Salah satu ciri dari makhluk hidup adalah bernafas. Sama hal, tumbuhan mengalami proses pernapasan atau biasa disebut dengan respirasi.
Respirasi berfungsi untuk menjaga keberlangsungan hidup tumbuhan. Respirasi sebagai salah satu ciri makhluk dialami oleh hewan, manusia dan tumbuhan.
Selain itu, makhluk hidup bernapas sebagai suatu proses kehidupan, hanya saja mereka memiliki cara bernafas yang berbeda antar makhluk hidup memanglah berbeda-beda. Pada tumbuh contohnya, respirasi berkaitan erat dengan fotosintesis.
Sebuah pernyataan dari Salisbury, 1995, respirasi adalah proses reaksi katabolisme yang memecah molekul-molekul gula berubah menjadi molekul anorganik yaitu karbondioksida (CO2) dan air (H2O).
Tidak hanya itu, Respirasi dapat diartikan sebagai proses penyerapan molekul oksigen pada udara bebas sehingga menghasilkan air, karbondioksida, dan energi yang dibutuhkan tumbuhan dalam bertumbuh serta berkembang.
Seperti yang sudah disampaikan sebelumnya, respirasi pada tumbuhan berkaitan erat dengan fotosintesis, sehingga tumbuhan mengalami respirasi di waktu pagi dan siang hari bersamaan dengan fotosintesis. Namun, di malam hari, respirasi tetap terjadi pada malam hari tanpa tumbuhan mengalami proses fotosintesis.
Secara umum, respirasi adalah serangkaian proses penghirupan oksigen dengan organ pernafasan untuk memecah senyawa organik yaitu CO2, H2O dan energi.
Selain itu, respirasi dapat diartikan sebagai reaksi redoks yang dioksidasi menjadi CO2.
Dalam proses respirasi yang terjadi adalah O2 diserap sebagai oksidator, kemudian mengalami perubahan menjadi H2O.
Selain itu, pada proses respirasi energi kimia ATP yang dikeluarkan, berperan sebagai penggerak respirasi. Jika dirumuskan, inilah prose respirasi:
C6H12O6 + O2 a 6CO2 + H2O + ENERGI
Respirasi terjadi pada beberapa substrat atau senyawa organik yang dioksidasikan. Substrat respirasi yang terlibat didalamnya adalah karbohidrat, gula (glukosa, fruktosa, sukrosa), pati, lipid, asam organik, dan protein.
Sedangkan bagian dari tumbuhan yang paling aktif ketika melakukan respirasi adalah kuncup bunga, tunas, biji yang mulai tumbuh atau muncul akar, ujung batang, dan ujung akar.
Tahapan pada proses respirasi tumbuhan dapat dijelasakan sebagai berikut:
- Oksigen ditangkap/ diserap dari udara bebas yang ada di lingkungan sekitar.
- Secara difusi, proses transportasi gas-gas seluruhnya
- Oksigen (O2) masuk dalam sel tumbuhan mengalami difusi melalui ruang antar sel, sitoplasma, dan membran sel.
- Difusi menghasilkan karbondioksida yang dikeluarkan dari sel tumbuhan
- Respirasi terjadi ketika O2 sudah diambil dari udara bebas.
- Tahapan dari respirasi adalah glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus asam sitrat, dan transpor elektron.
Glikolisis merupakan tahap awal terjadinya perubahan glukosa memecah menjadi dua molekul, yaitu molekul asam piruvat (beratom C3). Glikolisis terjadi pada sitosol.
Hasil dari glikolisis adalah 2 molekul ATP sebagai energi dan dua molekul NADH yang berfungsi untuk proses transpor elektron. Setelah itu, asam piruvat akan mengalami proses pada tahap dekarboksilasi oksidatif.
Dekarboksilasi oksidatif adalah proses mengubah asam piruvat menjadi asetil KoA dengan melepaskan CO2. Hasil dari dekarboksilasi adalah asetil KoA dan NADH.
Perbedaan yang terjadi pada keduanya adalah asetil KoA diproses melalui siklus asam sitrat, namun NADH digunakan dalam transpor elektron.
Tahap ketiga adalah siklus kreb atau daur asam sitrat. Proses ini merupakan pembongkaran asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia yang terjadi di membran mitokondria.
Proses yang terakhir adalah Transfer elektron. Reaksi ini adalah suatu rangkaian yang melibatkan pembawa elektron. Transfer elektron menghasilkan H2O yang dibantu oleh enzim seperti sitokrom, quinon, piridoksin, dan flavoprotein.
