Tugas Makalah

Oleh Syarpita Pasorong

240 KB 9 tayangan 0 unduhan
 
Bagikan artikel

Transkrip Tugas Makalah

TUGAS MAKALAH “RESPIRASI PADA TUMBUHAN” DISUSUN OLEH : NAMA : SYARPITA ERNI PASORONG NIM : 1404015255 FAKULTAS KEHUTANAN UNIVERSITAS MULAWARMAN SAMARINDA 2017 1 DAFTAR ISI COVER……………………………………………………………………………... 1 DAFTAR ISI------------------------------------------------------------------------------------2 KATA PENGANTAR-------------------------------------------------------------------------3 BAB I PENDAHULUAN---------------------------------------------------------------------3 1.1 Latar Belakang----------------------------------------------------------------4 1.2 Rumusan Masalah------------------------------------------------------------5 1.3 Tujuan----------------------------------------------------------------------------5 BAB II PEMBAHASAN----------------------------------------------------------------------6 2.1 Pengertian Respirasi---------------------------------------------------------8 2.2 Jenis-jenis Respirasi---------------------------------------------------------8 2.3 Faktor –faktor yang Mempengaruhi Laju Respirasi------------------10 2.4 Respirasi pada Tumbuhan-------------------------------------------------11 BAB III PENUTUP----------------------------------------------------------------------------13 3.1 Kesimpulan---------------------------------------------------------------------13 DAFTAR PUSTAKA-------------------------------------------------------------------------14 2 KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat, rahmat dan hidayah-Nya, makalah ini dapat terselesaikan. Dalam menyelesaikan makalah ini, penyusun mengalami banyak kesulitan yang dihadapi. Namun, berkat bimbingan dan motivasi dari berbagai pihak, makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, sudah selayaknya penyusun menyampaikan banyak terima kasih kepada Dosen mata kuliah, orang tua, dan teman-teman serta semua pihak atas motivasi serta bantuannya baik secara materil maupun spiritual. Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini, masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penyusun sangat mengharapkan saran, kritik yang bersifat positif dalam penyempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua, sebagai gerbang pembuka cakrawala berpikir untuk kita. Samarinda, 14 April 2017 Penyusun 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam pengertian sehari-hari, bernafas sekedar diartikan sebagai proses pertukaran gas di paru-paru. Tetapi secara biologis, pengertian respirasi tidaklah demikian. 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. Dari berbagai cabang ilmu tumbuhan yang telah berdiri sendiri salah satunya adalah fisiologi tumbuhan. Fisiologi tumbuhan yang mempelajari peri kehidupan tumbuhan sudah demikian pesat berkembangnya juga didukung oleh beberapa ilmu seperti anatomi tumbuhan, morfologi tumbuhan, dan sistematika tumbuhan. Fisiologi tumbuhan itu sendiri merupakan ilmu yang mempelajari atau mencari keterangan-keterangan mengenai kehidupan tumbuhan. Untuk mempertahankan kehidupannya, tumbuhan perlu mempunyai suatu penyediaan energi yang berkesinambungan. Energi-energi tersebut diperoleh dari mengambil energi kimia yang terbentuk dalam molekul organik yang disintesis oleh fotosintesis. Suatu proses pelepasan energi yang menyeddiakan energi bagi keperluan sel itu diseebut dengan respirasi. Respirasi sel tumbuhan berupa oksidasi molekul organik oleh oksigen dari udara membentuk karbon dioksida dan air. Tumbuhan juga menyerap O2 untuk pernafasannya, umumnya diserap melalui daun (stomata). Pada keadaan aerob, tumbuhan melakukan respirasi aerob. Bila dalam keadaan anaerob atau kurang oksigen, jaringan melakukan respirasi secara anaerob. Misal pada akar yang tergenang air. Pada respirasi aerob, terjadi pembakaran (oksidasi) zat gula (glukosa) secara sempurna, sehingga menghasilkan energi jauh lebih besar (36 ATP) daripada respirasi anaerob (2 ATP saja). Demikian pula respirasi yang terjadi pada jazad renik (mikroorganisma). Sebagian mikroorgaanisma melakukan respirasi aerobik (dengan zat asam), anerobik (tanpa zat asam) atau cara keduanya (aerobik fakultatif). Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi di bagian daun satu 4 tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada di dalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986). Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lainlain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002). Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan : Kloropil 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa pengertian Respirasi? 2. Apa saja jenis-jenis Respirasi? 3. Apa saja Faktor-faktor yang mempengaruhi laju Respirasi? 4. Bagaimana Respirasi pada Tumbuhan? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian Respirasi 2. Untuk mengetahui jenis-jenis Respirasi 3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi Respirasi 4. Untuk mengetahui Respirasi pada Tumbuhan 5 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Respirasi Respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh semua penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel hewan dan manusia. Respirasi dilakukan baik pada siang maupun malam hari. Sebagaimana kita ketahui dalam semua aktivitas makhluk hidup memerlukan energi begitu juga dengan tumbuhan. Respirasi terjadi pada seluruh bagian tubuh tumbuhan, pada tumbuhan tingkat tinggi respirasi terjadi baik pada akar, batang maupun daun dan secara kimia pada respirasi aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah kebalikan fotosintesis. Pada respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen kan menghasilkan energi karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel, maka respirasi terjadi pada sel (Campbell, 2002). Tumbuhan hijau bernapas dengan mengambil oksigen dari lingkungan, tidak semua tumbuhan bernapas dengan menggunakan oksigen. Tumbuhan tak berklorofil benapas tanpa memerlukan oksigen. Tujuan proses pernapasan, yaitu untuk memperoleh energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi. Tumbuhan yang bernapas secara anaeraob mendapatkan energi dengan car menguraikan bahan – bahan tertentu dimana mereka hidup. Dalam proses pernapasan aerob / anaerab. akan dihasilkan gas karbon dioksida dan uap air. Gas dan uap air tersebut dikeluarkan dari tubuh. Oksigen diperlukan dan karbon dioksida yang dihasilkan masuk dan keluar dari tubuh secara difusi. Gas – gas tersebut masuk dan keluar melalui stomata yang ada pada permukaan daun dan inti sel yang ditemukan pada kulit batang pegangan. Akar yang berada dalam tanah juga dapat melakukan proses keluar msuknya gas. Tumbuhan yang hidup di daerah rawa/berlumpur mempunyai akar yang mencuat keluar deari tanah. Akar ini disebut akar panas. Kandungan katalis disebut juga enzim, enzim sangat penting untuk siklus reaksi respirasi (sebaik-baiknya proses respirasi ). Beberapa reaksi kimia membolehkan mencampur dengan fungsi dari enzim atau mengkombinasikan sisi aktifnya. Penggunaan ini akan dapat dilihat hasilnya pada inhibitor dari aktivitas enzim (Kimball, 1983). 6 Mahluk hidup memerlukan respirasi untuk mempertahankan hidupnya, begitu pula pada tumbuhan. Respirasi pada tumbuhan menyangkut proses pembebasan energi kimiawi menjadi energi yang diperlukan untuk aktivitas hidup tumbuhan. Pada siang hari, laju proses fotosintesis yang dilakukan tumbuhan sepuluh kali lebih besar dari laju respirasi. Hal itu menyebabkan seluruh karbondioksida yang dihasilkan dari respirasi akan digunakan untuk melakukan proses fotosintesis. Respirasi yang dilakukan tumbuhan menggunakan sebagian oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis, sisanya akan berdifusi ke udara melalui daun. Reaksi yang terjadi pada proses respirasi sebagai berikut Reaksi penguraian glukosa sampai menjadi H2O, CO2 dan energi melalui tiga tahap, yaitu glikolisis, daur Krebs, dan transpor elektron respirasi. Glikolisis merupakan peristiwa perubahan glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi dan 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan penguraian asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Reaksi ini terjadi disertai dengan rantai transportasi elektron respiratori. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan. Respirasi banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Proses respirasi ini menghasilkan senyawa-senyawa yang penting sebagai pembentuk tubuh. Senyawa-senyawa tersebut meliputi asam amino untuk protein, nukleotida untuk asam nukleat, dan karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi dalam proses respirasidapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Reaksi penguraian glukosa sampai menjadi H2O, CO2 dan energi melalui tiga tahap, yaitu glikolisis, daur Krebs, dan transpor elektron respirasi. Glikolisis merupakan peristiwa perubahan glukosa menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi tinggi dan 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa. Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan penguraian asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Reaksi ini terjadi disertai dengan rantai transportasi elektron respiratori. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan. Respirasi banyak 7 memberikan manfaat bagi tumbuhan. Proses respirasi ini menghasilkan senyawa-senyawa yang penting sebagai pembentuk tubuh. Senyawasenyawa tersebut meliputi asam amino untuk protein, nukleotida untuk asam nukleat, dan karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi dalam proses respirasidapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan 2.2 Jenis-jenis Respirasi A. Respirasi Aerob Respirasi Aerob adalah proses biologi dimana senyawa organik tereduksi dimobilisasi dan kemudian dioksidasi secara terkontrol. Dalam proses ini energi bebas dilepaskan dan kemudian digabungkan dalam bentuk ATP, yang dapat segera digunakan dalam perkembangan tanaman. Respiarsi aerobik secara umum disebut oksidasi senyawa gula berkarbon 6 (glukosa ). Dengan reaksi dasar: C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + 38 ATP Glukosa di oksidasi secara sempurna menjadi CO 2, dan oksigen (akseptor hidrogen terakhir) direduksi menjadi air. Oksidasi glukosa dilakukan secara bertahap dalam beberapa rangkaian reaksi guna menghindari kerusakan struktur seluler ( kebakaran) akibat pelepasan energi yang sangat besar. Tahap – tahap respirasi aerob ( oksidasi glukosa): 1. Glikolisis Istilah glikolisis yang berarti pemecahan gula, diperkenalkan pada tahun 1909 untuk maksud perombakan gula menjadi etil alkohol. Tetapi sebagian sel akan menghasilkan asam piruvat, bukan etanol, jika mendapat aerasi secara normal. Glikolisis terjadi pada semua organisme hidup. Secara evolusi, tahapan ini dianggap sebagai tahapan yang paling tua dari ketiga tahapan respirasi. 8 Glikolisis merupakan tahapan pertama respirasi, dimana glukosa dipecah menjadi 2 buah senyawa 3 karbon, yang kemudian dioksidasi dan diubah menjadi asam piruvat, yang akan digunakan dalam siklus asam trikarboksilat. Oksigen tidak dibutuhkan pada konversi glukosa menjadi asam piruvat, sehingga glikolisis dianggap sebagai cara menghasilkan energi pada jaringan tanaman ketika konsentrasi oksigen rendah. Tahapan reaksi glikolisis dimulai dengan terjadinya dua kali fosforilasi glukosa/fruktosa, dan kemudian pecah menjadi 2 buah senyawa gula 3 karbon: glyceraldehyde-3-phosphat Reaksi ini memerlukan 2 ATP/glukosa Setelah terbentuk glyceraldehyde-3-phosphat, jalur glikolisis ini mulai dapat mengekstrak energi. Jika tidak terdapat O2, siklus asam trikarboksilat dan transport elektron tidak terjadi, sehingga reaksi glikolisis tidak dapat berlanjut karena tidak adanya suplai NAD+. Akibatnya reaksi yang dikatalisis oleh glyceraldehyde-3-phosphat dehidrogenase tidak dapat berlangsung. 2. Siklus Krebs / daur trikarboksilat Dinamakan siklus krebs untuk menghargai ahli biokimia dari ingris, Hans A Krebs, yang pada tahun 1937 mengajukan suatu daur reaksi untuk menerangkan cara perombakan piruvat pada otot dada burung merpati. Siklus krebs terjadi di matriks pada mitokondria. Siklus asam trikarboksilat disebut juga siklus asam sitrat karena pentingnya asam sitrat sebagai substrat intermediet dalam siklus ini Asam piruvat hasil glikolisis, ketika memasuki matriks mitokondria, didekarboksilasi oksidatif sehingga menghasilkan NADH, CO2, dan asam asetat. Asam asetat selanjutnya digabungkan dengan coenzim A, membentuk Asetil CoenzimA (asetil co A). Konversi asam piruvat menjadi asetil coA terdiri atas tiga tahapan yaitu dekarboksilasi, oksidasi dan konjugasi dengan Asetil coA. Oksidasi piruvat dalam mitokondriamenghasilkan 3 molekul CO2, 4 NADH,FADH dan ATP. 3. Transpor Elektron/Sistem Sitokrom Elektron berenergi tinggi yang ditangkap selama siklus asam trikarboksilat harus diubah menjadi ATP, untuk dapat dimanfaatkan. Untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi melalui glikolisis dan siklus Krebs, akan dihasilkan 2 NADH dalam sitosol, 8 NADH dan 2 FADH2 dalam matriks. NADH + H+ + ½ O2 → NAD+ + H20. 9 Oksidasi glukosa secara sempurna menghasilkan 4 ATP, 2 NADH dalam sitosol, 8 NADH dan 2 FADH2 dalam mitokondria. Karena 1 NADH setara dengan 3 ATP dan 1 FADH2 setara 2 ATP, maka dari 1 molekul glukosa dihasilkan total 38 ATP. Secara umum 56 % dari total energi yang tersedia dalam glukosa dapat dikonversi menjadi ATP. B. Respirasi Anaerob Respirasi anaerob merupakan respirasi tanpa menggunakan oksigen. Dalam kondisi tidak ada oksigen, tanaman melakukan metabolisme fermentatif. Fermentasi dapat terjadi melalui fermentasi alkohol atau fermentasi asam laktat. Laktat dianggap merupakan produk akhir fermentasi yang relatif lebih berbahaya dibanding alkohol karena akumulasi laktat berdampak pada penurunan pH sitosol. Pada saat kurang oksigen, tumbuhan akan melakukan respirasi anaerob yang hanya akan menghasilkan energi dalam jumlah yang sedikit yakni 2 ATP saja 2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Respirasi 1. Keadaan protoplasma : Jaringan maristematik yang banyak mengandung sitoplasma akan memiliki laju respirasi yang tinggi. 2. Ketersediaan subtrat terlarut Laju respirasi akan meningkat dengan dengan meningkatnya subtrat respirasi terlarut. Tumbuhan yang kekurangan pati, fruktan atau gulanya rendah melakukan respirasi pada laju yang rendah. 3. Hidrasi jaringan: Laju respirasi akan meningkat dengan meningkatnya hidrasi jaringan. 4. Temperatur: Sampai dengan suhu tertentu Q 10 respirasi = 2-3 5. Konsentrasi oksigen: Penurunan oksigen akan akan menurunkan dekarboksilasi pada siklus krebs, akibatnya terjadinya hambatan pada ooksidsi NADH 2, NADPH2 dan FADH2. 6. Konsentrasi CO2 : Meningkatnya konsentrasi CO2 akan menurunkan respirasi dan pada konsentrasi yang tinggi akan menimbulkan keracunan. 7. Stimulasi mekanik : Akan meningkatkan laju respirasi 8. Pelukaan dan infeksi: akan meningkatkan laju respirasi akibat meningkatnya metabolisme dalam meristem sekunder. 10 9. Garam – garam organik : akan meningkatkan laju respirasi 10. Cahaya : akan meningkatkan respirasi laju respirasi terutama pada daerah yang berklorofil. 11. Jenis tumbuhan : Umumnya bakteri, fungi, dan ganggang berespirasi lebih cepat dibandingkan dengan tumbuhan berbijji. Ini dikarenakan fungi dan bakteri mengandung hanya sedikit cadangan makanan dan tidak mempunyai sel berkayu nonmetabolik. 2.4 Respirasi pada Tumbuhan Respirasi bertujuan untuk menghasilkan energi. Energi hasil respirasi tersebut sangat diperlukan untuk aktivitas hidup, seperti mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan dan reproduksi. Jadi kegiatan pernafasan dan respirasi tersebut saling berhubungan karena pada proses pernafasan dimasukkan udara dari luar (oksigen) dan oksigen tersebut digunakan untuk proses respirasi guna memperoleh energi dan selanjutnya sisa respirasi berupa gas karbon dioksida (CO2) dikelurkan melalui proses pernafasan. 1. Respirasi pada Tumbuhan Tingkat Tinggi Respirasi pada tumbuhan tingkan tinggi. Prosesnya berlangsung sevara aerob dimana pada pernapasan tersebut terdapat pembebasan energi dari sari-sari makanan pada bagian dalam sel tubuh tumbuhan yang dilakukan dengan cara oksidasi secara biologis. Oksidasi sendiri merupakan proses reaksi di antara sari makanan dengan oksgen yang pada akhirnya akan menghasilkan CO2 atau karbondioksida, energi dan juga H20. Reaksi tersebut merupakan jenis rekasi enzimatis yang memiliki peran sebagai katalisator. Energi yang dihasilkan oleh tumbuhan tersebut akan digunakan dalam proses pertumbuhan, pengangkutan mineral, pembentukan protein, proses fotosintesis dan masih banyak lagi lainnya. 2. Respirasi pada Tumbuhan Tingkat Rendah Pernapasan pada tumbuhan tingkat rendah bisa terjadi dengan dua cara yakni aerob dan juga anaerob. Respirasi anaerob yang biasanya disebut juga dengan fermentasi yakni suatu proses pengubahan suatu senyawa utama menjadi senyawa lanjutan dengan menggunakan bantuan enzim. Proses ini bisa kita jumpai 11 pada pembentukan alhokol yang awalnya merupakan glukosa.Respirasi pada tumbuhan tak sempurna ini juga bisa dijumpai pada pembentukan tempe. 12 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Respirasi pada tumbuhan merupakan proses pelepasan energi yang menyediakan energi bagi keperluan sel. Respirasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu: a) Respirasi anaerob: proses respirasi tanpa menggunkan oksigen b) Respirasi aerob: Proses respirasi dengan membutuhkan oksigen Hasil dari respirasi: a) Respirasi anaerob ( fermentasi) menghasilkan asam laktat atau etanol. b) Respirasi aerob: Glikolisis : menghasilkan 2 NADH ( 1 NADH= 3 ATP) = 6 ATP Daur krebs : menghasilkan 2 ATP+ 8 NADH + 2 ubikuinol( 1 ubikuinol = 2 ATP) jadi jumlah total ATP= 30 Jadi jumlah total = 36 untuk satu molekul glukosa. Faktor- fakor yang mempengruhi laju respirasi: Keadaan protoplasma : ,Ketersediaan subtrat terlarut, Hidrasi jaringan, Temperatur, Konsentrasi oksigen, Konsentrasi CO 2 , Stimulasi mekanik , Pelukaan dan infeksi, Garam – garam organik , Cahaya , Jenis tumbuhan. 13 DAFTAR PUSTAKA Campbell, 1999, Biologi, edisi kelima jilid 1, Erlangga, Jakarta. Kimball, Jhon.W, 1983, Biologi, jilid 1, Erlangga, Jakarta. Lukman, Diah, 1997, Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan, PT. Gramedia, Jakarta. Ross, 1995, Fisiologi Tumbuhan, ITB, Bandung. Salisbury B Frank, Ross W Cleon. Fisiologi tumbuhan jilid 2. Bandung. Penerbit ITB.p.86-100 Wilkins.M.B, 1993, Fisiologi Tumbuhan, Bumi Angkasa, Jakarta. 14

Judul: Tugas Makalah

Oleh: Syarpita Pasorong


Ikuti kami