Fisiologi Tumbuhan
FAKTOR-FAKTOR
YANG MEMPENGRUHI RESPIRASI PADA TUMBUHAN
OLEH
NAMA : SAKTI
NIM : G111 12 340
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah
SWT, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan
makalah yang berjudul : “Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Respirasi pada Tumbuhan ”.
Maksud
utama peyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas terstruktur yang telah
diberikan oleh pihak dosen mata kuliah Fisiologi Tumbuhan Fakultas PERTANIAN Universitas
Hasanuddin.
Dalam penyelesaian tugas ini penulis banyak
mendapatkan berbagai masukan berupa bimbingan dan saran-saran yang sangat
berguna. Penulis berupaya semaksimal mungkin untuk berkarya dengan harapan
makalah ini dapat bermanfaat dalam rangka meningkatkan kualitas bangsa
Indonesia.
Kritik dan saran akan sangat membantu penulis
dalam melaksanakan tugas selanjutnya.
Makassar,
Oktober 2013
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Aspek
fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel. Tumbuhan
dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang
berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan yang
berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan
tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa
yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan
sebagian besar harus bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas
pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan
pertumbuhan.
Respirasi
merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung
secara aerobik maupun anaerobik. Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare
yang berarti bernafas. Proses berlangsungnya respirasi pada tanaman dipengaruhi
berbagai faktor yang dapat mempercepat maupun memperlambat proses respirasi
pada tanaman.
1.2 Tujuan
Tujuan
dibuatnya makalah ini adalah untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi
respirasi pada tumbuhan
BAB II
PEMBAHASAN
Respirasi
dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup
melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam
menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan kehidupan sehari-hari,
respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. Namun demikian, istilah respirasi
mencakup proses-proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernapasan.
Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu
hingga satuan terkecil, sel. Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan
penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak harus melibatkan
oksigen.
Pada dasarnya, respirasi adalah
proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpan energi kimia pada
organisme hidup. SET, seperti molekul gula atau asam-asam lemak, dapat dipecah
dengan bantuan enzim dan beberapa molekul sederhana. Karena proses ini adalah
reaksi eksoterm (melepaskan energi), energi yang dilepas ditangkap oleh ADP
atau NADP membentuk ATP atau NADPH. Pada gilirannya, berbagai reaksi biokimia
endotermik (memerlukan energi) dipasok kebutuhan energinya dari kedua kelompok
senyawa terakhir ini.
Dalam beberapa
aspek, fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel.
Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan
yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan
yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya.
Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri,
menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai
batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus bergerak, harus mencari
makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga
integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan.
Respirasi
banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Manfaat tersebut terlihat dalam proses
respirasi dimana terjadi proses pemecahan senyawa organik, dari proses pemecahan
tersebut maka dihasilkanlah senyawa-senyawa antara yang penting.
Senyawa-senyawa tersebut meliputi asam amino untuk protein, nukleotida untuk
asam nukleat, dan zat karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan
sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan
senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin.
Telah diketahui bahwa hasil akhir
dari respirasi adalah CO2 dan H2O, hal ini terjadi bila substrat secara
sempurna dioksidasi, namun bila berbagai senyawa di atas terbentuk, substrat
awal respirasi tidak keseluruhannya diubah menjadi CO2 dan H2O. Hanya beberapa
substrat respirasi yang dioksidasi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O, sedangkan
sisanya digunakan dalam proses anabolik, terutama di dalam sel yang sedang
tumbuh. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi sempurna beberapa
senyawa dalam proses respirasi dapat digunakan untuk mensintesis molekul lain
yang dibutuhkan untuk pertumbuhan
Transpirasi pada
tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika berlebihan akan
sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. Sebagian besar
transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam
jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka
stomatanya untuk mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis.
Selama stoma
terbuka, terjadi pertukaran gas antara daun dengan atmosfer dan air akan hilang
ke dalam atmosfer. Untuk mengukur laju transpirasi tersebut dapat digunakan potometer.
Laju transpirasi dipengaruhi oleh ketersediaan substrat, ketersediaan oksigen,
suhu, tipe, dan umur tumbuhan. Faktor-faktor ini mempengaruhi perilaku stoma
yang membuka dan menutupnya dikontrol oleh perubahan tekanan turgor sel penjaga
yang berkorelasi dengan kadar ion kalium (K+) di dalamnya.
2.1
Ketersediaan Substrat
Substrat
respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi,
atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif
banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi CO2 dan air. Laju
respirasi tertentu tergantung pada ketersediaan substrat, yakni senyawa yang
akan diurai melalui rangkaian reaksi. Tumbuhan yang memiliki cadangan pati,
fruktan, dan gula yang rendah akan menunjukkan laju respirasi yang rendah pula.
Jika starvasi(defisiensi bahan cadangan makanan) pada tumbuhan terjadi sangat
parah, maka protein juga dapat dioksidasi. Protein tersebut dihidrolisis
menjadi asam-asam amino penyusunnya, yang kemudian diuraikan melalui
reaksi-reaksi glikolitik dan siklus kreb. Asam glutamat dan aspartat akan
dikonversi menjadi asam alfaketoglutarat dan asam oksaloasetat. Demikian pula
halnya dengan alanin yang dioksidasi untuk membentuk asam piruvat. Pada saat
daun mulai menguning, maka sebagian besar protein dan senyawa mengandung
nitrogen pada kloroplas akan terurai. Ion-ion ammonium yang dibebaskan dari
penguraian tersebut akan digunakan dalam sintesis glutamin dan asparagin. Hal
ini akan menghindari tumbuhan dari kera cunan ammonium.
Substrat
respirasi terdiri dari karbohidrat yang merupakan substrat respirasi utama yang
terdapat dalam sel tumbuhan tinggi, beberapa jenis gula seperti Glukosa,
fruktosa dan sukrosa, pati, lipid, asam-asam organik, dan protein (digunakan
dalam keadaan dan spesies tertentu).
2.2
Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan
oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut
berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada
tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak
mempengaruhi laju respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan
untuk berespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara. Pada
kondisi kurang oksigen, seperti saat tanah terlalu basah atau tergenang air,
maka jaringan akar atau biji-biji yang terbenam di dalamnya akan mengalami
kekurangan oksigen. Dalam keadaan seperti ini maka pada jaringan akan terjadi
respirasi anaerobik. Respirasi an-aerobik pada tubuh kita akan menghasilkan
timbunan asam laktat yang menjadi tanda kelelahan otot. Pada tumbuhan,
respirasi an-aerobik akan lebih cenderung menghsilkan ethanol daripada asam
laktat.
Namun demikian,
bahan sisa metabolisme tersebut dapat diubah kembali menjadi glukosa atau dapat
dimanfaatkan kembali. Mitokondria dapat berfungsi normal pada konsentrasi
oksigen serendah 0,05% sedangkan yang tersedia di udara adalah sekitar 21%. Hal
ini terutama disebabkan karena afinitas yang tinggi dari sitokhrom oksidase
terhadap oksigen. Hambatan laju respirasi karena ketersedian oksigen terjadi
pada sistem perakaran tumbuhan jika media tumbuhnya digenangi(seluruh pori
tanah berisi air). Hal ini terjadi karena laju difusi okigen di dalam air jauh
lebih lambat dibandingkan di udara.
2.3.
Suhu
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi
tumbuhan sangat terkait dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi
akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini
tergantung pada masing-masing spesies. Nilai Q10 untuk respirasi antara suhu
5oC smpai 25oC adalah antara 2 -2,5. Berarti untuk kisaran suhu tersebut , laju
respirasi akan meningkat lebih dari dua kali lipat untuk setiap kenaikan suhu
sebesar 10oC. Jika suhu ditingkatkan sampai sekitar 35oC, laju respirasi tetap
meningkat tetapi dengan nilai Q10 yang lebih rendah. Penurunan nilai Q10 ini
diduga disebabkan karena penetrasi oksigen melalui kutikula ataqu peridermis
tidak mencukupi kebutuhan. Pada suhu yang lebih tinggi lahi (40oC) laju
respirasi akan mulai menurun, hal ini disebabkan karena sebagian enzim-enzim
yang berperan akan mulai mengalami denaturasi.
2.4 Tipe 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. Jaringan meristematik
juga menunjukkan laju yang lebih tinggi dibanding jaringan tua. Secara umum
terdapat korelasi antara laju pertumbuhan dengan laju respirasi, karena dalam
pertumbuhan akan digunakan ATP, NADH, dan NADPH untuk sintesis protein, bahan
penyusun dinding sel, komponen membran, dan asam-asam nukleat. Penggunaan ATP,
NADH+, dan NADPH ini akan meningkatkan ketersediaan ADP, NAD+, dan NADP+ untuk
respirasi. Umur tumbuhan akan mempengaruhi laju respirainya. Laju respirasi
tinggi pada saat perkecambahan dan tetap tinggi pada fase pertumbuhan
vegetative awal dan kemudian turun dengan betambahnya umur tumbuh
BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan
pembahasan di atas maka dapat disimpulkan bahwa respirasi sangat dipengaruhi
oleh beberapa faktor yaitu :
- Ketersediaan substrat
- Keterseiaan oksigen
- Suhu
- Tipe dan umur tumbuhan
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro.
1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J.W.
2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
http://annisanfushie.wordpress.com/2012/03/09/respirasi-pada-tumbuhan/
http://id.wikipedia.org/wiki/Respirasi
http://aadesanjaya.blogspot.com/2012/03/respirasi-pada-tumbuhan.html
Tentang Saya :
TTL : Makassar, 01 Oktober 1995
Tidak ada komentar:
Posting Komentar