RESPIRASI PADA TUMBUHAN
MAKALAH
UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Fisiologi Hewan Yang dibina oleh Ibu Dr. H. Dahlia! M.S
"leh #elo$%o# &' (. Nurul Hi#$ah Hi#$ah -. 1i#a Ardilla Ardilla ,. Yuni3a Nur Agus3ini Agus3iningsih ngsih
) (*+,*-+(*(/ (*+,*-+(*(/ 0 ) (*+,*-+2*,2 (*+,*-+2*,2 0 ) (*+,*-+(&&* (*+,*-+(&&* 0
"44 ' H
UNIVERSITAS UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Oktober 2015
BAB I PENDAHULUAN 11 L!t!r L!t!r B!"!k!#$ B!"!k!#$
Se$ua sel a#3i4 $ela#u#an $ela#u#an res%irasi res%irasi se%anang se%anang hidu%n5a! hidu%n5a! res%irasi res%irasi 3eradi 3eradi dengan $en5era% o#sigen dan $ele%as#an #arbondio#sida. Na$un res%irasi adalah lebih dari se#edar %er3u#aran gas6gas. 1es%irasi adalah %roses o#sidasi redu#si 5ang $engo#sidas $engo#sidasii sen5awa6sen5 sen5awa6sen5awa awa $enadi $enadi #arbondio#si #arbondio#sida! da! sedang#an sedang#an o#sigen o#sigen 5ang disera% diredu#si $enadi air )H-"0. 7roses u3a$a res%irasi adalah $obili3as sen5awa orga organi ni# #
dan dan
o#si o#sida dasi si
sen5 sen5aw awa6 a6se sen5 n5aw awaa
3ers 3erseb ebu3 u3
se8a se8ara ra
3er# 3er#en enda dali li
un3u un3u# #
$enghasil#an energi bagi %e$eliharaan dan %er#e$bangan 3u$buhan. Fisiol Fisiologi ogi 3u$buha 3u$buhan n $eru%a# $eru%a#an an 8abang 8abang biolog biologii 5ang 5ang $e$%el $e$%elaa aari ri 3en3an 3en3ang g %roses $e3abolis$e 5ang 3eradi di dala$ 3ubuh 3u$buhan 5ang $en5ebab#an 3u$buhan 3ersebu3 da%a3 hidu%. Lau %roses6%roses $e3abolis$e ini di%engaruhi oleh )dan da%a3 %ula 3ergan3ung %ada0 4a#3or64a#3or ling#ungan $i#ro di se#i3ar 3u$buhan 3ersebu3. Fo3osin3esis dan res%irasi $eru%a#an %roses $e3abolis$e dasar 5ang 3eradi di dala$ sel hidu%. Dala$ $a#alah ini %enulis a#an $e$bahas lebih lanu3 3en3ang %roses6%roses 5ang 3eradi dala$ res%irasi sel 3u$buhan beser3a 4a#3or64a#3or 5ang $e$%engaruhi res%irasi. 12 R%&%'! R%&%'!# # M!'!"!( M!'!"!( (0. A%a#ah %enger3ian dari res%irasi9 -0. A%a#ah $a8a$6$a8a$ res%irasi9 ,0. A%a#ah %erbedaan res%irasi aerob dan anaerob9 *0. :agai$ana ;alur Al3erna3i4 7en3osa %o
BAB II PEMBAHASAN
21 Pe#$ert)!# Re'*)r!')
1es%irasi adalah sua3u %roses %e$bebasan energi 5ang 3ersi$%an dala$ =a3 su$ber energi $elalui %roses #i$ia dengan $engguna#an o#sigen. 1es%irasi bisa uga diar3i#an sebagai rea#si o#sidasi sen5awa organi# un3u# $enghasil#an energi. Energi ini diguna#an un3u# a#3i>i3as sel dan #ehidu%an 3u$buhan se%er3i sin3esis )anabolis$e0! gera#! %er3u$buhan! %er#e$bangan. Energi #i$ia 5ang dihasil#an dari %roses res%irasi adealah energi #i$ia dala$ ben3u# AT7 a3u sen5awa berenergi 3inggi lainn5a )NADH dan FADH0. 1es%irasi uga $enghasil#an #arbondio#sida 5ang ber%eran %ada #esei$bangan #arbon di ala$. 1es%irasi %ada 3u$buhan berlangsung siang dan $ala$ #arena 8aha5a bu#an $eru%a#an s5ara3 u3a$a. ;adi %roses res%irasi selalu berlangsung se%anang wa#3u sela$a 3u$buhan hidu%. 22 M!+!& re'*)r!')
:erdasar#an #ebu3uhann5a 3erhada% o#sigen! res%irasi da%a3 dibeda#an $enadi dua $a8a$! 5ai3u' (.
1es%irasi Aerob! 5ai3u res%irasi 5ang $e$erlu#an o#sigen! %enguraiann5a leng#a% sa$%ai $enghasil#an energi! #arbondio#sida! dan ua% air.
-.
1es%irasi Anaerob! 5ai3u res%irasi 5ang 3ida# $e$erlu#an o#sigen 3e3a%i %enguraian bahan organi#n5a 3ida# leng#a%. 1es%irasi ini arang 3eradi! han5a dala$ #eadaan #husus.
1
Re!k') Aerob
1ea#si aerob $eru%a#an %roses res%irasi 5ang $e$bu3uh#an o#sigen bebas dari udara. 1es%irasi aerob berlangsung $elalui e$%a3 3aha% di$ana #ee$%a3 3aha% 3ersebu3 3eradi di berbeda 3e$%a3. 7ada %roses awal rea#si Aerob! 3eradi %roses Gli#olisis 5ang 3eradi di Si3o%las$a! De#arbo#silasi "#sida3i4 7iru>a3! Si#lus Krebs 5ang 3eradi di $a3ri#s $i3o#ondria! dan %roses 3era#hir 5ai3u 3rans%or3 ele83ron 5ang 3eradi di $e$bran dala$ $i3i#ondria.
A G")ko")')'
Gli#olisis $eru%a#an %roses $e3abolise #arbohidra3 5ang %er3a$a di3e$u#an! dan di5a#ini bahwa %roses ini 3eradi bai# %ada sel hewan $au%un sel 3u$buhan. Gli#olisis %roses %e$e8ahan glu#osa )?H(-"0 $enadi - asa$ %iru>a3 )?,0 %roses gli#olisis 3eradi dala$ bebera%a 3aha% se%er3i beri#u3' (. Taha% ( ' G"%ko'! 5ang $asu# #e dala$ sel $engala$i 4os4orilasi dengan ban3uan en=i$ heksokinase dan $enghasil#an $"%ko'! ,.o'.!t . 1ea#si ini $e$erlu#an energ5 5ang di%eroleh dari
%erubahan AT7 $enadi AD7. -. Taha% - ' G"%ko'! ,-.o'.!t diubah oleh en=i$ fosfoglukoisomerase $enadi ben3u# .r%kto'! ,-.o'.!t ,. Taha% , ' Dengan $engguna#an energ5 dari %erubahan AT7 $enadi
AD7!
.r%kto'!
,-.o'.!t
diubah
oleh
en=i$
fosfofruktokinase $enadi .r%kto'! 1/,-b).o'.!t *. Taha% * ' .rt%kto'! 1/,-b).o'.!t )$ole#ul ber#arbon 0 %e8ah $e$ben3u# - $ole#ul ber#arbon ,! 5ai3u $")'er!"e()--.o'.!t )GP a3au PGAL0 oleh en=i$ aldolase. 2. Taha% 2 ' $")'er!"e()--.o'.!t )GP a3au PGAL0 berubah $enadi 1/-b).o'.o$")'er!t PGAP3
$elalui ban3uan en=i$
triosefosfat dehidrogenase.Dala$ 33aha% ini uga 3eradi 3rans4er ele83ron sehingga NAD@ berubah $enadi NADH! ser3a %engi#a3an 4os4a3 anorgani# dari si3o%las$a.
. Taha% ' 7GAL @ 7hos%a3 @ NAD@ dengan ban3uan en=i$ gliseraldehid ,64os4a3 dehidrogenase $enadi (!, bi4os4aglisera3 @ NADH @ H@ &. Taha% ' Teradi %erubahan 1/-b).o'.o$")'er!t PGAP3 $enadi .o'.o$")'er!t PGA3 dengan ban3uan en=i$ fosfosgliserokinase.
7ada 3aha% ini uga 3eradi - $ole#ul AT7 dengan $engguna#an guugus 4os4a3 55ang sudah ada %ada rea#si sebelu$n5a. /. Taha% &' -.o'.o$")'er!t PGA3 $enadi 2-.o'.o$")'er!t #arena en=i$ fofsogliseromutase $e$indah#an gugus 4os4a3n5a. . Taha% / ' 2-.o'.o$")'er!t $enadi 2-.o.oe#o"-*)r%4!t PEP3 dengan ban3uan en=i$ enolase den %e$bebasan - $ole#ul air. (+. Taha% ' 2-.o.oe#o"-*)r%4!t PEP3 berubah $enadi 2 !'!& *)r%4!t $elalui ban3uan en=i$ piruvatkinase dan $enghasil#an -
AT7. :erdasar#an 3aha%n63aha%an dia3as rea#si
sa$%ai 2 gli#olisis
disebu3 sebagai 3aha% %ersia%an! %ada awal rea#si $e$erlu#an AT7 un3u# $enga#3i4#an glu#osa $enadi glu#osa 64os4a3. Hasil dari rea#si gli#olisis 3aha% (62 5ai3u glu#osa @ - AT7
-7GAL
@ -AD7. Taha% (
sa$%ai 2 $eru%a#an 3aha% %enggunaan energi - AT7! se$en3ara 3aha% sa$%ai (+ $eru%a#an 3aha% %enghasil energ5 5ai3u - AT7. Da%a3 disi$%ul#an %roses gli#olisis a#an $enghasil#an - as$a %iru>a3! - AT7! - NADH dari se3ia% %erubahan ( $ole#ul glu#osa! hasil dari %roses gli#olisis a#an di%roses %ada si#lus #rebs.
B Dek!rbok')"!') Ok')!t) P)r%4!t 7iru>a3 5ang dihasil#an dari gli#olisis a#an $elewa3i $e$bran
$i3o#ondria. 7ada $e3abolis$e aerobi# selanu35a %iru>a3 da%a3 $asu# #e daur asa$ si3ra3. Sebelu$ %iru>a3 $asu# daur asa$ si3ra3 sebagai #alur %usa3 $e3abolis$e aerobi#! rang#a #arbon %iru>a3 $engala$i 3iga %erubahan #i$ia 5ai3u' De#arbo#silasi "#sida3i4 )D"0 5ang a#an $engubah - asa$ %iru>a3 )?,0 $enadi ase3il #oen=i$6A )ase3il #o6A0 5ang $e$ili#i a3o$ ber#arbon - a3au ?-. :erlangsung di dala$ $a3ri# $i3o#ondria. Teradi , 3aha% dala$ D" 5ai3u ' •
7ada 3aha% #e6(! asa$ %iru>a3 )?,0 $ele%as#an ele#3ron )o#sidasi0
•
sehingga ( a3o$ #arbonn5a a#an le%as $e$ben3u# ?"-. 7ada 3aha% #e6-! 3erben3u# sen5awa 5ang dina$a#an si3ra3
•
#e$udian NAD@ diredu#si )$eneri$a ele#3ron0 $enadi NADH. 7ada 3aha% #e6,! $ole#ul ber#arbon - )?-0 5ang 3erben3u# %ada 3aha% ( a#an dio#sidasi dan $engi#a3 Ko6A )#oen=i$ A0 sehingga 3erben3u# ase3il Ko6A. 7erubahan ini $e$erlu#an 3iga en=i$! li$a en=i$! dan li$a
rea#si #i$ia 5ang berbeda. Sa3u %a#e3 en=i$ leng#a% 5ang ber%eran dala$ %erubahan %iru>a3 $enadi Ase3il ?o6A.
S)k"%' Kreb'
Si#lus Kerbs di3e$u#an oleh Hans Krebs %ada 3ahun(,+6an. Sebelu$ $e$asu#i Si#lus Krebs %erlu $elewa3i %roses an3ara gli#olisis dan de#arbo#silasi o#sidasi %iru>a3. Ke$udian %roses si#lus Krebs 5ang
3eradi di $a3ri#s $i3o#ondria. :erlangsung dala$ / lang#ah. Si#lus Krebs $engguna#an ase3il Ko6A 5ang 3elah dihasil#an %ada 3aha% D". (0 :ersa3un5a asa$ o#salo ase3a3 dengan ase3il#oen=i$ A sehingga 3ersusun asa$ si3ra3. -0 7e$ben3u#an si3ra3 dari o#salo ase3a3 dengan en=i$ si3ra3sinase. ,0 7e$ben3u#an isosi3ra3 dari si3ra3 $elalui 8is6a#oni3a3dengan en=i$ a#oni3ase. *0 "#sidasi isosi3ra3 $enadi a6#e3oglu3ara3 dengan en=i$ isosi3ra3 dehidrogenase. 20 "#sidasi a6#e3oglu3ara3 $enadi su#sina3 denganen=i$ a6#e3oglu3ara3 dehidrogenase. 0 "#sidasi su#sina3 $enadi 4u$ara3 oleh en=i$ su#sina3 dehidrogenase. &0 7ena$bahan ( $ol H-" %ada 4u$ara3 dengan en=i$4u$arase $enadi $ala3. /0 "#sidasi
$ala3
$enadi
o#salo
ase3a3
dengan
en=i$$ala3
dehidrogenase. 7ada a#hir si#lus Krebs ini a#an 3erben3u# #e$bali asa$ o#saloase3a3 5ang beri#a3an dengan $ole#ul ase3il #oen=i$ A 5ang lain dan berlangsung #e$bali si#lus Krebs! #arena sela$a rea#si o#sidasi %ada $ole#ul glu#osa han5a dihasil#an - $ole#ul ase3il #oen=i$ A! $a#a si#lus Krebs harus berlangsung seban5a# dua #ali. ;adi hasil bersih dari o#sidasi ( $ole#ul glu#osa a#an dihasil#an - AT7 dan * ?"ser3a / %asang a3o$ H 5ang a#an $asu# #e ran3ai 3rans%or ele#3ron. D Tr!#'*or E"ektro#
7ada sis3e$ 3rans4er ele83ron! berlangsung %enge%a#an energi dari glu#osa $enadi AT7. 1ea#si ini $eru%a#an 3aha% 3era#hir dari res%irasi aerob 5ang 3eradi di dala$ $e$bran dala$ $i3o#ondria. Sen5awa 5ang ber%eran dala$ s5s3e$ ini adalah nicotinamide adenine dinucleotide 3eredu#si )NADH0 dan flavin adenine dinucleotide )FAD0. Ele#3ron6ele#3ron berenergi 3inggi hasil gli#olisis dan si#lus #rebs a#an $asu# #e s5s3e$ 3rans%or3 ele83ron $elalui ban3uan NADH dan FADH-.
Selain i3u! $ole#ul lain 5ang uga ber%eran dala$ 3rans%or3 ele83ron adalah $ole#ul o#sigen! #oen=i$ B )UbiCuinone0! si3o#ro$ b! si3o#ro$ 8! dan si3o#ro$ a. Dari daur Krebs a#an #eluar ele#3ron dan ion H@ 5ang dibawa sebagai NADH dan FADH-! sehingga di dala$ $i3o#ondria )dengan adan5a si#lus Krebs 5ang dilanu3#an dengan o#sidasi $elalui sis3e$ %engang#u3an ele#3ron0 a#an 3erben3u# air! sebagai hasil sa$%ingan res%irasi selain ?"-. 7rodu# sa$%ingan res%irasi 3ersebu3 %ada a#hirn5a dibuang #e luar 3ubuh $elalui s3o$a3a %ada 3u$buhan dan %ada hewan 3ing#a3 3inggi $elalui %aru6%aru %ada %eris3iwa %erna4asan.
1an3ai 3rans%or ele83ron di$ulai # e3i#a NAD dio#sidasi dengan $ena$bah#an dua ele83ron dan dua ion H@ sehingga NAD diredu#si
$enadi NADH-. Selanu3n5a! NADH- $e$indah#an dua ele83ron dan dua ion H@ #e sua3u en=i$ 4la>in! 5ai3u flavin mononukleotida )FMN0 a3au flafin adenine nukleotida )FAD0 sehingga sen5awa 3ersebu3 3eredu#si $enadi FMN- a3au FADH-. Energi 5ang di%erlu#an un3u# $eredu#si FAD lebih #e8il i#a dibanding#an dengan energi 5ang dibebas#an $elalui o#sidasi NAD. Sehingga energi 5ang 3ersisa diguna#an un3u# $ensin3esis sa3u $ole#ul AT7 dari AD7 dan ion %os4a3 )7i0. Selanu3n5a FADH- $eredu#si in3i besi %ada sua3u %ro3ein #o$%le#s! #e$udian $eredu#si besi %ada si3o#ro$ b. Si3o#ro$ b $eredu#si sen5awa 4enoli# $enadi #inon! 5ai3u uni#uinon )B0. Uni#uinon $eru%a#an anggo3a ran3ai 3rans%or ele83ron 5ang bu#an %ro3ein. Selain $ele%as#an ele#3ron! #oen=i$ B uga $ele%as#an dua ion H@. Ele#3ron dari B #e$udian $eredu#si si3o#ro$ 8! dan $e$bebas#an energi 5ang 8u#u% un3u# $en5a3u#an AD7 dan ion %os4a3 )7i0 $enadi AT7 #edua. Si3o#ro$ 8 #e$udian $eredu#si si3o#ro$ a! dan ini $eru%a#an a#hir dari ran3ai 3rans%or ele#3ron. Si3o#ro$ a, $eru%a#an anggo3a s5s3e$ ang#u3an 3rans%or ele83ron 5ang da%a3 berea#si dengan $ole#ul o#sigen. Selanu3n5a %ada 3aha% 3era#hir ran3ai 3rans%or3 ele83ron ini! dua ion H@ a#an bergabung dengan
"- $e$ben3u# air )H-"0. "#sidasi
5ang 3era#hir ini $a$%u $enghasil#an energi 5ang 8u#u% besar un3u# da%a3 $ela#u#an sin3esis AT7 #e3iga. ;adi! se8ara #eseluruhan ada 3iga 3e$%a3 %ada 3rans%or ele#3ron 5ang da%a3 $en5a3u#an AD7 dan 7i $enadi AT7. 1an3ai 3rans%or ele83ron 3ida# se8ara langsung $e$bua3 AT7. Fungsi ran3ai 3rans%or ialah un3u# $e$%er$udah a3uh5a ele83ron dari $a#anan #e o#sigen! $e$e8ah %enurunan energ5 bebas 5ang besar $enadi sedere3an lang#ah 5ang lebih #e8il 5ang $ele%as#an energ5 dala$ u$lah 5ang bisa dia3ur.
7roses 5ang
sebenarn5a
ber3ugas
$e$bua3
AT7
adalah
#e$ios$osis 5ang $engguna#an en=i$ 5ang disebu3 ATP ')#t!'e. AT7 sin3ase $engguna#an energ5 dari gradien ion 5ang ada un3u# $enggera#an sin3esis AT7. Gradien ion 5ang $enggera#an 4os4orilasi o#sida3i4 ialah gradien3 %ro3on )ion hidrogen0 dengan #a3a lain! su$ber da5a un3u# AT7 sin3ase ialah %erbedaan #onsen3rasi H@ %ada sisi 5ang berlawanan dari $e$brane dala$ $i3o#ondria. Me#anis$e aliran H@ dari $a3ri#s #e ruang an3ar $e$brane un3u# $endorong 3erben3u#n5a AT7 dari AD7 dan 7i disebu3 ke&)o'&o')' . 2 Re!k') A#!erob
1ea#si anaerob $eru%a#an re%irasi 5ang 3ida# $e$bu3uh#an o#sigen bebas. 1es%irasi 3an%a o#sigen 5ang de$i#ian di#enal uga dengan is3ilah fermentasi. Se%er3i haln5a re%irasi aerob! 4er$en3asi uga berawal dari %roses %e$e8ahan glu#osa $enadi - $ole#ul asa$ %iru>a3! - NADH! dan - AT7. Selanu3n5a! se3ia% $ole#ul asa$ %iru>a3 sia% $enalani 4er$en3asi. Ada bebera%a 8on3oh 4er$en3asi! 5ai3u Fer$en3asi Asa$ La#3a3 dan Al#ohol.
! A'!& L!kt!t ;i#a diliha3 dari na$an5a $a#a hasil a#hir dari 4er$en3asi adalah asa$ la#3a3 a3au asa$ susu. Kelelahan 5ang 3eradi %ada $anusia #arena bergera# $elebihi #e$a$%uan! sehingga 3erben3u# asa$ la#3a3 sebagai a#hir dari 4er$en3asi %ada 3ubuh. en=i$ 1ea#sin5a ' ?H(-"
?-H2"?""H @ Energi
7rosesn5a ' a) Glu#osa
asa$ %iru>a3 )%roses gli#olisis0 en=i$ ?H(-" ?-H,"?""H @ Energi b0 Dehidroginase asa$ %iru>a3 a#an $e$ben3u# as$ la#3a3 - ?-H,"?""H @ - NADH- ?-H2"?""H @ - NAD en=i$
Energi 5ang 3erben3u# dari gli#olisis a#an $enghasil#an asa$ %iru>a3!selanu3n5a asa$ %iru>a3 $enadi asa$ la#3a3' / AT7 6 - NADH
/ AT7 6 - ) , AT7 0 - AT7
b A"ko(o" 7roses 4er$en3asi ini di$ulai dengan gli#osis 5ang $enghasil#an asa$ %iru>a3. 1ea#si ini 3ida# ada o#sigen! sehingga asa$ %iru>a3 diubah $enadi asa$ la#3a3! 5ang $enga#iba3#an ele#3ron 3ida# $enerus#an %eralanann5a sehingga 3ida# lagi $eneri$a ele3ron dari NADH dan FAD. :erar3i NADH 5ang di%erlu#an dala$ si#lus Krebs uga 3ida# 3erben3u#! a#iba3n5a si#lus #rebs 3erhen3i. Te3a%i NADH di luar $i3o#ondria da%a3 diben3u# dari NADH $elalui %roses %e$ben3u#an asa$ la#3a3 dari asa$ %iru>a3. 7erlu Anda #e3ahui asa$ la#3a3 adalah =a3 #i$ia 5ang $erugian #arena bersi4a3 ra8un. 7ada bebera%a $i#roba %eris3iwa %e$bebasan energi 3erla#sana #arenaasa$ %iru>a3 diubah $enadi asa$ ase3a3 @ ?"- ! selanu3n5a asa$ ase3a3diubah $enadi al#ohol. 7ada 4er$en3asi al#ohol! ( $ole#ul glu#osa han5a da%a3 $enghasil#an- $ole#ul AT7! banding#an dengan res%irasi aerob! sa3u $ole#ul glu#osa $a$%u $enghasil#an ,/ $ole#ul AT7. 7ada %eris3iwa ini 3eradi %engubahan NADH $enadi NAD@ sehingga %roses gli#olisis da%a3 3eradi! dengan de$i#ian asa$ %iru>a3 5ang 3ersediaun3u# diubah $enadi energi. 1ea#sin5a ' a) Glu#osa asa$ %iru>a3 )%roses gli#olisis0 b0 Der#abo#sila3 asa$ %iru>a3. Asa$ %iru>a3 Ase3aldehid @ ?" %iru>a3 der#abo#silase ?H,?H"
80 Ase3aldehid oleh al8ohol dehidrogenase di ubah $enadi al8ohol )e3anol0 - ?H,?H" @ - NADH- ?-H2"H @ - NAD En=i$ Al8ohol dehidrogenase
1ing#asan 1ea#si ' ?H(-"
- ?-H2"H @ - ?"- @ - NADH-@ Energi
2 Perbe!!# Re'*)r!') Aerob !# Re'*)r!') A#!erob
7erbedaan an3ara res%irasi aerob dan res%irasi anaerob da%a3 diabar#an sebagai beri#u3'
(.
1es%irasi Aerob ' U$u$ 3eradi %ada se$ua $a#hlu# hidu% 3er$asu# 3u$buhan! berlangsung seu$ur hidu%! energi 5ang dihasil#an besar! 3ida# $erugi#an
3u$buhan!
$e$erlu#an
o#sigen!
hasil
a#hir
beru%a
#arbondio#sida dan ua% air. -.
1es%irasi Anaerob ' Han5a 3eradi dala$ #eadaan #husus! bersi4a3 se$en3ara )han5a %ada 4ase 3er3en3u saa0! energi 5ang dihasil#an #e8il! i#a 3eradi 3erus $enerus a#an $enghasil#an sen5awa 5ang bersi4a3 ra8un bagi 3u$buhan! 3ida# $e$erlu#an o#sigen! hasil a#hirn5a beru%a al#ohol a3au asa$ la#3a3 dan #arbondio#sida.
26 Pro'e' !# F%#$') J!"%r A"ter#!t). Ok')!') Hek'o'! Me"!"%) J!"%r Pe#to'! Po'*!t
;alur %en3osa 4os4a3 $eru%a#an alur $e3abolis$e al3erna3i4 un3u# o#sidasi glu#osa di $ana 3ida# ada AT7 5ang dihasil#an. 7rodu# u3a$an5a adalah NAD7H! sua3u %eredu#si 5ang di%erlu#an dala$ bebera%a %roses anabolis$e )un3u# biosin3esis asa$ le$a#! #oles3erol! dan s3eroid lain0 dan ribosa62 4os4a3 5ang $eru%a#an #o$%onen s3ru#3ural nu#leo3ida dan asa$ nu#lea3 )1ibosa un3u# biosin3esis asa$ nu#lea30. ;alur %en3osa 4os4a3 $eru%a#an alur un3u# sin3esis 3iga 4os4a3 %en3osa ' ribulosa 2 6 4os4a3! ribose 2 6 4os4a3! dan 5lulose 2 6 4os4a3. 1ibosa 2 4os4a3 di%erlu#an un3u# sin3esis 1NA dan DNA. ;alur %en3osa 4os4a3he#sosa $ono4os4a3 $enghasil#an NAD7H dan ribosa di luar $i3o#ondria. NAD7H uga %en3ing dala$ de3o#si4i#asi oba3 oleh $onoo#sigenase! redu#siglu3a3ion. Lin3asan %en3osa 4os4a3 $eru%a#an alur al3erna3i4 un3u# $e3abolis$e glu#osa. Lin3asan ini 3ida# $enghasil#an AT7! 3e3a%i $e$%un5ai dua 4ungsi u3a$a! 5ai3u ' a. 7rodu#si NAD7H un3u# sin3esis redu#3i4 se%er3i biosin3esis asa$ le$a# ser3a s3eroid. b. Men8egah s3ress o#sida3i4 dengan $engubah H-"- $enadi H-" dan i#a 3ida# 3erda%a3 NAD7H! H-"- a#an di ubah $enadi radi#al bebas hidro#sin 5ang a#an $en5erang sel.
7ada 3u$buhan %roses ini 3eradi di %las3ida. ;alur %en3osa 4os4a3 $engo#sidasi glu#osa 4os4a3 $enadi =a3 an3ara alur gli#oli3i# dan dala$ %roses 3ersebu3 $enghasil#an NAD7H dan ribosa 2 4os4a3 un3u# sin3esis nu#leo3ida. NAD7H diguna#an un3u# alur redu#3i4! $isaln5a biosin3esis asa$ le$a#! dan sis3e$ %er3ahanan glua3a3ion 3erhada% 8edera 5ang disebab#an oleh s%esies o#sigen rea#3i4 1ea#si %en3osa 4os4a3 3eradi dala$ %las3ida. En=i$ %ada lin3asan %en3osa 4os4a3 se%er3i %ada gli#olisis di3e$u#an di dala$ si3osol. Se%er3i %ada gli#olisis! o#sidasi di8a%ai lewa3 rea#si dehidrogenasi! 3e3a%i dala$ hal lin3asan %en3osa 4os4a3! sebagai a#se%3or hidrogen diguna#an NAD7@ dan bu#an NAD@. Tida# ada AT7 5ang diguna#an a3au%un di%rodu#si %ada alur ini. Ter!*!t 2 .!'e *!! *e#t(o'! .o'.!t 7
(. Fase o#sida3i4 5ang $enghasil#an NAD7H
7ada 4ase 5ang
%er3a$a! glu#osa
6%hos%ha3e
$enalani
%roses
dehidroginase dan de#arbo#silase un3u# $e$beri#an sebuah sen5awa %en3osa! 5ai3u ribosa 26%hos%ha3e. -. Fase nono#sida3i4 5ang $enghasil#an %re#ursor ribosa 7ada 4ase 5ang #edua! ribulosa 264os4a3 di#on>ersi #e$bali $enadi glu#osa 64os4a3 oleh serang#aian rea#si 5ang 3eru3a$a $eliba3#an dua en=i$ 5ai3u 3rans#e3olase dan 3ransaldolase. F%#$') L)#t!'!# Pe#to'! Fo'.!t 7
(. Menghasil#an $e3aboli3 un3u# sin3esa #arbohidra3 1ibulosa 2 7 5ang nan3in5a rea#si L7F %er3a$a $eliba3#an glu#osa664os4a3! 5ang berasal dari %ero$ba#an %a3i 4os4orilase di gli#olisis! dari %ena$bahan 4os4a3 a#hir %ada AT7 #e glu#osa a3au langsung dari 4o3osin3esis. Sen5awa ini segera dio#sidasi oleh glu#osa664os4a3 dehidrogenase $enadi 64os4oglu#ono6la#3ona )rea#si (0. La#3ona ini se8ara 8e%a3 dihidrolisis oleh la#3onase $enadi 64os4oglu#ona3 )rea#si -0! #e$udian sen5awa 3era#hir ini segera dide#arbo#silasi se8ara o#sida3i4 $enadi ribulosa6264os4a3 oleh 64os4oglu#ona3 dehidrogenase )rea#si ,0. Selanu3n5a L7F $enghasil#an %en3osa 4os4a3 dan di#a3alisis oleh iso$erase )rea#si *0 dan e%i$erase )rea#si 20! 5ang $eru%a#an salah sa3u enis iso$erase. 1ea#si ini dan rea#si beri#u3n5a seru%a dengan bebera%a rea#si di daur ?al>in. En=i$ 5ang %en3ing ialah 3rans#e3olase )rea#si dan /0 dan 3ransaldolasa#an diubah $enadi 1uD7! sebagai sen5awa #un8i dala$ Fo3osin3esa -. Menghasil#an $e3aboli3 )%en3osa0 un3u# sin3esa sen5awa 4enol 5ang $udah dio#sidasi $enadi Buinon! $e$ben3u# %oli$er 8o#la3 bersi4a3 ra8un. 7en3osa uga $eru%a#an %re#ursor lignin. ,. Me$%rodu#si NAD7H sebagai #oen=i$ 5ang sanga3 dibu3uh#an dala$ berbagai rea#si $e3abolis$e. *. Menghasil#an 1ibosa un3u# sin3esa asa$ nu#lea3 dan berbagai #oen=i$. 7eranan L7F sanga3 %en3ing! #arena da%a3 diangga% sebagai
alur %enghubung an3ara alur %ero$ba#an dengan alur %e$ben3u#an #arbohidra3 H%b%#$!# Pe#to'e P(o'*(!te P!t(8!9 PPP3 e#$!# G")ko")')'
Hubungan 7en3ose 7hos%ha3e 7a3hwa5 )7770 dengan gli#olisis adalah 777 $eru%a#an alur al3erna3i4 rea#si 3u$buhan dala$ $e$%eroleh energi dari o#sidasi gula $enadi ?"- dan air selain $elalui %roses gli#olisis. 1ea#si 777 seru%a dengan rea#si %ada gli#olisis. Disa$%ing i3u! gli#olisis dan 777 $e$%un5ai %erea#si 3er3en3u 5ang la=i$ dan #eduan5a 3eradi 3eru3a$a di si3osol! sehingga #edua lin3asan saling 3eralin. Sa3u %erbedaan %en3ing ialah di 777 %eneri$a ele#3onn5a selalu NAD7@! sedang#an di gli#olisis %eneri$a ele#3onn5a adalah NAD@. 25 F!ktor-F!ktor 9!#$ Ber*e#$!r%( Ter(!!* L!:% Re'*)r!') Se" T%&b%(!#
Fa#3or64a#3or 5ang $e$%engaruhi res%irasi da%a3 dibeda#an $enadi dua 4a#3or! 5ai3u' F!ktor )#ter#!"/ &er%*!k!# .!ktor 9!#$ ber!'!" !r) !"!& t%b%( t%&b%(!# )t% 'e#)r)/ 9!)t% 7 (. ;u$lah %las$a dala$ sel ;aringan6aringan $eris3e$a3is $uda $e$ili#i sel6sel 5ang $asih %enuh
dengan %las$a dengan >iabili3as 3inggi biasan5a $e$%un5ai #e8e%a3an res%irasi 5ang lebih besar dari%ada aringan6aringan 5ang lebih 3ua di $ana u$lah %las$an5a sudah lebih sedi#i3. -. ;u$lah subs3ra3 res%irasi dala$ sel Tersedian5a subs3ra3 res%irasi %ada 3u$buhan $eru%a#an hal 5ang %en3ing dala$ $ela#u#an res%irasi. Tu$buhan dengan #andungan subs3ra3 5ang sedi#i3 a#an $ela#u#an res%irasi dengan lau 5ang rendah %ula. Sebali#n5a! 3u$buhan dengan #andungan subs3ra3 5ang ban5a# a#an $ela#u#an res%irasi dengan lau 5ang 3inggi. Subs3ra3 u3a$a res%irasi adalah #arbohidra3. ,. U$ur dan 3i%e 3u$buhan 1es%irasi %ada 3u$buhan $uda lebih 3inggi dari 3u$buhan 5ang sudah dewasa a3au lebih 3ua. Hal ini di#arena#an %ada 3u$buhan $uda aringann5a uga $asih $uda dan sedang ber#e$bang dengan bai#. U$ur
3u$buhan uga a#an $e$e%engaruhi lau res%irasi. Lau res%irasi 3inggi %ada saa3 %er#e8a$bahan dan 3e3a% 3inggi %ada 4ase %er3u$buhan >ege3a3i4 awal )di $ana lau %er3u$buhan uga 3inggi0 dan #e$udian a#an $enurun dengan ber3a$bahn5a u$ur 3u$buhan. F!ktor ek'ter#!"/ !!"!( .!ktor 9!#$ ber!'!" !r) "%!r 'e" !t!% ")#$k%#$!#/ ter)r) !t!'7 (. Suhu 7ada u$u$n5a dala$ ba3as6ba3as 3er3en3u #enai#an suhu $en5ebab#an
%ula #enai#an lau res%irasi. Ke8e%a3an rea#si res%irasi a#an $ening#a3 un3u# se3ia% #enai#an suhu sebesar (+o?! na$un hal ini 3ergan3ung %ada $asing6$asing s%esies 3u$buhan. 7erlu diinga3! #enai#an suhu 5ang $elebihi ba3as $ini$u$ #era wn=i$! a#an $enurun#an lau res%irasi #arena en=i$ res%irasi 3ida# da%a3 be#era dengan bai# %ada suhu 3er3alu 3inggi. -. Kadar "- udara 7engaruh #adar o#sigen dala$ a3$os4er 3erhada% #e8e%a3an res%irasi a#an berbeda6beda 3ergan3ung %ada aringan dan enis 3u$buhan! 3e3a%i $es#i%un de$i#ian $a#in 3inggi #adar o#sigen di a3$os4er $a#a $a#in 3inggi #e8e%a3an res%irasi 3u$buhan. ,. Kadar ?"- udara Se$a#in 3inggi #onsen3rasi #arbondio#sida
di%er#ira#an
da%a3
$engha$ba3 %roses res%irasi. Konsen3rasi #arbondio#sida 5ang 3inggi $en5ebab#an s3o$a3a $enu3u% sehingga 3ida# 3eradi %er3u#aran gas a3au o#sigen 3ida# da%a3 disera% oleh 3u$buhan. 7engaruh ha$ba3an 5ang 3elah dia$a3i %ada res%irasi daun $ung#in disebab#an oleh hal ini. *. Kadar air dala$ aringan 7ada u$u$n5a dengan nai#n5a #adar air dala$ aringan #e8e%a3an res%irasi uga a#an $ening#a3. Ini na$%a# elas %ada bii 5ang sedang ber#e8a$bah. 2. ?aha5a ?aha5a da%a3 $ening#a3#an lau res%irasi %ada aringan 3u$buhan 5ang ber#loro4il #arena 8aha5a ber%engaruh %ada 3ersedian5a subs3ra3 res%irasi 5ang dihasil#an dari %roses 4o3osin3esis.
. Gara$6gara$ $ineral ;i#a a#ar $en5era% gara$6gara$ $ineral dari dala$ 3anah! lau res%irasi $ening#a3. Hal ini di#ai3#an dengan energi 5ang di%erlu#an %ada saa3 gara$ion disera% dan diang#u3. Ke%erluan energi i3u di%enuhi dengan $enai##an lau res%irasi. Feno$ena ini di#enal dengan res%irasi gara$. 2, K!t!bo")'&e L)*) D!"!& B):)/ S)k"%' G")ok')"!t !# G"%ko#eo$e#e')' *!! T%&b%(!# Li%id $eru%a#an #o$%onen u3a$a dari $e$bran %las$a! na$un le$a# 3ida# selalu diguna#an un3u# su$ber res%irasi #arbon. 7ada bii 5ang $en5i$%an li%id dala$ ben3u# gliseradehid diguna#an sebagai 8adangan #arbon. Karena le$a# dan $in5a# 3ida# laru3 dala$ air! 3u$buhan 3ida# da%a3 $ela#u#an 3ranslo#asi le$a# dan $in5a# $elalui 4loe$. Dengan de$i#ian 3ranslo#asi le$a# dan $in5a#
dila#u#an dengan 8ara 3e#anan 5ang berasal dari bii #e daerah %e$anangan a#ar un3u# $e$ban3u %roses %e$bua3an energi dan %er3u$buhan. Asa$ le$a# harus di#on>ersi 3erlebih dahulu un3u# di3ranslo#asi oleh 4loe$ 5ang 8air. 7roses 5ang leng#a% dari #on>ersi 3ersebu3 adalah %erubahan dari 3rigliseradehid $enadi su#rosa 5ang $eliba3#an badan le$a#! gl5o5so$es! $i3o#ondria! dan si3osol. Taha% %er3a$a dari #on>ersi gliseradehid
adalah hidrolisis. 7roses
hidroslisis ini $e$erlu#an en=i$ li%ase 5ang be#era %ada %er$u#aan $in5a#. Ke$udian asa$ le$a# $e$asu#i gl5o5so$e! organel 5ang s3ru#3urn5a $iri% %ero#siso$ 5ang di3e$u#an %ada daun na$un $e$ili#i en=i$ 5ang berbeda. 7ada gl5o5so$e! asa$ le$a# $engala$i 6o#sidasi! 5ai3u i#a3an asa$ le$a# di%o3ong se3ia% - a3o$ 8arbon! $enadi a8e35l6?oA. :ebera%a# a8e35l6?oA ber#o$binasi dengan o#sala3 un3u# $e$ben3u# si3ra3 ) #arbon0 5ang di#enal dengan si#lus glio#sila3. Si3ra3 3ersebu3 di#on>ersi $enadi isosi3ra3! 5ang #e$udian di%e8ah $enadi sa3u $ole#ul sa#sina3 )* #arbon0 dan sa3u $ole#ul glio#sila3 )- #arbon0. Su#sina3 #e$bali diben3u# di $i3o#ondria dan $asu# dala$ si#lus asa$ si3ra3! regenerasi o#sala3! 5ang sanga3 dibu3uh#an un3u# $enaga %e$ben3u#an si#lus glio#sila3.
Glio#sila3
$e$%rodu#si $ala3.
berga$bung
dengan a8e35l6?oA 5ang
lain
un3u#
Ke$udian $ala3 a#an $e$asu#i si3osol un3u# $e$ulai
o#sidasi o#sala3 dan de#arbo#silasi 4os4oenol%iru>a3 )7E70. Si#lus glio#sila3 $eliba3#an en=i$ 5ang berada di gl5o5so$e dan $i3o#ondria. Dua en=i$ dala$ si#lus 3ersebu3 adalah )'o+)tr!te "9!'e ! be#era $engon>ersi iso8i3rade $enadi su#sina3 dan glio#sila3! ser3a en=i$ &!"!te'9#t(!'e/ be#era $eng#ondensasi a8e35l dengan glio#sila3 un3u# $e$ben3u# $ala3. Ke$udian $ala3 di3ranslo#asi dari gl5o5so$e #e si3osol! un3u# dio#sidasi dengan 8e%a3 $enadi o#saloase3a3 dengan en=i$ $ala3 deh5drogenase. Tuuan dari si#lus glio#sila3 adalah un3u# $eng#a3alisasi s3ru#3ur dari o#sala3 dari dua $ole#ul a8e35l ?oA. Di
dala$
*(o*oe#o"*9r%4!te
si3osol!
o#sala3
+!rbo;9k)#!'
dide#arbo#silasi PEPK3
dengan
un3u#
en=i$
$e$ben3u#
%hos%oenol%5ru>a3e )7E70. Se3elah rang#aian rea#si selesai dala$ gli#olisis! 7E7 di#on>ersi $enadi glu#osa. Kon>ersi dari 7E7 $enadi glu#osa dengan si#lus gli#olisis disebu3 dengan glu#oneogenesis. Dala$ %roses glu#oneogenesis $engguna#an en=i$ 5ang sanga3 %en3ing dala$ se3ia% 4asen5a. 1ea#si gl58olu3i8 %hos%ho4ru83o#inase dan heo#inase 3ida# da%a3 diubah lagi! %erubahan energi
5ang
dihasil#an
3ida#
$engun3ung#an
glu#oneogenesis berlangsung!
dala$
sin3e3is
glu#osa.
Sela$a
rea#si 3ersebu3 digan3i dengan rea#si 5ang
$engun3ung#an sin3esis glu#osa. Kon>ersi dari 4ru#3osa6(!6bi4os4a3 $enadi 4ru#3osa66%os%a3 di#a3alis dengan glu#osa66%hos%a3ase. 7erbedaan ini sanga3 %en3ing #arena $e$beri#an rea#si 5ang $engun3ung#an sebelu$ dibebas#an. Sa3u rea#si da%a3 a#3i4 sela$a 5ang lain 3ida# berlangsung! agar rea#si 5ang lain 3ida# berlangsung sia6sia. Gl58erol dihasil#an dari re#asi li%ase didala$ $in5a# 5ang berada di si3osol 5ang $eru%a#an 3e$%a3 4os4olirasi %er3a$a dengan AT7 un3u# $e$ben3u# J6 gliserol%os%a3e dan #e$udian dio#sidasi $enadi dih5dro56ase3on %os%a3e )DHA70. DHA7 da%a3 uga di#on>ersi $enadi su#rosa dengan $e$bali#an gli#olisis. :ebera%a energi disi$%an dala$ ben3u# 3rigiseraldehid lalu di#on>ersi $enadi su#rosa dengan glu#oneogenesis! 3e3a%i 6o#sidasi dari asa$ le$a# di dala$ gl5o5so$e uga a#an $e$%rodu#si ban5a# NADH. Gl5o5so$e 3ida# da%a3 $engo#sidasi ulang NADH se8ara langsung! 3e3a%i bisa diguna#an un3u# $engurangi o#saloase3a3 $enadi $ala3. Mala3 #e$udian di%indah #e dala$ $i3o#ondria un3u# dio#sidasi dengan $engguna#an $ala3 dehidro#inase. Dala$ hal ini $ala3 ber4ungsi sebagai %eran3ara! $e$bawa u$lah 5ang se3ara an3ara un3u# gl5o5so$e
dan
$i3o#ondria.
1eo#sidasi
$ala3
di
dala$
$i3o#ondria
$enghasil#an NADH 5ang da%a3 diguna#an %ada saa3 3rans%or3 ele#3ron dan sin3esis AT7.
BAB III KESIMPULAN 1 Pe#$ert)!# !r) re'*)r!') 1es%irasi adalah sua3u %roses %e$bebasan energi 5ang 3ersi$%an dala$ =a3 su$ber energi $elalui %roses #i$ia dengan $engguna#an o#sigen. 1es%irasi bisa uga diar3i#an sebagai rea#si o#sidasi sen5awa organi# un3u# $enghasil#an energi. 2 M!+!&-&!+!& re'*)r!') :erdasar#an #ebu3uhann5a 3erhada% o#sigen! res%irasi da%a3 dibeda#an $enadi dua $a8a$! 5ai3u! 1es%irasi Aerob dan 1es%irasi Anaerob Perbe!!# re'*)r!') !erob !# !#!erob 7erbedaan dari res%iras aerob dan aerob adalah! %ada aerob 3eradi %ada ha%ir se$ua $a#hlu#! sela$a $asih hidu%. Sedang#an res%irasi aerob 3eradi %ada wa#3u #husus saa. 6 F%#$') J!"%r Pe#to'! Fo'.!t Fungsi dari alur %en3osa 4os4a3 an3ara lain $enghasil#an $e3aboli3 un3u# sin3esa #arbohidra3 1ibulosa 2 7! $enghasil#an $e3aboli3 )%en3osa0! dan $enghasil#an 1ibosa. 5 F!ktor-.!ktor 9!#$ ber*e#$!r%( ter(!!* "!:% re'*)r!') Fa#3or64a#3or 5ang ber%engaruh 3erhada% lau res%irasi sel 3u$buhan 5ai3u 4a#3or in3ernal $eli%u3i' u$lah %las$a dala$ sel! u$lah subs3ra3 res%irasi dala$ sel! unur dan 3i%e 3u$buhan dan 4a#3or e#s3ernal $eli%u3i' suhu! #adar o#sigen! #adar #arbondio#sida! #adar air dala$ aringan! 8aha5a dan gara$6gara$ $ineral. , Pro'e' k!t!bo")'&e ")*) *!! b):) 7roses ini $eliba3#an badan $in5a#! glio#siso$e! dan $i3o#ondria. Se8ara garis besar %roses ini $engubah 8adangan 3rigiserid $enadi su#rosa.
DAFTAR PUSTAKA
Dwiose%u3ro! D. (-. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. ;a#ar3a' 7T. Gra$edia 7us3a#a U3a$a
Ho%s#in! . G. Introduction of Plant Fisiology 4th Edition. Huner N7A USA' ;hon ile5 and Sons