Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Dasar-dasar pernapasan
- Jalur Respirasi Tanaman
- Respirasi dan Fotosintesis
- Respirasi dan Produktivitas Tanaman
Melalui fotosintesis, tanaman mengubah sinar matahari menjadi energi potensial dalam bentuk ikatan kimia molekul karbohidrat. Namun, untuk menggunakan energi yang tersimpan itu untuk menghidupkan proses kehidupan esensial mereka - mulai dari pertumbuhan dan reproduksi hingga penyembuhan struktur yang rusak - tanaman harus mengubahnya menjadi bentuk yang dapat digunakan. Konversi itu terjadi melalui respirasi sel, jalur biokimia utama juga ditemukan pada hewan dan organisme lain.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Respirasi merupakan serangkaian reaksi yang digerakkan oleh enzim yang memungkinkan tanaman mengubah energi simpanan karbohidrat yang dibuat melalui fotosintesis menjadi bentuk energi yang dapat mereka gunakan untuk mendukung pertumbuhan dan proses metabolisme.
Dasar-dasar pernapasan
Respirasi memungkinkan tanaman dan makhluk hidup lainnya melepaskan energi yang tersimpan dalam ikatan kimia karbohidrat seperti gula yang terbuat dari karbon dioksida dan air selama fotosintesis. Sementara berbagai karbohidrat, serta protein dan lipid, dapat dipecah dalam respirasi, glukosa biasanya berfungsi sebagai model molekul untuk menunjukkan proses, yang dapat dinyatakan sebagai formula kimia berikut:
C6H12HAI6 (glukosa) + 6O2 (oksigen) -> 6CO2 (karbon dioksida) + 6H2O (air) + 32 ATP (energi)
Melalui serangkaian reaksi yang difasilitasi enzim, respirasi memecah ikatan molekul karbohidrat untuk menciptakan energi yang dapat digunakan dalam bentuk molekul adenosine triphosphate (ATP) serta produk sampingan karbon dioksida dan air. Energi panas juga dilepaskan dalam proses.
Jalur Respirasi Tanaman
Glikolisis berfungsi sebagai langkah pertama dalam pernapasan dan tidak membutuhkan oksigen. Ini terjadi di dalam sitoplasma sel dan menghasilkan sejumlah kecil ATP dan asam piruvat. Piruvat ini kemudian memasuki membran dalam mitokondria sel untuk fase kedua dari respirasi aerobik - siklus Krebs, juga dikenal sebagai siklus asam sitrat atau jalur asam tricarboxylic acid (TCA), yang meliputi serangkaian reaksi kimia yang melepaskan elektron dan karbon dioksida. Akhirnya, elektron yang dibebaskan selama siklus Krebs memasuki rantai transpor elektron, yang melepaskan energi yang digunakan dalam puncak reaksi oksidatif-fosforilasi untuk menciptakan ATP.
Respirasi dan Fotosintesis
Dalam arti umum, respirasi dapat dianggap sebagai kebalikan dari fotosintesis: Input fotosintesis - karbon dioksida, air dan energi - adalah output dari respirasi, meskipun proses kimia di antara keduanya bukan cermin gambar satu sama lain. Sementara fotosintesis hanya terjadi di hadapan cahaya dan di daun yang mengandung kloroplas, respirasi terjadi siang dan malam di semua sel hidup.
Respirasi dan Produktivitas Tanaman
Tingkat relatif fotosintesis, yang menghasilkan molekul makanan, dan respirasi, yang membakar molekul makanan itu untuk energi, memengaruhi produktivitas tanaman secara keseluruhan. Ketika aktivitas fotosintesis melebihi respirasi, pertumbuhan tanaman berlangsung pada tingkat tinggi. Ketika respirasi melebihi fotosintesis, pertumbuhan melambat. Fotosintesis dan respirasi meningkat dengan meningkatnya suhu, tetapi pada titik tertentu, laju fotosintesis turun sementara laju respirasi terus meningkat. Hal ini dapat menyebabkan berkurangnya energi yang tersimpan. Produktivitas primer bersih - jumlah biomassa yang diciptakan oleh tanaman hijau yang dapat digunakan untuk sisa rantai makanan - mewakili keseimbangan fotosintesis dan respirasi, dihitung dengan mengurangi energi yang hilang ke pembangkit listrik tenaga pernapasan dari total energi kimia yang dihasilkan oleh fotosintesis, alias produktivitas primer kotor.