan atau dipecah tidak sempurna di dalam sitosol sel dan hanya sebagian kecil energi yang dihasilkansebagai ATP untuk digunakan oleh sel. Dalam respirasi aerobik dan reaksi respirasi anaerobikdiikuti oleh sebuah proses yang membutuhkan oksigen yang melepaskan lebih besarenergi dalam bentuk ATP. Hal ini terjadi di dalam mitokondria eukariot dan dalam membran plasma prokariot.

Hal ini penting untuk dicatat bahwa banyak proses yang umum terjadi pada respirasi anaerobik dan aerobic, seperti:

1. Reaksi oksidasi untuk menghasilkan energi kimia dari komplek makanan (senyawa organik komplek).

2. Menggunakan coenzym sebagai carrier hidrogen untuk melepaskan hidrogen dari molekul organik yang menyebabkan reduksi coenzym dan oksidasi dari substrat. Umumnya carrier hidrogen adalah NAD (nicotinamid adenin dinukleotida) dan FAD (flavin adenin dinukleotida). NAD dan FAD kemudian di oksidasi kembali untuk sintesis ATP.

3. Menggunakan senyawa fosfat berenergi tinggi untuk transfer energi.

Tabel 1. Perbedaan dasar respirasi aerob dan anaerob.

Respirasi aerob

Respirasi anaerob

1

Membutuhkan oksigen

1. Tidak membutuhkan oksigen

2

Mengoksidasi sempurna senyawa organik

2. Oksidasi senyawa organik tidak sempurna

3

Umumnya terjadi pada organisme tingkat tinggi (tumbuhan dan hewan).

3.Berlangsung pada organisme tngkat rendah seperti bakteri, fungi, dan hewan tingkat tinggi pada kondisi oksigen yang terbatas (e.q. pada otot ketika oksigen tidak cukup).

4

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + H2O + 38ATP

4. C6H12O6 2 etilalkohol + 2CO2 + 2 ATP (pada yeast) atau

C6H12O6 2 asam laktat + 2ATP (pada otot)

5

Berlangsung pada sitoplasma dan mitokondria pada eukariotik dan pada membran plasma pada prokariotik.

5.Terjadi di dalam sitoplasma

4. Respirasi Eksternal / Pertukaran Gas

Pada tumbuhan, udara atmosfir bergerak masuk dan keluar secara difusi melalui:

a. permukaan tubuh tumbuhan (batang, akar, buah dan biji);

b. lentisel (lubang pada kulit batang)

c. stomata yang terdapat pada daun dan batang muda.

· Tumbuhan tidak memerlukan carrier oksigen (berbeda dengan hewan) dimana O2 dibawa oleh darah. Hal in karena tumbuhan membutuhkan lebih sedikit oksigen dibandingkan hewan dan tumbuhan memiliki luas permukaan yang besar (daun) untuk menyerap jumlah oksigen yang dibutuhkan melalui difusi.

· Dari atmosfer gas-gas memasuki ruang antar sel di dalam tumbuhan. Ketika oksigen digunakan, semakin banyak oksigen yang berdifusi ke dalam tumbuhan. Karena CO2 terus dibentuk, mengakibatkan konsentrasi CO2 di dalam ruang antar sel semakin tinggi daripada di lingkungannya. Akibatnya, CO2 ke luar dari tanaman secara difusi, khususnya ketika tidak digunakan untuk fotosintesis.

Pada tumbuhan, O2 dilepaskan selama fotosintesis pada siang hari, tersedia untuk respirasi tumbuhan. Akan tetapi, laju fotosintesis lebih tinggi daripada respirasi. Sehingga, tumbuhan mengeluarkan kelebihan O2 pada siang hari. Akan tetapi, tumbuhan mengeluarkan CO2 hanya pada malam hari karena fotosintesis berhenti karena cahaya tidak ada. Hewan mengeluarkan CO2 sepanjang waktu (siang dan malam).

5. Respirasi Selluler

Oksigen yang diserap digunakan untuk mengoksidasi nutrisi, yaitu, glukosa., Asam aminodan asam lemak untuk menghasilkan CO2, air dan energi. Hal ini terjadi dalamsel. Tahap pertama dalam semua jalur ini adalah glikolisis.

A. Glikolisis (Juga dikenal sebagai Embden Meyerhof Parnas Pathway)

Apakah oksigen tersedia atau tidak di dalam sel, pemecahan glukosa dimulai selalu anaerobik. Hal ini berlaku untuk respirasi aerobik dan anaerobik. Ini melibatkan oksidasi glukosa (senyawa ber karbon 6) menjadi dua molekul asam piruvat, melalui serangkaian reaksi enzimatis di sitosol. Substrat awal adalah glukosa (dari hasil fotosintesis pada tanaman atau dari pencernaan karbohidrat pada hewan).

Glikolisis dapat dibagi menjadi 3 fase utama

1. Fosforilasi glukosa menjadi fruktosa 1,6 di fosfat. Ini adalah pengaktifanglukosa dan digunakan 2 ATP.

2. Pemecahan senyawa glukosa menjadi dua gula fosfat berkarbon 3, yang dapat bolak balik. Catatan bahwa ini asal dari arti istilah glikolisis pemecahan glukosa.

3. Oksidasi oleh dehidrogenasi. Setiap gula fosfat berkarbon -3 dioksidasi dengan pelepasan hidrogen, yang mereduksi NAD menjadi NADH dan menghasilkan 2 ATP.

Persamaan keseimbangan dalah:

1. Glukosa + 4 ADP + 4Pi + 2NAD 2 asam piruvat + 4ATP + 2NADH

2. Dua molekul ATP digunakan dalam langkah-langkah awal glikolisis. Jadi, hasil bersih ATP selama glikolisis adalah 4 - 2 = 2 ATP. Juga, 2NADH + H + dihasilkan.

3. Dengan demikian, kita dapat melihat bahwa hanya sejumlah kecil energi yang dilepaskan pada akhir glikolisis.

B. Fermentasi

Oksidasi lebih lanjut asam piruvat memerlukan O2. Kemudian memasuki mitokondria untuk respirasi aerobik. Dalam kondisi anaerobik (atau kekurangan pasokan O2) mikroba dan tumbuhan melakukan fermentasi.

Fermentasi melibatkan reduksi asam piruvat menjadi etil alkohol dan CO2 (seperti pada ragi) atau asam laktat (seperti pada sel otot hewan) dan oksidasi NADH menjadi NAD +. Jadi, NAD dihasilkan kembali yang dapat digunakan dalam jalur glikolisis dan produksi 2 ATP dapat terus berlangsung dalam kondisi anaerobik.

a. Signifikansi fermentasi

Fermentasi memiliki sejumlah aplikasi industri. Fermentasi dimanfaatkan pada industri skala besar tertentu. Mikroorganisme seperti strain bakteri yang berbeda dan yeast yang dibudidayakan dalam jumlah yang sangat besar dan digunakan untuk berbagai tujuan.

1. Di pabrik roti untuk mempersiapkan roti, kue dan biskuit dll.

2. Dalam pembuatan bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya.

3. Dalam memproduksi cuka.

b. Nasib asam piruvat dalam respirasi aerobik

· Anda telah belajar bagaimana glukosa diubah menjadi 2 molekul asam piruvat dalam sitoplasma sel selama glikolisis.

· Dalam kondisi oksigen tersedia, asam piruvat memasuki mitokondria dan mengalami dekarboksilasi (pelepasan CO2) dan dehydrogenase (pelepasan H) menjadi asetil CoA. Jadi asetil CoA merupakan penghubung antara glikolisis dan seri reaksi-reaksi berikutnya yang menghasilkan lebih banyak energi dalam bentuk ATP. Asetil CoA juga dapat dihasilkan dari lemak dan protein.

C.Siklus Krebs (Siklus asam sitrat)

· Asetil CoA adalah molekul yang masuk ke siklus Krebs 'yang terjadi dalam matriksdari mitokondria.

· Rincian siklus ini dikerjakan oleh Sir Hans Krebs pada 1930-an. hal inijuga dikenal sebagai siklus asam trikarboksilat atau siklus TCA.

· Ringkasan siklus Kreb adalah sebagai berikut:

2 asam pyruvat + 8NAD + FAD + 2ADP 6CO2 + 8NADH + 2 FADH2 + 2ATP

Carrier H, NAD dan FAD berasal dari vitamin B kompleks dan dikenal sebagai koenzim

· Asetil grup (2 karbon) memasuki siklus Kreb dengan bergabung (bereaksi) dengan

oksaloasetat (4 karbon), untuk membentuk asam sitrat (6 karbon). Ini memulai siklus asam sitrat.

· Pada saat asetil grup melewati siklus, 2 atom karbon dilepaskan dalam bentuk CO2 dalam 2 reaksi dekarboksilasi, dan hidrogen ditambahkan ke carrier hidrogen dalam4 reaksi dehidrogenasi, sehingga total 3 NADH2 dan 1 molekul FADH2.

· Satu molekul ATP juga dihasilkan secara langsung untuk setiap siklus. (Ingat bahwa dua asetil grup dibuat dari satu molekul glukosa, sehingga dua putaran siklus berlangsung setiap molekul glukosa yang digunakan).Oksaloasetat dibentuk kembali pada akhir siklus siap untuk menerima asetil grup berikutnya.

· Dengan demikian, pada akhir Siklus Asam Sitrat, ada 10NADH (2NADH dari glikolisis).

dan 2FADH2

· Perhatikan bahwa semua hidrogen yang ada pada glukosa, sekarang pada hidrogen carrier yaitu NAD dan FAD.

Note: Hidrogen carrier ini memasuki fase berikutnya dikenal sebagai rantai pernapasan untukselanjutnya melepaskan energi.

D. Rantai pernapasan atau Rantai Transportasi Elektron (ETC)

· Hidrogn carrier sekarang pindah ke membran bagian dalam mitokondria. Membran ini memiliki lipatan-lipatan yang disebut krista, yang meningkatkan luas permukaannya.

· Hidrogen yang dibawa ke krista mengalami oksidasi bertahap menggunakan molekuloksigen dan energi yang dilepaskan dalam serangkaian langkah-langkah kecil. Sebagian dari energi ini digunakan untuk membuat ATP dari ADP dan fosfat anorganik (Pi). Hal ini disebut fosforilasi oksidatif.

· Selama reaksi hidrogen dipisahkan menjadi H + dan elektron (e-1), yang diterima oleh serangkaian hidrogen atau elektron carrier yang berakhir dengan oksigen. Seri ini merupakan rantai pernapasan.

· Hidrogen atau elektron yang berenergi lebih tinggi dilewatkan dari satu carrier ke carrier berikutnya , bergerak menurun dalam hal energi, sampai mereka mencapai elektron akseptor terakhir yang akibatnya direduksi menjadi air.

· Pada setiap transfer sebahagian energi dilepaskan dan sebahagian digunakan untuk pembentukan ATP.

· Langkah terakhir melibatkan enzim sitokrom oksidase, yang menyampaikan/membawa elektron ke ion H + sebelum diterima oleh oksigen untuk membentuk air.

· Untuk setiap NADH2 yang masuk rantai pernapasan, 3 ATP dapat dibuat, tetapi untuksetiap FADH2, hanya 2 ATP dapat dibuat. Bisakah Anda menebak kenapa? karena FADH2 masuk rantai pernapasan pada tingkat energi yang lebih rendah dalam rantai respirasi.

Zat seperti karbon monoksida dan bertindak sebagai racun H2S karena mereka bloksistem H-transfer dan berhenti generasi ATP.

Ingat bahwa dua putaran siklus berlangsung per molekul glukosa. Pada akhir glikolisis dua molekul asam piruvat yang terbentuk masing-masing secara terpisah memasuki siklus Krebs.

E. Signifikansi dari siklus Krebs dan Asetil KoA

1. Ini adalah jalur utama untuk melepaskan koenzim tereduksi dan energi dengan cara terkontrol

2. Ini adalah jalur umum untuk pemecahan oksidatif CHO, asam lemak dan asam amino. Asam lemak mengalami β oksidasi untuk menghasilkan asetil CoA dan asam amino dari protein masuk siklus Krebs 'setelah deaminasi (pelpsan grup-NH2) dari asam amino.

3. Siklus Krebs 'menyediakan banyak senyawa antara yang dibutuhkan untuk sintesisbiomolekul lain seperti asam amino, nukleotida, klorofil, lemak, dll.

6. LAJU RESPIRASI DAN FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHINYA

Laju respirasi dapat diukur dengan jumlah CO2 yang dilepaskan. Laju respirasi bervariasi pada organ-organ yang berbeda dan usia yang berbeda. Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi meliputi faktor internal seperti aktivitas enzim pernapasan dan jenis substrat, dan faktor eksternal seperti seperti oksigen, air, dan temperatur.

(a) Jenis substrat, substrat pernafasan mungkin karbohidrat, protein atau lemak.Jenis substrat yang teroksidasi diperoleh dengan mengukur koefisien pernapasan (respiratory quotient).

Apakah kousion respirasi atau RQ?

Volume CO2 yang dihasilkan

R.Q = Volume O2 yang digunakan

Secara teori :

· Untuk karbohidrat, CO2/O2 = 1 seperti pada batang dan akar

· Untuk protein, CO2/O2 <1 seperti dalam biji kaya protein, seperti kacang-kacangan.

· Untuk lemak dan minyak CO2/O2> 1 seperti dalam biji mengandung minyak misalnya mustard.

· Adapun lemak RQ> 1 lebih banyak energi yang dilepaskan per mol lemak dari per mol glukosa.

(b). Intensitas Cahaya

Laju respirasi umumnya lebih tinggi pada daun yang mendapat sinar matahari penuh daripada yang dinaungi dari jenis tanaman yang sama.

Perlakuan

Laju respirasi (molCO2 g-1 berat kering h-1)

Daun disinari matahari

70 -90 ???

Daun di naungi

20 -45

(c) Suhu/Temperatur - suhu antara 30 - 35 ° C adalah suhu yang paling sesuai untuk respirasi. Bisakah Anda menebak kenapa? Enzim dapat bekerja terbaik di kisaran ini. Respirasi menurun di atas 50 ° C dan juga pada suhu sangat rendah (0-10 ° C).

Laju pada (t + 10)oC

Kousien temperatur (Q10) = -----------------------------

Laju pada t oC

Pada temperatur antara 5 oC dan 25 oC atau 30 oC, respirasi meningkat exponensial dengan temperatur dan nilai Q10 lebih kurang 2,0. Pada kisaran temperatur tersebut (5 oC dan 25 oC atau 30 oC), setiap kenaikan temperatur 10 oC laju respirasi meningkat dua kali lipat.

Pada temperatur di atas 30oC, Q 10 pada hampir semua tumbuhan menurun, karena:

1. ketersediaan substrat terbatas

2. kelarutan O2 menurun sejalan dengan meningkatnya temperatur, dan laju difusi tidak cukup untuk mengimbangi.

Bila temperatur mendekati 50oC – 60 oC denaturasi enzim –enzim pernafasan dan merusak membran dan respirasi berhenti.

Beberapa hasil penelitian menunjukkan perbedaan laju respirasi di daerah tropis, daerah beriklim sedang, dan daerah kutub pada temperatur yang berbeda.

Contohnya: Laju respirasi daun tumbuhan tropis pada 30oC hampir sama dengan laju respirasi tumbuhan kutub pada 10oC.

(d) Ketersediaan Oksigen-

Sebagai elektron acceptor terakhir, ketersediaan oksigen merupakan faktor penting dalam menentukan laju respirasi. laju respirasi meningkat dengan peningkatan konsentrasi oksigen. Jika konsentrasi O2 meningkat dari nol, laju respirasi meningkat. Namun, melampaui batas laju kenaikan menurun. Oksigen di atm relatif stabil yaitu kira-kira 21%. Konsentrasi equilibirium oksigen pada air yang mengalami saturasi, termasuk sitoplasma kira-kira 250 μM (..........gr/L??). Akan tetapi Cyt c oxidase memiliki affinitas yang tinggi terhadap oksigen dengan Km kurang dari 1 μM. Pada situasi yang normal, oksigen jarang menjadi faktor pembatas. Akan tetapi, pada beberapa kondisi dimana ketersediaan oksigen menjadi faktor pembatas yang penting antara lain:

1. pada jaringan yang besar dengan perbandingan luas permukaan dan volume rendah, seperti umbi kentang dan jaringan-jaringan cadangan, dimana difusi oksigen mungkin sangat lambat sehingga menghambat pernafasan, akan tetapi hal ini tidak merupakan masalah yang serius. 40 % dari akar memiliki ruang udara interselluler yang membantu distribusi O2 yang diserap dari tanah atau hal yang sama dari udara oleh bagian tanaman yang berada di atas permukaan tanah (tajuk).

2. Tumbuhan umumnya mengalami kekurangan oksigen selama periode banjir, dimana pori-pori tanah yang berisi udara digantikan oleh air, sehingga menurunkan suplai oksigen ke akar. Untuk alasan yang sama, tumbuhan yang di tanam dalam hidroponik harus di aerasi untuk menjaga kadar oksigen yang cukup disekitar perakaran.

Cytokrom oksidase dihambat oleh cyanida (CN-), carbon monooksida (CO) dan azide (NH3).

(e) Karbon dioksida

Laju respirasi berkurang jika CO2 dibiarkan menumpuk (terakumulasi).

(f) Air

Respirasi sangat lambat jika kadar air protoplasma rendah seperti pada biji matang dan kering. Benih dorman menunjukkan laju respirasi yang sangat rendah.

7. Efisiensi Respirasi.

Perubahan energi bebas baku jika 1 mol glukosa dioksidasi sempurna pada pH 7 akan dihasilkan energi 2870 kJ atau 686 kcal. Hidrolisis fosfat terminal ATP akan menghasilkan energi 31,8kJ atau 7,6kcal ( 1 kcal = 4,2 kJ). Berarti untuk 38 molekul ATP akan dihasilkan 1.208 kJ. Jadi efisiensi respirasi adalah 1.208 kJ/2.870 kJ sama dengan sekitar 42%, sisanya akan hilang dalam bentuk panas. Catatan: hanya energi yang terkandung pada fosfat terminal ATP yang berguna.

8. Photorespirasi

· Anda telah mempelajari bahwa selama reaksi gelap fotosintesis, enzim RUBISCO mengkatalisis RuBP (karboksilasi):

RuBP + CO2 2PGA (fosfogliseraldehida) siklus Calvin

· Enzim ini (RUBISCO) juga memiliki afinitas yang sangat tinggi terhadap O2. Oleh karena itu dapat, mengkatalisis reaksi O2 dengan RuBP (oksigenasi).

· Respirasi dimulai pada kloroplas dan terjadi pada kondisi cahaya dan konsentrasi O2 yang tinggi (dan CO2 yang rendah) disebut fotorespirasi:

RUBISCO

RuBP + O2 2PGA + 1 Phosphoglycolate

Siklus Calvin

Setelah itu, phosphoglycolate mengalami serangkaian reaksi dalam mitokondria danperoksisom. 2 molekul phosphoglycolate akhirnya menghasilkan 1 molekulPGA dan 1 molekul CO2. Perhatikan bahwa tidak ada dihasilkan ATP, tidak sepertirespirasi.

· Hal ini terjadi karena enzym RUBISCO memiliki sisi aktif yang sama untuk CO2dan O2.

· Oksigenasi RuBP pada kondisi oksigen tersedia menyebabkan kerugian(kehilangan) sekitar 25% carbon yang diikat oleh tanaman selama reaksi gelap.

· Manfaat: Melindungi tanaman dari kerusakan foto oksidatif dengan memanfaatkan sebagian dari energi surya sehingga tidak akan merusak pigmen tumbuhan.

8. Jalur Pentosa Fosfat (Pentose Phospat Pathway,PPP)

Pada tahun 1950, para ahli fisiologi tumbuhan mulai menyadari bahwa glikolisis dan daur krebs bukanlah satu–satunya reaksi tumbuhan dalam memperoleh energi dari oksidasi gula menjadi CO2 dan air. Karena senyawa-antaranya adalah gula fosfat ber karbon 5 maka rangkaian reaksi alternative itu biasanya disebut lintasan pentose fosfat atau Pentose Phospate Pathway (PPP). Lintasan pentose fosfat seperti glikolisis, prosesnya berlangusng di sitosol (sitoplasma)

9. Hubungan Pentose Phosphate Pathway ( PPP ) dengan Glikolisis

Hubungan pentose phosphate pathway (PPP) dengan glikolisis adalah PPP merupakan jalur alternatif reaksi tumbuhan dalam memperoleh energi dari oksidasi gula menjadi CO2 dan air selain melalui proses glikolisis. Reaksi PPP serupa dengan reaksi pada glikolisis. Disamping itu, glikolisis dan PPP mempunyai pereaksi tertentu yang lazim dan keduanya terjadi terutama di sitosol, sehingga kedua lintasan saling terkait. Satu perbedaan penting ialah jalur PPP penerima elektronnya adalah NADP+, sedangkan pada glikolisis penerima elektronnya adalah NAD+.

10. Fungsi utama PPP adalah:

1. Untuk menghasilkan NADPH, untuk reaksi biosintesis reduksi dalam sel.

2. Untuk menyediakan ribosa-5-fosfat (R5P) bagi sel untuk sintesis nukleotida dan asam nukleat.

3. Meskipun fungsi jalur ini tidak signifikan, namun dapat memetabolisme gula pentosa yang berasal dari pencernaan asam nukleat serta menyusun kembali kerangka karbon dari karbohidrat makanan ke intermediet glikolitik / gluconeogenik.

Meskipun jalur ini tidak merupakan jalur utama pada tanaman, tetapi dapat menjadi sumber senyawa antara yang diperlukan bibit untuk "jump start" saat bibit beralih dari ketergantungan total pada respirasi pada saat berada di dalam tanah untuk hidup di atas tanah. Jalur ini ditunjukkan berikut ini:

Latihan

1. Jelaskan bagaimana tumbuhan memperoleh energi untuk berbagai aktivitasnya, seperti pertumbuhan (10)

2. Berikan dua perbedaan antara respirasi aerob dan anaerob (20)

3. Jelaskan mengapa pada siang hari tumbuhan mengeluarkan oksigen, mengapa tidak diserapnya untuk respirasinya.(15)

4. Jelaskan mengapa tumbuhan tidak memiliki organ spesial untuk respirasi seperti halnya hewan.(15)

5. Jelaskan bagaimana oksigen diserap oleh tanaman dari atmosfer.(15)

6. Tuliskan reaksi kimia respirasi aerobic glukosa secara lengkap (10)

7. Sebutkan ketiga fase respirasi aerobic glukosa (15)

1