TINJAUAN PUSTAKA
Koesien respirasi didefinisikan sebagai rasio dari pengeluaran dari CO2 dengan pengambilan O2 selama respirasi dan mengindikasikan jenis substrat yang akan dioksidasi. Dalam banyak jaringan tumbuhan nilai RQ akan mendekati 1 yang mengindikasikan respirasi karbohidrat. Sebagai contoh dalam perkecambahan biji berkarbohidrat, RQ naik dari mendekati 1 menuju sekitar 1,3, dimana karbohidrat diubah menjadi asam organik. Pada biji berlemak RQ menurun hingga sekitar 0,4 atau lebih selama perkecambahan. Ini adalah indikator oksidasi asam lemak dan beberapa kasus konversi asam lemak menjadi sukrosa. RQ untuk konversi dari palmitate menjadi sukrosa adalah 0,36 (Ting, 1982).
Jika karbohidrat, misalnya sukrosa, fruktan atau pati merupakan substrat respirasi dan jika mereka secara sempurna dioksidasi, maka volume O2 yang diambil persis berimbang dengan CO2 yang dilepaskan. Nisbah CO2 dan O2 ini disebut kuosien respirasi atau RQ, sering hampir mendekati 1. Sebagai contoh RQ yang diperoleh dari daun berbagai jenis tumbuhan rata-rata 1,05. Biji yang sedang berkecambah dari tumbuhan serealia dan kacang-kacangan seperti kapri dan kacang yang mengandung pati sebagai makanan cadangan utama, juga menunjukkan nilai RQ sekitar 1,0. Tapi biji tumbuhan lain banyak mengandung lemak atau minyak yang kaya hidrogen dan rendah kandungan oksigennya bila dioksidasi selama perkecambahan, RQ hanya 0,7 (Salisbury and Ross, 1995).
Ketika substansi yang lebih miskin oksigennya dari pada karbohidrat dioksidasi dalam respirasi, nilai dari koesien respirasi kurang dari 1 seperti respirasi lemak selama perkecambahan dari biji berlemak nilai koesien respirasinya 0,7. Apabila yang dioksidasi asam organik maka nilai RQ melebihi 1, 4 pada kasus asam oksalat, 1,6 untuk asam tartarik dan 1,3 untuk asam malat. Pada beberapa kasus nilai RQ dapat mencapai 0 karena O2 ada yang diserap tetapi tidak ada CO2 yang dikeluarkan (Pradhan, 2004).
Kebanayakan cara untuk menentukan hasil dari respirsi melibatkan kuantitatif pengeluaran CO2 atau O2 yang dikonsumsi. Satu metode sederhana melibatkan penghisapan CO2 yang diproduksi di dalam larutan bariun hidroksida (Ba(OH)2) dan menimbang barium karbonat (BaCO3) yang terbentuk. Variasi dari metode ini adalah adanya CO2 yang diserap dalam NaOH dari Ba(OH)3 dan sisa CO2 yang diserap diputuskan dengan titrasi (Devlin and Witham, 2002).
Tumbuhan memperoleh energi dari oksidasi senyawa-senyawa yang berlangsung perlahan danterjadi pada suhu kamar. Reaksi ini dari sudut energi merupakan kebalikan fotosintesis. Energi yang dibebaskan dalam respirasi sebagian tampak dalam bentuk panas yang tidak berguna untuk tumbuhan, yang lainnya dipergunakan dalam kegiatan sel-sel untuk sintesis pigmen, enzim, vitamin, minyak esensial, lendir, resin, asam-asam organik, tanin, glukosida misalnya digitalin dan alkaloid, seperti misalnya kafein, nikotin dan striknin (Tjitrosomo dkk., 2000).
Senyawa yang mengandung energi ke dalam siklus krebs adalah asam piruvat. Yang dikombinasikan oleh molekul yang mengandung sulfur, vitamin seperti koenzim A (CoA) dan satu molekul CO2 yang hilang. Hasilnya sebuah molekul baru, asetil CoA, yang mengandung CoA dan 2 atom karbon (sebuah kelompok asetil) dari asam piruvat. Asetil CoA adalah komposisi kunci dalam respirasi karena makanan melewati senyawa ini, misalnya karbohidrat, lemak atau protein mungkin diproses dalam siklus krebs (Fuller and Ritchle, 1987).
Pada respirasi aerob maka asam piruvat oleh dayanya kloenzim A dan NAD (Nikotinamid Adenin Dinukleotid) akan diubah menjadi asetil koenzim A. Pada reaksi ini akan dilepaskan molekul NADH2 yang akan berubah menjadi molekul ATP yang berenergi tinggi. Asetil koenzim A kemudian masuk ke siklus Krebs dan mula-mula akan berubah menjadi asam sitrat kemudian berturut-turut menjadi asam isositrat, asam oksalosuksinat, asam ketoglutarat, asam suksinat, asam fumarat, asam malat, asam oksaloasetat yang akhirnya kembali menjadi asam sitrat (Juwono dan Juniarto, 1997).
Diantara perbedaan respirasi dengan fotosinesis : respirasi menghasilkan karbon dioksida sedangkan fotosintesis menyerap karbon dioksida, respirasi membutuhkan oksigen sedang fotosintesis menghasilkan oksigen, respirasi menguraikan gula dan bahan organik sedang fotosintesis menyusun gula dan bahan organik, respirasi mengurangi berat kering sedang fotosintesis menambah berat kering, respirasi terjadi pada setiap sel yang hidup sedang fotosintesis hanya terjadi pada khlorofill, respirasi mengurangi persedian energi sedang fotosintesis menambah persediaan energi, fotesintesis hanya dapat terjadi jika ada cahaya sedang respirasi hanya dapat terjadi bila sel masih hidup (Stern dkk., 2005).
Apabila temperatur diantara 5 oC dan sekitar 25 oC atau 30 oC, respirasi meningkat secara eksponensial dengan temperatur dan nilai Q10 akan 2,0. Dengan nilai temperatur ini setiap kenaikan 10 oC mempengaruhi reaksi enzim. Pada temperatur diatas 30 oC, nilai Q10 pada kebanyakan tanaman mulai menurun bersamaan dengan substrat yang semakin mengecil. Jika temperatur meningkat 50 oC ke 60 oC denaturasi suhu dari enzim respirasi dan berbahaya bagi membran yang berespirasi (Barbour et all, 1982).
Koesien respirasi adalah unit yang dikalkulasikan dari hasil metabolisme basa (BMR) ketika diestimasikan dari produksi karbon dioksida. Beberapa kegiatan seperti pengambilan oksigen adalah bentuk langsung dari kalori meter yang menggunakan Ganong Respirometer. Banyak substansi yang dimetabolismekan hanya mengandung karbon, hidrogen dan oksigen. Hasil RQ dari rata-rata tumbuhan adalah satu (http: en.wikipedia.org, 2009).
