PERNAFASAN PADA TUMBUHAN (RESPIRASI) – Part 1

Salah satu ciri makhluk hidup adalah bernafas. Pada umumnya yang dimaksud dengan bernafas yaitu mengambil oksigen dari luar dan menggunakannya dalam tubuh. Oksigen yang diambil tidak selalu dari udara, karena makhluk hidup dalam air mengambilnya dari yang terlarut dalam air. Oksigen yang diambil oleh tubuh digunakan untuk membakar zat makanan dan akan menghasilkan tenaga. Penggunaan oksigen di dalam tubuh disebut oksidasi biologi. Tenaga yang dihasilkan dari proses oksidasi digunakan untuk melakukan berbagai kegiatan hidup.

Pernafasan (Respirasi) merupakan suatu proses pembongkaran (katabolisme/dissimilasi), menggunakan bahan-bahan organik tertentu (misalnya glukosa) dan oksigen, serta membebaskan CO; dan energi yang digunakan untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan. Proses pernafasan dinyatakan dalam reaksi : C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + 674 kal

Tumbuhan melakukan respirasi melalui stomata, lenti sel, dan rambut akar. Pada tumbuhan tertentu, pernapasan juga dapat dilakukan melalui akar napas, misalnya pada tumbuhan Bakau (Rhizophora sp.) dan Beringin (Ficus benjamina).

Respirasi ada dua macam, yaitu respirasi aerob dimana respirasi hanya dapat berlangsung dalam keadaan ada O₂ udara dan respirasi anaerob yang untuk berlangsungnya tidak memerlukan O₂ udara, meskipun dapat juga terjadi dalam keadaan ada udara.

Respirasi aerob

Respirasi aerob membutuhkan O₂ udara, melepaskan CO₂, merupakan aspek metabolisme proses-proses oksidasi bahan organik, reduksi molekul oksigen menjadi air, pembebasan energi (senyawa fosfat berenergi tinggi). Ada dua peristiwa penting dalam respirasi aerob, yaitu energi yang semula terikat pada gula heksose dipindahkan kepada ikatan fosfat berenergi tinggi, yaitu dalam bentuk molekul ATP dan terbentuknya zat-zat intermedier yang nantinya akan merupakan substrat bagi sintesis asam-asam amino, protein, lemak, dan lain lain.

Respirasi anaerob

Pada respirasi anaerob selain dihasilkan CO₂, terbentuk hasil-hasil antara, tenaga yang dibebaskan relatif sedikit, tanpa O₂ udara, dapat berlangsung dalam organ-organ tumbuhan yang tidak mudah memperoleh oksigen seperti umbi, biji yang kulitnya keras dan impermeable terhadap gas-gas. Contoh respirasi anaerob adalah pada fermentasi alkohol yang digambarkan dalam reaksi:

(C₆H₁₂O₆ → C₂H₅OH + CO₂ + 50 kkal)

Respirasi anaerob pada tumbuhan tingkat tinggi

Pada umumnya respirasi anaerob hanya terjadi jika persediaan oksigen bebas ada di bawah minimum. Dapat berlangsung pada biji-bijian seperti : jagung, kacang, padi, bunga matahari, dan lain lain. Hasilnya berupa bermacam asam organik seperti asam sitrat, malat, oksalat, tartrat, dan asam susu. Pada tumbuhan air, respirasi aerob dapat berlangsung terus karena adanya aerenkhim sehingga tumbuhan mampu mengadakan respirasi aerob dan anaerob, sesuai kebutuhan.

Sedangkan pada tumbuhan darat, jika terjadi penggenangan yang lama maka merupakan ancaman karena respirasi aerob terhenti, respirasi anaerob tidak mencukupi energi yang dibutuhkan dan akumulasi hasil akhir respirasi anaerob dapat merupakan racun dari jaringan yang bersangkutan.

Proses respirasi meliputi tiga tahap reaksi khemis, yaitu Glikolisis yang mengubah heksosa menjadi asam piruvat, Siklus Krebs (ATC/TCA) yang mengubah asam piruvat menjadi CO; dan H₂O, dan Sistem Sitokhrom.