RESPIRASI• 6O2 + C6H12O6 6CO2 + 6H2O + Energy• Cellular Respiration: Perubahan Glucose menjadi

ATP dengan menggunakan O2• Proses pembentukan ATP melalui penguraian

Glucose dengan adanya Oksigen• Energi bebas yang dilepaskan (dalam bentuk

ATP) yang siap digunakan untuk pertumbuhandan perkembangan tanaman

• Respirasi terjadi dalam sel tanaman dan hewan• Respirasi berlangsung dalam Mitochondria• Produk dari respirasi berupa ATP, CO2 dan air• Respirasi berlangsung:

– Pada saat yang sama dengan prosesfotosintesis

– Selama malam hari– Pada benih dorman– Pada buah yang sedang berkembang dan

pada prose kemasakan buah

KRT-2008 1

• 6O2 + C6H12O6 6CO2 + 6H2O + Energy• Cellular Respiration: Perubahan Glucose menjadi

ATP dengan menggunakan O2• Proses pembentukan ATP melalui penguraian

Glucose dengan adanya Oksigen• Energi bebas yang dilepaskan (dalam bentuk

ATP) yang siap digunakan untuk pertumbuhandan perkembangan tanaman

• Respirasi terjadi dalam sel tanaman dan hewan• Respirasi berlangsung dalam Mitochondria• Produk dari respirasi berupa ATP, CO2 dan air• Respirasi berlangsung:

– Pada saat yang sama dengan prosesfotosintesis

– Selama malam hari– Pada benih dorman– Pada buah yang sedang berkembang dan

pada prose kemasakan buah

MITOCHONDRIA & RESPIRASI• Mitochondria merupakan

organelle yang terbungkus-membran

• Fungsi utamanya adalahmengubah energi potensial darimolekul makanan menjadi ATP

• Respirasi Aerob memerlukanadanya oksigen

• C6H12O6 + 6O2 + 40ADP +40Phosphates 6CO2 + 6H2O +40 ATP

• Respirasi Aerob merupakan tiperespirasi utama yang terjadidalam tanaman dan hewan

KRT-2008 2

• Mitochondria merupakanorganelle yang terbungkus-membran

• Fungsi utamanya adalahmengubah energi potensial darimolekul makanan menjadi ATP

• Respirasi Aerob memerlukanadanya oksigen

• C6H12O6 + 6O2 + 40ADP +40Phosphates 6CO2 + 6H2O +40 ATP

• Respirasi Aerob merupakan tiperespirasi utama yang terjadidalam tanaman dan hewan

MITOCHONDRIA & RESPIRASI• Tidak semua energi dalam

glucose diubah menjadibentuk ATP:– Yang efisien hanya 40 %– Extra energy diubah

menjadi panas:• Dalam tanaman,

panas tersebut cepatdihilangkan

• Pada hewan, panasdipertahankan untukmenjaga suhu tubuh

KRT-2008 3

• Tidak semua energi dalamglucose diubah menjadibentuk ATP:– Yang efisien hanya 40 %– Extra energy diubah

menjadi panas:• Dalam tanaman,

panas tersebut cepatdihilangkan

• Pada hewan, panasdipertahankan untukmenjaga suhu tubuh

3 TAHAP UTAMA RESPIRASI1. Glycolysis

1. Penguraian Glucosemenjadi senyawa 3-C yangdisebut: Pyruvate

2. Terjadi dalam Cytosol3. Terbentuk ATP dan NADH

(molekul energi cadangan)4. NADH terbentuk dari NAD5. NAD + H NADH sama

seperti pembentukanNADPH2 yang berasal dariNADP + H2

KRT-2008 4

1. Glycolysis1. Penguraian Glucose

menjadi senyawa 3-C yangdisebut: Pyruvate

2. Terjadi dalam Cytosol3. Terbentuk ATP dan NADH

(molekul energi cadangan)4. NADH terbentuk dari NAD5. NAD + H NADH sama

seperti pembentukanNADPH2 yang berasal dariNADP + H2

TAHAPAN RESPIRASI2 Krebs Cycle

1 Disebut juga: Citric Acid Cycle atauTricarboxylic Acid Cycle / TCA Cycle

2 Berlangsung dalam Mitochondrial Matrix3 Siklus ini secara lengkap mengurai Pyruvate

menjadi CO2 dan bermacam-macam CarbonSkeletons

4 Skeletons digunakan dalam MatabolicPathways untuk membuat berbagai senyawa:1 Protein2 Lipid3 Carbohydrate dinding sel4 DNA5 Hormon Tanaman6 Pigmen Tanaman7 Berbagai senyawa biokimia

5 Tahapan ketika CO2 dikeluarkan dari tanaman6 Dihasilkan 10 NADH

KRT-2008 5

2 Krebs Cycle1 Disebut juga: Citric Acid Cycle atau

Tricarboxylic Acid Cycle / TCA Cycle2 Berlangsung dalam Mitochondrial Matrix3 Siklus ini secara lengkap mengurai Pyruvate

menjadi CO2 dan bermacam-macam CarbonSkeletons

4 Skeletons digunakan dalam MatabolicPathways untuk membuat berbagai senyawa:1 Protein2 Lipid3 Carbohydrate dinding sel4 DNA5 Hormon Tanaman6 Pigmen Tanaman7 Berbagai senyawa biokimia

5 Tahapan ketika CO2 dikeluarkan dari tanaman6 Dihasilkan 10 NADH

TAHAPAN RESPIRASI3 Electron Transport Chain

1 Disebut juga: OxidativePhosphorylation

2 Serangkaian protein dalamMitochondria membantu TransferElectron (e-) dari NADH ke Oksigen(melepaskan sejumlah energi)

3 Berlangsung pada MitochondrialInner Membran (Protein terikat padamembran)

4 Energi yang dilepas, digunakanuntuk berjalannya reaksi ADP + P ATP (Terbentuk sejumlah ATP)

5 Oksigen diperlukan dalam tahapanini

6 Terbentuk Air

KRT-2008 6

3 Electron Transport Chain1 Disebut juga: Oxidative

Phosphorylation2 Serangkaian protein dalam

Mitochondria membantu TransferElectron (e-) dari NADH ke Oksigen(melepaskan sejumlah energi)

3 Berlangsung pada MitochondrialInner Membran (Protein terikat padamembran)

4 Energi yang dilepas, digunakanuntuk berjalannya reaksi ADP + P ATP (Terbentuk sejumlah ATP)

5 Oksigen diperlukan dalam tahapanini

6 Terbentuk Air

Electron Transport Chain• Proses yang

menggunakanelektron energitinggi dari siklusKrebs untukmengubah ADPmenjadi ATP

• Lokasi: cristae ofmitochondria

• Menghasilkan 32ATP

KRT-2008 7

• Proses yangmenggunakanelektron energitinggi dari siklusKrebs untukmengubah ADPmenjadi ATP

• Lokasi: cristae ofmitochondria

• Menghasilkan 32ATP

RESPIRASI ANAEROB• Respirasi Anaerob disebut juga: Fermentasi• Terjadi pada lingkungan Oksigen-Rendah

tanaman yang ditanam pada tanah basah ataupadat

• ATP masih diproduksi dari Glucose, tetapi tidakseefisien Respirasi Aerob

• Hanya 2 ATP yang terbentuk, sedangkan padarespirasi Aerob terbentuk 40 ATP

• Glucose + Oksigen 2 Ethanol + 2 Air + 2ATP

• C6H12O6 + O2 2 CH2O5 + 2 H2O + 2 ATP(Proses ini yang digunakan untuk membuatalcohol atau wine)

• Tanaman akan menderita keracunan Ethanoldan senyawa yang lain

• Jika Respirasi Anaerob berlangsung lama,maka tanaman akan sangat terhambatpertumbuhannya dan produksinya rendah

KRT-2008 8

• Respirasi Anaerob disebut juga: Fermentasi• Terjadi pada lingkungan Oksigen-Rendah

tanaman yang ditanam pada tanah basah ataupadat

• ATP masih diproduksi dari Glucose, tetapi tidakseefisien Respirasi Aerob

• Hanya 2 ATP yang terbentuk, sedangkan padarespirasi Aerob terbentuk 40 ATP

• Glucose + Oksigen 2 Ethanol + 2 Air + 2ATP

• C6H12O6 + O2 2 CH2O5 + 2 H2O + 2 ATP(Proses ini yang digunakan untuk membuatalcohol atau wine)

• Tanaman akan menderita keracunan Ethanoldan senyawa yang lain

• Jika Respirasi Anaerob berlangsung lama,maka tanaman akan sangat terhambatpertumbuhannya dan produksinya rendah

Fermentasi / Respirasi AnaerobProses yang melepaskan energi dariGlucose bila tidak ada oksigen

Tanaman, Ragi dan beberapa mikroba

Organisme Lain

KRT-2008 9

Organisme Lain

PHOTORESPIRATION• Dalam keadaan normal,

CO2 bergabung denganRUBP menjadi 2 molekulPGA

• Dalam prosesFotorespirasi O2menggantikan CO2 dalamreaksi yang tidakproduktif

• Tanaman C4 nampaknyamempunyai mekanismeyang dapat menekanproses fotorespirasikarena adanyaperbedaan anatomi seldengan tanaman C3

KRT-2008 10

• Dalam keadaan normal,CO2 bergabung denganRUBP menjadi 2 molekulPGA

• Dalam prosesFotorespirasi O2menggantikan CO2 dalamreaksi yang tidakproduktif

• Tanaman C4 nampaknyamempunyai mekanismeyang dapat menekanproses fotorespirasikarena adanyaperbedaan anatomi seldengan tanaman C3

Photorespiration• Respirasi yang terjadi pada saat

ada cahaya• Ilmuwan menemukan bahwa

beberapa tanaman mempunyailaju respirasi yang lebih cepatpada saat ada cahaya daripadadalam gelap

• Terjadi dalam chloroplast danstruktur lain dalam Photosyntheticcell

• Rubisco dapat bereaksi denganoksigen sehingga:– Produksi bahan kering tanaman

berkurang– ATP yang diproduksi dalam

fotorespirasi lebih sedikit

KRT-2008 11

• Respirasi yang terjadi pada saatada cahaya

• Ilmuwan menemukan bahwabeberapa tanaman mempunyailaju respirasi yang lebih cepatpada saat ada cahaya daripadadalam gelap

• Terjadi dalam chloroplast danstruktur lain dalam Photosyntheticcell

• Rubisco dapat bereaksi denganoksigen sehingga:– Produksi bahan kering tanaman

berkurang– ATP yang diproduksi dalam

fotorespirasi lebih sedikit

Factors Influencing Photorespiration1. Ratio O2 : CO2 Jika sel mempunyai O2 lebih

rendah, tetapi CO2 lebihtinggi, maka Siklus Calvinakan berjalan normal

Jika sel mempunyai O2 lebihtinggi dan CO2 lebih rendahmaka Fotorespirasi yanglebih dominan

Tanaman C4 mempunyai lajufotorespirasi sedikit / lebihrendah karena CO2 masukke bundle sheath cells

KRT-2008 12

1. Ratio O2 : CO2 Jika sel mempunyai O2 lebih

rendah, tetapi CO2 lebihtinggi, maka Siklus Calvinakan berjalan normal

Jika sel mempunyai O2 lebihtinggi dan CO2 lebih rendahmaka Fotorespirasi yanglebih dominan

Tanaman C4 mempunyai lajufotorespirasi sedikit / lebihrendah karena CO2 masukke bundle sheath cells

Factors Influencing Photorespiration2. Intensitas CahayaPeningkatan intensitas cahaya

akan meningkatkan energi untukproses fotorespirasi danfotosintesis

Tanaman C3 Jenuh-cahaya padaintensitas cahaya yang lebihrendah daripada tanaman C4 Tercapainya “Break-Even Point” pada

taraf cahaya yang jauh lebih rendahini karena meningkatnya fotorespirasi

KRT-2008 13

2. Intensitas CahayaPeningkatan intensitas cahaya

akan meningkatkan energi untukproses fotorespirasi danfotosintesis

Tanaman C3 Jenuh-cahaya padaintensitas cahaya yang lebihrendah daripada tanaman C4 Tercapainya “Break-Even Point” pada

taraf cahaya yang jauh lebih rendahini karena meningkatnya fotorespirasi

Factors Influencing Photorespiration3. Temperatur Respirasi Aerob dan Photorespirasi meningkat

dengan meningkatnya suhu Tanaman mempunyai kisaran suhu optimum,

minimum dan maksimum yang berbeda4. Net Photosynthesis / Net Assimilation Rate Tanaman C4 mempunyai Net Assimilation Rate

2-3 kali lebih tinggi dari tanaman C3 Tanaman C4 disebut: Efficient Plants dan

tanaman C3 disebut: Non-Efficient Plants Tanaman C4 dapat memproduksi bahan kering

3 kali lebih banyak daripada tanaman C3

KRT-2008 14

3. Temperatur Respirasi Aerob dan Photorespirasi meningkat

dengan meningkatnya suhu Tanaman mempunyai kisaran suhu optimum,

minimum dan maksimum yang berbeda4. Net Photosynthesis / Net Assimilation Rate Tanaman C4 mempunyai Net Assimilation Rate

2-3 kali lebih tinggi dari tanaman C3 Tanaman C4 disebut: Efficient Plants dan

tanaman C3 disebut: Non-Efficient Plants Tanaman C4 dapat memproduksi bahan kering

3 kali lebih banyak daripada tanaman C3

Factors Affecting Respiration1. Macam sel / jaringan Sel meristematis, buah yang

masak, dan biji yang sedang berkembangmempunyai laju respirasi yang tinggi

2. Temperatur Suhu optimum dan maksimumrespirasi umumnya lebih tinggi daripada suhuoptimum dan maksimum fotosintesis

3. Oksigen O2 rendah dapat mereduksi respirasiaerob dan fotorespirasi

4. Cahaya Tidak secara langsung mempengaruhirespirasi, tetapi melalui glucose yang terbentuk

5. Glucose Diperlukan Glucose yang cukup agarterjadi respirasi

6. CO2 CO2 tinggi dapat mereduksi respirasi7. ATP Akan mempengaruhi respirasi jika proses

metabolik yang lain berjalan lambat atau berhenti8. Plant Injury Kerusakan mekanis, penyakit, gigitan

serangga, herbisida dapat meningkatkan lajurespirasi

KRT-2008 15

1. Macam sel / jaringan Sel meristematis, buah yangmasak, dan biji yang sedang berkembangmempunyai laju respirasi yang tinggi

2. Temperatur Suhu optimum dan maksimumrespirasi umumnya lebih tinggi daripada suhuoptimum dan maksimum fotosintesis

3. Oksigen O2 rendah dapat mereduksi respirasiaerob dan fotorespirasi

4. Cahaya Tidak secara langsung mempengaruhirespirasi, tetapi melalui glucose yang terbentuk

5. Glucose Diperlukan Glucose yang cukup agarterjadi respirasi

6. CO2 CO2 tinggi dapat mereduksi respirasi7. ATP Akan mempengaruhi respirasi jika proses

metabolik yang lain berjalan lambat atau berhenti8. Plant Injury Kerusakan mekanis, penyakit, gigitan

serangga, herbisida dapat meningkatkan lajurespirasi

KRT-2008 16