hewan gokil

ayam pacaran

kumbang boker

capung belang oranye

Eladubois camerunicus

kupu-kupu ramah

lipan sawit

                                                formasi tempur

                                                 kaki seribu

kumbang mengisap madu

kumbang nocturnal

ngengat abu-abu

kucing genit

                                                menghisap madu

KOESIEN RESPIRASI

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).

KOESIEN RESPIRASI

PENDAHULUAN

Latar Belakang

     Sel-sel yang melakukan respirasi pada umumnya mengandung enzim oksidase dan oleh karena itu mempunyai kecenderungan untuk menggunakan oksigen sebagai aseptor electron terakhir. Molekul O2 merupakan substrat yang baik untuk direduksi pada muatan yang sangat positif (Eo = + 0,82 volt) dan tersedia dalam jumlah yang banyak di udara. Dengan demikian sel yang menjalankan respirasi dapat lebih efisien mmengubah substrat menjadi energi bila dibandingkan dengan sel-sel yang melakukan fermentasi (Winarno dan Fardiaz, 1990).

      Sebagian besar langkah dalam proses perombakan pati menjadi glukosa dikatalisis oleh tiga macam enzim α-amilase, β-amilase dan pati fosforilase. Dari ketiganya hanya hanya α-amilase yang dapat menyerang butir pati utuh, yaitu dengan memutuskan ikatan 1,4 pada rantai amilosa atau amilopektin. Ikatan cabang 1,6 pada amilopektin atau dekstrin bercabang tidak dapat diserang oleh salah enzim diatas, namun akan dihidrolisis oleh berbagai enzim pemutus cabang yang terdiri atas pululanase, isoamilase dan limit dekstrinase (http://cheabio.blogspot.com, 2009)

      Ketika karbohidrat sebagai heksosa digunakan sebagai substrat respirasi, volume CO2 yang dihasilkan dibagi dengan volume O2 yang diserap hasilnya 1. Sedangkan protein yang komposisi oksigennya lebih rendah dibandingkan dengan karbohidrat dan proporsi dari oksigen dengan karbondiokssida adalah rendah secara variable. Protein jarang digunakan sebagai substrat respirasi, tetapi ketika tumbuhan menghidrolisisnya dibutuhkan banyak oksigen untuk oksidasi yang sempurna sebagai akibatnya nilai RQ menurun dan kurang dari 1. Nilai RQ untuk substrat protein berfluktuasi sekitar 0,79. Selama berlangsungnya oksidasi protein nilai dari RQ mungkin sama dengan 1,0(0,99) ketika diproduksi ammonia atau 0,8(0,79) ketika amida dibentuk. Ketika amida diokdidasi nilai RQ naik diatas satu (Pandey and Sinha, 2002).

      Diantara faktor-faktor yang menyebabkan penyimpangan dari K.R. = 1 adalah: macam substrat, heksosa yang jumlah karbonnya sama dengan jumlah oksigennya, maka nilai koesien respirasinya 1, sedangkan protein yang jumlah karbonnya lebih banyak dari jumlah oksigennya, nilai K.R.-nya lebih kecil dari satu yaitu diantara 0,8-0,9; temperatur, antara 10 oC sampai 30 oC, maka kenaikan respirasi ada 2 sampai 2,5 kali, dengan lain perkataan, K10-nya antara temperatur-temperatur tersebut ialah 2 sampai 2,5. Diatas temperature optimum, respirasi makin berkurang; kadar O2 di dalam udara, semakin banyak O2 maka respirasi akan meningkat; konsentrasi CO2 diudara, semakin tinggi konsentrasi CO2 maka respirasi makin berkurang; persediaan air; ketersediaan cahaya; adanya luka dan pengaruh bahan kimia (Dwijoseputro, 1980).

    Sebagai aturan umum, rerata hasil respirasi adalah cerminan dari kebutuhan metabolisme. Tanaman yang lebih muda laju respirasinya lebih tinggi dari pada tanaman yang lebih tua. Kecepatan laju respirasi selama tahap awal dari pertumbuhan berelasi dengan sintesis kebutuhan dari kecepatan pemanjangan sel. Usia tumbuhan atau organ yang mendekati pematangan/penuaan laju respirasi menurun (Hopkins, 2000).

Tujuan Percobaan

    Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui besarnya koesien respirasi dari beberapa kecambah tanaman.

Kegunaan Percobaan

• Sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal tes di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
• Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

TINJAUAN PUSTAKA