Respirasi Tumbuhan: Pengertian, Proses, dan Jenis-jenisnya

Oleh: Yopi Nadia, Guru SDN 106/IX Muaro Sebapo, Muaro Jambi, Provinsi Jambi

KOMPAS.com - Dalam pengertian sehari-hari, bernafas (respirasi) kerap diartikan sebagai proses pertukaran gas di paru-paru. Namun, sebenarnya respirasi merupakan suatu proses reaksi katabolisme yang memecah molekul-molekul gula menjadi molekul anorganik.

Pengertian respirasi tumbuhan

Respirasi terjadi pada semua makhluk hidup, termasuk tumbuhan. 

Respirasi tumbuhan adalah proses penyerapan molekul oksigen yang terdapat di udara bebas untuk menghasilkan air, karbondioksida, dan energi yang sangat dibutuhkan tanaman untuk tumbuh dan berkembang.

Tumbuhan juga menyerap oksigen (O2) untuk pernafasannya. Oksigen diserap melalui celah kecil pada daun yang disebut sebagai stomata.

Pada keadaan aerob, tumbuhan melakukan respirasi aerob. Bila dalam keadaan anaerob atau kurang oksigen, jaringan melakukan respirasi secara anaerob. Misal pada akar yang tergenang air.

Pada respirasi aerob, terjadi pembakaran (oksidasi) zat gula (glukosa) secara sempurna, sehingga menghasilkan energi jauh lebih besar (36 ATP) daripada respirasi anaerob (2 ATP saja).

Demikian pula respirasi yang terjadi pada jasad renik (mikroorganisme). Sebagian mikroorganisme melakukan respirasi aerobik (dengan zat asam), anaerobik (tanpa zat asam) atau cara keduanya (aerobik fakultatif). 

Kapan tumbuhan melaukan respirasi?

Respirasi pada tumbuhan ada kaitannya dengan proses fotosintesis, sehingga dapat disimpulkan bahwa tumbuhan melakukan respirasi di waktu pagi dan siang hari bersamaan dengan proses fotosintesis, respirasi juga terjadi pada malam hari ketika tumbuhan tidak melakukan fotosintesis.

Proses terjadinya respirasi tumbuhan

Ada beberapa tahapan dalam proses respirasi tumbuhan, di antaranya:

• Oksigen ditangkap atau diserap dari udara bebas di lingkungan sekitar
• Proses transportasi gas-gas secara keseluruhan berlangsung secara difusi
• Oksigen (O2) masuk dalam sel tumbuhan kemudian mengalami difusi melalui ruang antar sel, sitoplasma, dan membran sel.
• Karbondioksida yang dihasilkan akan dikeluarkan dari sel tumbuhan melalui proses difusi.

Jika O2 sudah diambil dari udara bebas, barulah proses respirasi terjadi. Proses ini terdiri dari beberapa tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus asam sitrat, dan transpor elektron.

Penjelasannya sebagai berikut: 

• Glikolisis

Glikolisis adalah tahapan perubahan glukosa yang dipecah menjadi dua molekul, yaitu molekul asam piruvat (beratom C3). Peristiwa tersebut terjadi di sitosol.

Dalam tahap glikolisis akan menghasilkan 2 molekul ATP sebagai energi dan dua molekul NADH yang digunakan untuk proses transpor elektron.

Kemudian asam piruvat akan diproses di tahap dekarboksilasi oksidatif.

• Dekarboksilasi oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif yaitu proses pengubahan asam piruvat menjadi asetil KoA dengan melepaskan CO2.

Selain asetil KoA, NADH juga dihasilkan dalam proses ini. Bedanya, asetil KoA diproses melalui siklus asam sitrat, sedangkan NADH digunakan dalam transpor elektron.

• Siklus asam sitrat

Siklus kreb atau daur asam sitrat adalah pembongkaran asam piruvat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia. Siklus krebs ini terjadi di membran mitokondria.

• Transfer elektron

Transfer elektron yaitu suatu rangkaian reaksi yang melibatkan pembawa elektron. Dalam reaksi ini akan menghasilkan H2O, dalam proses ini dibantu oleh enzim seperti sitokrom, quinon, piridoksin, dan flavoprotein.

Jenis-jenis respirasi pada tumbuhan 

Klasifikasi respirasi pada tumbuhan terbagi menjadi dua jenis respirasi yaitu:

• Respirasi aerob

Respirasi aerob adalah proses respirasi yang membutuhkan oksigen untuk menjalankan proses respirasi.

Tahapan proses ini adalah penyerapan oksigen, pemecahan senyawa organik seperti glukosa menjadi CO2 dan H2O, pembebasan energi sebagai pengatur suhu dan proses kehidupan, dan pembebasan CO2 dan H2O.

• Respirasi anaerob

Respirasi anaerob, proses respirasi yang tidak membutuhkan oksigen. Respirasi ini biasa disebut dengan proses fermentasi. Kadar O2 dalam proses respirasi ini sangatlah minim.

Laju proses respirasi juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah suhu, jenis dan jumlah substrat, kelembaban, jumlah oksigen, tipe dan usia dari tumbuhan.