Alat Pernapasan Tumbuhan : Pengertian, Jenis, Proses Pernapasan dan Hubungan Pernapasan dengan Fotosintesis

Alat Pernapasan Tumbuhan : Pengertian, Jenis, Proses Pernapasan dan Hubungan Pernapasan dengan Fotosintesis – Apa saja dan bagaimanakah proses tumbuhan bernafas ?,Pada kesempatan kali ini Seputarpengetahuan.co.id akan membahasnya dan tentu hal-hal yang juga melingkupinya. Mari kita simak pembahasannya pada artikel di bawah ini untuk lebih dapat memahaminya.

Alat Pernapasan Tumbuhan : Pengertian, Jenis, Proses Pernapasan dan Hubungan Pernapasan dengan Fotosintesis

Pernapasan tumbuhan merupakan suatu proses pada tumbuhan guna menyerap molekul oksigen yang berada di udara supaya bisa menghasilkan air, karbon dioksida, serta energi. Itulah yang diperlukan tanaman atau tumbuhan supaya tetap bisa tumbuh dan berkembang.

Proses pernapasan tumbuhan juga melibatkan penggunaan gula yang dihasilkan dari fotosintesis serta oksigen guna menghasilkan energi bagi pertumbuhan tanaman. Dalam lingkungan alami, sebagian tumbuhan juga bisa menghasilkan makannya sendiri untuk dapat bertahan hidup.

Dalam proses fotosintesis, tumbuhan akan menggunakan karbon dioksida (CO2) dari lingkungan bertujuan untuk menghasilkan gula serta oksigen (O2). Hasil tersebut akan dimanfaatkan sebagai sumber energi.

Tumbuhan mampu mengolah limbah pernafasan (CO2) menjadi sumber pangan (karbohidrat) melalui fotosintesis. Bernapas dilakukan setiap saat, tak mengenal waktu. Meski berfotosintesis, tak mengartikan proses pernapasan berhenti untuk sesaat. Fotosintesis hanya dilakukan apabila terdapat sumber cahaya, sedang respirasi juga akan tetap dilakukan baik dengan atau tidak adanya cahaya.

Oksigen berdifusi secara pasif ke dalam melalui stomata (bila terbuka) selain gas CO2. Dari stomata, oksigen dan CO2 akan berdifusi ke sel tumbuhan lain, oksigen digunakan untuk respirasi, sedangkan CO2 digunakan untuk fotosintesis.
Bagaimana jika stomata menutup??? Hasil samping fotosintesis adalah oksigen. Sebagian besar oksigen ini akan dilepaskan ke atmosfer (yang akan digunakan oleh hewan dan makhluk lain untuk bernafas) dan sebagian kecil akan digunakan untuk respirasi.

Alat-Alat Pernapasan Pada Tumbuhan

Biasanya, alat pernapasan yang terdapat pada tumbuhan ada 4 macam. Berikut ini penjelasan lengkapnya.

  • Stomata (Mulut Daun)

Alat pernapasan utama tumbuhan adalah stomata. Stomata merupakan bagian tumbuhan yang mempunyai fungsi utama untuk pertukaran gas oksigen menjadi karbondioksida yang merupakan awal dari proses respirasi pada tumbuhan.

Stomata juga sering disebut sebagai mulut daun. Stomata memiliki celah yang dijaga oleh 2 sel penjaga. Sel penjaga ini memiliki fungsi sebagai pengatur buka tutupnya stomata pada tumbuhan.

Stomata tumbuhan biasanya akan terbuka bila terkena sinar matahari yang cukup dan akan menutup sendiri bila tidak ada sinar matahari yang masuk. Sel penjaga ini juga dapat membuka dan menutup stomata karena mengandung ion kalium dan air. Konten akan berfungsi sesuai dengan mekanisme berikut:

Stomata membuka, pada saat sel penjaga memiliki kandungan ion kalium yang cukup, maka air dari sel tetangga akan masuk ke sel penjaga secara osmosis. Dengan demikian, sel penjaga yang bersentuhan dengan stomata akan tertarik ke belakang dan stomata akan terbuka.

Stomata menutup, pada saat ini, ion kalium yang terdapat dalam sel penjaga akan keluar, maka air yang ada pada sel penjaga akan berpindah menuju ke sel tetangga secara osmosis juga. Sehingga, sel tetangga akan berubah mengembang serta mendorong sel penjaga menuju celah stomata serta menutup stomata.

  • Lentisel

Alat pernapasan pada tumbuhan yang kedua yaitu berupa lentisel. Lentisel ini biasanya terletak pada tumbuhan dengan tipe dikotil monokotil, atau tumbuhan berbiji terbuka. Lentisel merupakan suatu lubang-lubang pada bagian batang akibat pengelupasan dari kambium gabus, parenkim gabus, serta lapisan gabus.

Lapisan tersebut terbentuk guna menggantikan epidermis serta berguna sebagai pelindung batang.

Biasanya, lapisan gabus ini terbentuk dari kambium gabus ini sangat rapat. Sehingga hal ini dapat memutuskan pasokan udara luar yang sangat penting untuk kebutuhan bagian-bagian pernapasan tumbuhan.

Adanya alat pernapasan lentisel ini berguna sebagai penyedia jalan bagi udara luar guna melewati rapatnya lapisan gabus. Pada bagian-bagian akan mendapatkan pasokan udara yang cukup dari lentisel.

  • Rambut Akar

Alat pernapasan tumbuhan selanjutnya yatu berupa rambut akar. Rambut akar mempunya fungsi utama yaitu untuk menghisap air atau zat hara dari dalam tanah dan menyalurkannya ke bagian-bagian tumbuhan.

Namun, akar juga sangat berguna sebagai alat pernapasan tumbuhan. Rambut akar ini akan mengambil oksigen yang berada pada pori-pori tanah.

  • Alat Pernapasan Khusus Pada Tumbuhan

Tak hanya itu, yang secara umum berguna sebagai alat pernapasan. Tetapi, sebagian jenis tumbuhan juga mempunyai alat pernapasan khusus yang dikarenakan kemampuan tumbuhan-tumbuhan tersebut dalam beradaptasi dengan lingkungannya.

Berikut ini contoh-contoh alat pernapasan khusus pada tumbuhan:

Akar Gantung

Akar gantung yaitu bagian-bagian pada akar yang tumbuh dari batang yang kemudian menjulur ke tanah. Nah, pada saat akar ini menjulur ke tanah bukan asal-asalan saja, tetapi pada saat akar ini menjulur ke tanah akan menyerap uap air dan gas dari udara. Misalnya yaitu pada tumbuhan pohon beringin dan anggrek.

Akar Napas

Akar napas berbeda dengan akar gantung. Akar napas merupakan salah satu jenis-jenis akar tumbuhan yang tumbuhnya muncul ke permukaan tanah, sehingga akar ini akan mengeluarkan karbon dioksida serta mendapatkan oksigen. Misalnya yaitu pada tumbuhan tanaman bakau.

Rongga Udara

Tak hanya itu, sebagian tumbuhan memanfaatkan batangnya digunakan sebagai mendapatkan oksigen. Tumbuhan ini pada umunya mempunyai batang yang berongga-rongga, sehingga udara atau oksigen bisa digunakan untuk melakukan proses respirasi maupun pernapasan.

Contoh jenis tumbuhan yang mempunyai rongga udara yakni tumbuhan eceng gondok dan kangkung.

Proses Pernapasan Aerob dan Anaerob Tumbuhan

Berdasarkan kebutuhan oksigen, proses pernapasan tumbuhan dibagi atas 2 macam, yaitu proses pernapasan aerob dan pernapasan anaerob. Untuk lebih lengkapnya berikut penjelasannya.

  • Proses Pernapasan Aerob

Pernapasan aerob merupakan suatu proses pernapasan pada tumbuhan yang membutuhkan peran oksigen dalam proses pemecahan glukosa. Selanjutnya glukosa akan di pecah agar bisa menjadi energi dan karbon dioksida, yang mana reaksinya bisa dituliskan secara sederhana seperti berikut ini :

C6H12O6 + 6O2 ->> 6H2O + 6CO2 + 36ATP

Ketika pemecahan glukosa menjadi energi serta karbon dioksida dengan bantuan oksigen pada pernapasan aerob ini tidak semudah seperti reaksi yang ditulis diatas. Pada pernapasan aerob ini ada beberapa proses lagi diantaranya sebagai berikut :

Glikolisis

Glikolisis adalah suatu proses guna mengurangi gula atau glukosa. Dalam tahap ini, terjadi perombakan glukosa menjadi asam piruvat pada sitosol. Asam piruvat inilah yang nantinya akan digunakan kembali dalam suatu tahap yang dinamakan dengan dekarboksilasi oksidatif.

Dalam proses ini juga akan dihasilkan 2 molekul ATP yang berguna untuk energi, dan 2 molekul NADH yang akan digunakan dalam proses tranportasi elektron.

Dekarboksilasi Oksidatif

Dalam proses ini, asam purivat yang dihasilkan pada tahap glukolisis akan berubah menjadi Asetil koA yaitu dengan cara melepaskan CO2 dalam sitosol.

Asetil KoA yang usdah dihasilkan ini lalu akan diproses kembali pada siklus asam sitrat. Selain Asetil KoA, akan dihasilkan juga NADH yang berguna dalam teransport elektron.

Siklus Krebs

Siklus krebs merupakan suatu tahap yang mana asam piruvat akan dibongkar secara aerob menjadi H2O dan CO2 yang terjadi dalam matriks mitokrondria. Dalam proses ini juga pengolahan Asetil KoA dengan asam sitrat yang sudah terbentuk dalam tahap sebelumnya.

Hasil akhirnya dari proses ini yaitu 1 molekul ATP, 1 molekul FADH, serta 3 molekul NADH yang akan digunakan dalam tahap selanjutnya, yaitu tahap transport elektron.

Transport Elektron

Tranport elekton merupakan suatu tahap yang mana dalam pernapasan tumbuhan jenis aerob yang terjadi di membran dalam mitokondria. Dalam proses ini, serangkaian elektron akan ditransfer ke suatu reaksi redoks dan dibantu oleh enzim sitokrom, piridoksin, serta flavoprotein.

Dalam siklus tranport protein ini akan menghasilkan HO2 atau uap air yaitu hasil dari sampingan dari sistem pernapasan tumbuhan. Selain CO2 atau karbon dioksida, hal ini sangat diperlukan guna melakukan proses fotosintesis.

Dalam tahap tranport elektron ini juga akan membentuk 34 ATP, sehingga apabila di total proses aerob ini akan menghasilkan 36 molekul energi.

  • Proses Pernapasan Anaerob

Dalam tahap pernapasan anaerob ini tumbuhan tidak merlukan peran oksigen dalam proses mencegah glukosa menjadi energi serta karbondioksida.

Reaksi anaerob secara sederhananya bisa ditulisa dengan :

C6H12O6 ->> 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP

Pada reaksi anaerob yang sederhana diatas, maka bisa kita lihat bahwa proses pernapasan anaerob ini tidak memerlukan bantuan dari oksigen untuk memecahkan glukosa. Hasil akhir dari tahap ini yaitu akan menghasilkan berupa karbon dioksida, alkohol, dan energi.

Perbedaan paling mendasar dengan tahap aerob yaitu pada yahap anaerob ini jumlah energi yang dihasilkan jauh lebih sedikit apabila dibandingkan dengan proses pernapasan aerob. Hal tersebut juga bisa membuktikan bahwa peran sebuah oksigen sangat penting dalam pembentukan energi dalam suatu tumbuhan.

Sama halnya yang telah jelaskan diatas, bahwa tumbuhan juga mempunyai proses pernapasan aerob dan anaerob. Untuk membedakan jenisnya, berikut ini penjelasannya :

  • Tumbuhan Tingkat Tinggi dengan Pernapasan Aerob

Tumbuhan yang memiliki tahap pernapasan aerob yaitu jenis tumbuhan-tumbuhan tingkat tinggi atau yang sering juga disebut dengan tumbuhan hijau. Jenis tumbuhan yang sering disebut dengan tumbuhan hijau adalah tumbuhan yang mempunyai kandungan zat hijau daun atau klorofil.

Seperti yang telah kami jelaskan tentang alat pernapasan tumbuhan diatas, jenis tumbuhan tingkat tinggi ini dapat mengambil oksigennya melalui berbagai bagian tubuhnya. Seperti, melalui stomata, lentisel, rambut akar, hingga alat pernapasan khusus dalam beberapa tumbuhan yang menggunakan akar gantung, akar napas, serta batang-batang berongga.

  • Tumbuhan Tingkat Rendah dengan Pernapasan Anaerob

Tumbuhan yang memiliki tahap pernapasan anaerob merupakan jenis tumbuhan-tumbuhan tingkat rendah. Kebalikan dari tumbuhan tingkat tinggi, tumbuhan tingkat rendah yaitu jenis tumbuhan yang tidak mempunyai klorofil.

Jenis tumbuhan ini tak bisa melakukan proses fotosintesis dan cara mendapatkan energinya tertentu saja, tak sama dengan tumbuhan hijau. Cara untuk mendapatkan energi tumbuhan tingkat rendah ini pada umunya dilakukan dengan cara menguraikan bahan makanan yang terdapat disekitar lingkungan hidupnya.

Dari pembahasan diatas, dapat kita simpulkan bahwa pernapasan tumbuhan yaitu proses di mana tumbuhan tersebut menyerap molekul oksigen yang terdapat di udara agar dapat menghasilkan air, karbon dioksida, dan juga energi.

Alat Pernapasan Tumbuhan : Pengertian, Jenis, Proses Pernapasan dan Hubungan Pernapasan dengan Fotosintesis

Hubungan Proses Pernapasan dengan Proses Fotosintesis Tumbuhan

Proses pernapasan pada tumbuhan sangat berkaitan erat dengan proses fotosintesis sebab kedua proses ini saling bergantung satu sama lain. Berikut merupakan kaitan antara proses pernapasan tumbuhan dengan proses fotosintesis pada tumbuhan.

Pada siang hari atau ketika tumbuhan mendapat banyak pasokan dari cahaya matahari, maka tumbuhan tersebut akan fokus melakukan proses fotosintesis maka tek heraj jika laju fotosintesis akan 10 kali lebih besar jika dibandingkan dengan laju respirasinya.

Agar bisa melaksanakan proses fotosintesis, tumbuhan membutuhkan pasokan karbondioksida yang cukup, dimana pasokan karbondioksida ini bisa dihasilkan melalui proses pernapasan tumbuhan. Hasil yang akan didapatkan dari proses fotosintesis yaitu oksigen dan juga uap air.

Oksigen yang dihasilkan dalam proses fotosintesis ini dapat dimanfaat oleh tumbuhan guna melakukan proses pernapasan yang biasanya ambil bagian di malam hari, yang mana proses pernapasan tumbuhan ini akan menghasilkan kandungan karbondioksida yang sangat berguna dalam proses fotosintesis.

Dan juga, proses pernapasan tumbuhan ini juga akan menghasilkan molekul ATP yang tidak lain adalah suatu energi yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan aktivitas metabolismenya.

Demikianlah ulasan dari Seputarpengetahuan.co.id tentang Alat Pernapasan Tumbuhan , semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.