Tahapan Respirasi Tumbuhan

Jika suatu biji ditumbuhkan di ruangan gelap, maka biji tersebut akan semakin bertambah beratnya. Akan tetapi, jika kita mengukur berat keringnya, maka biji yang belum tumbuh lebih berat daripada biji yang sudah tumbuh. Artinya biji yang telah tumbuh banyak menyerap air, namun biji tersebut sebearnya kehilangan sebagian dari zat organiknya. Zat organik yang hilang itu sebenarnya tidak hilang sama sekali melainkan berubah menjadi energi yang digunakan pada proses pertumbuhan biji tadi. Perubahan inilah yang merupakan prose respirasi (Dwidjoseputro, 1989).

Semua sel aktif terus-menerus melakukan respirasi, sering menyerap O₂ dan melepaskan CO₂ dalam volume yang sama. Namun, respirasi itu lebih dari sekedar pertukaran gas secara sederhana. Proses keseluruhannya merupakan reaksi oksidasi-reduksi, yaitu senyawa dioksidasi menjadi CO_2, sedangkan O₂ yang diserap direduksi membentuk H₂O. Sebagian besar energi yang dilepaskan selama respirasi kira-kira sebesar 2870 kj atau 686 kcal per mol glukosa (Salisbury, 1995).

Tahapan yang pertama adalah glikolisis, yaitu tahapan pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat (beratom C3), peristiwa ini berlangsung di sitosol. As. Piruvat yang dihasilkan selanjutnya akan diproses dalam tahap dekarboksilasi oksidatif. Selain itu glikolisis juga menghasilkan 2 molekul ATP sebagai energi dan 2 molekul NADH.
Dalam keadaan anaerob, As. Piruvat hasil glikoisis akan diubah menjadi karbondioksida dan etil alkohol. Proses pengubahan ini dikatalisis oleh enzim dalam sitoplasma. Dalam respirasi anaerob jumlah ATP yang dihasilkan hanya dua molekul untuk setiap satu molekul glukosa, hasil ini berbeda jauh dengan ATP yang dihasilkan dari hasil keseluruhan respirasi aerob yaitu 36 ATP (Salisbury, 1995).

Tahapan kedua dari respirasi adalah dekarboksilasi oksidatif, yaitu pengubahan asam piruvat (beratom C 3) menjadi Asetil KoA (beratom C 2) dengan melepaskan CO₂, peristiwa ini berlangsung di sitosol. Asetil KoA yang dihasilkan akan diproses dalam siklus asam sitrat. Hasil lainnya yaitu NADH yang akan digunakan dalam transpor electron (Salisbury, 1995).

Tahapan selanjutnya adalah siklus asam sitrat (daur krebs) yang terjadi di dalam matriks dan membran dalam mitokondria, yaitu tahapan pengolahan asetil KoA dengan senyawa asam sitrat sebagai senyawa yang pertama kali terbentuk. Beberapa senyawa dihasilkan dalam tahapan ini, diantaranya adalah satu molekul ATP sebagai energi, satu molekul FADH dan tiga molekul NADH yang akan digunakan dalam transfer elektron, serta dua molekul CO₂ (Salisbury, 1995).

Tahapan terakhir adalah transfer elektron, yaitu serangkaian reaksi yang melibatkan sistem karier elektron (pembawa elektron). Proses ini terjadi di dalam membran dalam mitokondria. Dalam reaksi ini elektron ditransfer dalam serangkaian reaksi redoks dan dibantu oleh enzim sitokrom, quinon, piridoksin, dan flavoprotein. Reaksi transfer elektron ini nantinya akan menghasilkan H₂O (Salisbury, 1995).

Jumlah CO₂ yang terlepas dibagi dengan jumlah O₂ yang diperlukan dalam respirasi merupakan suatu angka yang disebut kosien respirasi. Kosien respirasi itu benar-benar 1 jika yang menjadi substrat adalah gula (biasanya glukosa dan fruktosa). Namun, pada kenyataannya sangat jarang kosien respirasi suatu tanaman bernilai 1. Penyimpangan ini bisa terjadi karena beberapa faktor, misalnya jenis substrat, kadar O₂ di dalam udara, persediaan air, cahaya, dan pengaruh bahan kimia (toksin) (Dwidjoseputro, 1989).

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro. 1989. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia : Jakarta

Salisbury. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Penerbit ITB : Bandung