disusun oleh: Akhmad Bustamil
Semua sel aktif terus menerus
melakukan respirasi, sering menyerap O2 dan
melepaskan CO2 dalam
volume yang sama. Namun seperti kita ketahui, respirasi lebih dari sekadar
pertukaran gas secara sederhana. Proses keseluruhan merupakan reaksi
oksidasi-reduksi, yaitu senyawa dioksidasi menjadi CO2 dan O2 yang
diserap direduksi menjadi H2O, Pati, fruktan, sukrosa, atau gula yang
lainnya, lemak, asam organik, bahkan protein dapat bertindak sebagai substrat
respirasi. (Salisbury & Ross, 1995).
Jika gula heksosa diambil sebagai
bahan bakar dan pembakaran iu memerluka oksigen bebas, maka reaksi
keseluruhannya dapat dituliskan sebagai berikut:
C6H12O6 + 6 O2 ------------> 6 CO2 + 6 H2O + energi *
*) sebagian besar energi yang dilepas selama respirasi
kira-kira 2870 kJ atau 686 kcal. Sumber lain mengatakan 675 kal.(Dwidjoseputro,1994)
Bahwa energi yang terlepas dari
proses respirasi itu jumlahnya sangat banyak. Hal ini dapat dibuktikan dengan
memanasi (bukan membakar) gula sampai pada titik mulai terbakarnya. Panas yang
disebabkan oleh respirasi adalah bentuk lain dari energi. Didalam makhluk hidup
terjadi pembakaran gula dan macam-macam zat organik lainnya, akan tetapi pembakaran
tersebut tidak membutuhka energi melankan dengan pertolongan enzim-enzim dan
pada suatu temperature tertentu. Sebagian energi selai panas juga dibutuhkan
untuk melangsungkan proses-proses pembentukan zat organik, osmosis, penimbunan
garam-garam dan aktivitas lainnya.
Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi pada tumbuhan
Berikut adalah penjelasan mengenai
faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi pada tumbuhan:
§
Ketesediaan Substrat
Respirasi bergantung pada
ketersediaan substrat. Tumbuhan yang kelaparan, yang kandungan pati, fruktan
atau gulanya rendah akan melakukan respirasi pada laju yang rendah. Tumbuhan
akan melakukan laju respirasi lebih cepat apabila gula tersedia. Bahkan laju
respirasi daun akan cepat setelah matahari tenggelam yaitu saat kandungan gula
tinggi, dibandingkan ketika matahari terbit yaitu saat kandungan gula rendah.
Apabila kekurangan substrat semakin banyak maka protein pun dapat
direspirasikan. Pertama protein dihidrolisis menjadi sub-unit asam aminonya,
kemudian dirombak oleh reaksi glikolisis dan daur krebs. Dalam daur krebs asam
glutamat dan aspartat diubah menjadi asam a-ketoglutarat dan oksaloasetat. Serupa dengan itu, asam amino alanin
dioksidasi melalui asam piruvat. Pada saat daun berangsur kering dan kuning, sebagian
besar protein dan senyawa lainnya di kloroplas dirombak. Selama proses ini, ion
ammonium yang dilepas dari berbagai asam amino bergabung dalam glutamine dan
asparagin(gugus amida) dan hal ini mencegah keracunan ammonium.
§
Ketersediaan oksigen (O2)
Pada
umumya, jika konsenstrasi oksigen didalam udara menyimpang sedikit dari 20%,
tidak tampaklah pengaruhnya kepada respirasi. Karena oksigen berfungsi sebagai
terminal penerimaan elektron pada daur Krebs, maka bila konsentrasinya rendah
respirasi aerob dan anaerob dapat berlangsung bersamaan. Bila oksigen kadarnya
dinaikkan maka respirasi aerob akan berjalan lebih cepat, sedang respirasi
anaerob akan terhenti. Peristiwa ini disebut efek Pasteur. Pengaruh
oksigen terhadap respirasi tidak sama untuk spesies tumbuhan berbeda, akan berbeda untuk organ -organ yang berbeda pada
tumbuhan yang sama. Misalnya batang dan akar karena afinitas sitokrom oksidase
pada mitokondria organ tersebut terhadap oksigen tinggi, mereka dapat
mempertahankan laju respirasi pada konsentrasi oksigen sekitar 0,05 % dari yang
terdapat di udara bebas. Pada asparagus, bayam, wortel dan tanaman lainnya
tampak ada kurang giatnya respirasi, bila konsentrasi dalam udara ada dibawah
normal.
§
Konsentrasi karbondioksida (CO2)
Penyimpangan
yang tidak terlalu banyak dari
konsentrasi yang normal tidak mempunyai efek atas kegiatan respirasi. Pada
percobaan kecambah biji sawi ada kelembikan respirasi, apabila konsentrasi CO2 meningkat. Pada umbi kentang sebaliknya,
respirasi bertambh giat, apabila konsentrasi CO2 naik
sampai 60%. Efek itu akan berbeda, jika umbi tersebut hanya sebentar pada
konsentrasi CO2 dalam
kadar 60%.
Jika
konsentrasi CO2 naik
sampai 10% dan konsentrasi CO2 turun
sampai 0%, hal itu sering terjadi didalam tanah yang buruk ventilasinya, maka
respirasi pun akan terhenti dan dapat menimbulkan akibat pada tanaman. Jadi,
jika meningkatnya
konsentrasi karbondioksida diperkirakan dapat menghambat terjadinya respirasi.
Karena konsentrasi karbondioksida yang tinggi menyebabkan menutupnya stoma
sehingga proses pertukaran gas menjadi terbatas (kurang cepat). Hal ini
mengakibatkan pada penurunan laju respirasi.
§
Temperatur
Temperatur
mempunyai pengaruh besar terhadap kegiatan respirasi. Pada suhu 0° C laju respirasi sangatlah rendah, sedangkan
pada suhu 30° C sampai 40° C laju respirasi terjadi secara capat atau
giat. Akan tetapi, kalau temperatur terus menerus diatas 30° C ,maka kegiatan respirasi itu terjadi hanya
sebentar saja. Kemudian kegiatan respirasi akan berkurang sekitar 2 sampai 3
jam. Pada peningkatan suhu sampai 40° C atau lebih, laju respirasi akan menurun ,
khususnya bila tumbuhan pada waktu yang terlalu lama. Oleh sebab itu, enzim
yang diperlikan mulai mengalami denaturasi dengan cepat paada suhu tinggi,
mencegah peningkatan metabolik yang semestinya
terjadi. Misalnya pada kecambah kacang kapri, peningkaan suhu dari 25
sampai 40° C mula-mula
meningkatkan respiasi dengan cepat, tapi setelah 2 jam lajunya mulai berkurang.
Hal ini karena waktu 2 jam sudah terlalu lama untuk merusak sebagian enzim
respirasi.
§
Cahaya
Pada
dasarnya sinar akan mempercepat proses fotosintesis, kemudian fotosintesis akan
menambah substrat, sedangkan penambahan substrat akan mempercepat proses laju
respirasi, jika faktor-faktor lainnya tidak mengganggu. Selain itu juga cahaya
dapat menimbulkan efek tambahan berupa panas, sedang panas itu sendiri akan
mempercepat proses respirasi.
§
Kadar garam
Jaringan
atau tumbuhan yang dipindahkan dari air ke larutan garam akan menunjukkan
kenaikan respirasi. Respirasi di atas normal semacam ini disebut respirasi
garam.
§
Stimulasi mekanik
Daun
yang digoyang -goyang menunjukkan
kenaikan respirasi. Akan tetapi, kalau ini dilakukan berulang-ulang reaksinya
menurun. Kanaikan respirasi ini mungkin disebabkan oleh efek pemompaan.
§
Luka
Jika
suatu jaringan itu terluka, maka respirasi akan bertambah cepat sebagai
manifestasi dari aktivitas sel-sel parenkim yang berusaha untuk menutup luka
tersebut. Apabila kita membelah umbi kentang, maka CO2 yang
terlepas akan lebih banyak daripada umbih kentang yang masih utuh. Sekitar daerah
luka akan lebih banyak gula daripada di daerah yang jauh dari luka. Dengan
adanya gula yang lebih banyak itu, maka respirasi yang terjadi kan lebih cepat.
§
Jenis dan umur tumbuhan
Masing-masing
spesies tumbuhan memiliki perbedaan
metabolisme, dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda
pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih
tinggi dibanding tumbuhan yang tua.
Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan. Hal ini
logis, karena respirasi merupakan penghasil energi untuk pertumbuhan dan
aktivitas dalam sel.
Pada
perkembangan buah muda, laju respirasi tinggi. Kemudian berangsur menurun
sesuai tingkat kematangannya. Namun dalam banyak spesies (misal :apel)
menurunnya secara berangsur-angsur respirasi aerob, diikuti dengan meningkatnya
respirasi anaerob, yang disebut klimakterik. Klimakterik biasanya bertepatan
dengan masaknya dan timbulnya flavor (aroma) buah tersebut. Buah jenis ini
dapat tahan lama setelah dipetik. Beberapa buah seperti jeruk, anggur dan nanas
tidak menunjukkan klimakterik. Sehingga jenis buah ini tidak tahan disimpan.
§
Tersedianya air
Kita
ketahui, bahwa biji yang yang akan kita simpan harus kita keringkan terlebih
dahulu. Selama dalam keadaan kering respirasi akan berjalan minimal. Akan
tetapi, setelah biji diberi kesempatan untuk menghisap air, barulah kegiatan
respirasi mulai tampak. Hal ini telah
dibuktikan dengan eksperimen oleh Bailery
dan Gurjar. Air dalam jumlah banyak
dapat menyebabkan penurunan laju respirasi. Hal ini karena air merupakan medium
tempat terjadinya reaksi respirasi.
Daftar Pustaka
Dwidjoseputro. 1994. Pengantar Fisiologi
Tumbuhan. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 232 hal.
Salisbury, F.B dan C.W Ross. 1995. Fisiologi
Tumbuhan jilid 2. Penerbit ITB. Bandung. 173 hal.
Safitri, M. 2010. Pengaruh suhu terhadap
kecepatan laju respirasi. http://merinasafitri-knowledge.blogspot.com/2010/12/pengaruh-suhu-terhadap-kecepatan.html. diakses tanggal 8 Mei
2012
Anonim. 2012. Pengaruh suhu terhadap kecepatan
laju respirasi http://essysyalala.blogspot.com/2012/04/pengaruh-suhu-terhadap-kecepatan.html. diakses tanggal 8 Mei
2012
Anonim. 2012. Faktor-faktor yang mempengaruhi
respirasi. file:///F:/faktor%20respirasi.html. Diakses tanggal 8 Mei
2012
Tidak ada komentar:
Posting Komentar