Respirasi Aerobik dan Fotosintesis: Pengertian, Reaksi, Faktor-Faktor yang Mempengaruhi [Lengkap + Referensi]

Reaksi fotosintesis dan reaksi respirasi merupakan reaksi yang penting untuk menunjang kehidupan. Ada banyak faktor yang mempengaruhi reaksi fotosintesis dan […]

blank

Reaksi fotosintesis dan reaksi respirasi merupakan reaksi yang penting untuk menunjang kehidupan. Ada banyak faktor yang mempengaruhi reaksi fotosintesis dan respirasi, diantaranya karbon dioksida, oksigen, air, enzim, suhu, dan intensitas cahaya.


Fotosintesis dan respirasi, keduanya merupakan reaksi terpenting dalam kehidupan makhluk hidup. Tanpa kedua reaksi tersebut, kehidupan tidak akan berlangsung. Pada artikel ini akan dijelaskan terkait fotosintesis dan respirasi, pengertian, reaksi, serta faktor-faktor yang mempengaruhi.

Pengertian Fotosintesis dan Respirasi Aerobik

Menurut McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology, fotosintesis adalah reaksi yang mengubah energi cahaya dan karbon dioksida menjadi karbohidrat. Sedangkan reaksi respirasi aerobik adalah reaksi yang menghasilkan produk berupa energi. Pada tanaman, kedua reaksi ini saling berkesinambungan satu dengan yang lainnya.

Persamaan Reaksi Fotosintesis dan Respirasi

1. Fotosintesis

Berikut adalah persamaan reaksi fotosintesis :

Photosynthesis- definition, equation, steps, process, diagram
reaksi fotosintesis dan respirasi (biru)

Pada reaksi tersebut, energi matahari memecah ikatan CO2 dan H2O, lalu menyusunnya kembali menjadi karbohidrat (C6H12O6) dan O2 pada reaksi ini juga dibutuhkan energi sehingga reaksi ini bersifat endotermis. Pada tumbuhan reaksi fotosintesis terjadi di siang hari.

2. Respirasi

Berikut adalah persamaan reaksi respirasi :

Cellular respiration review (article) | Khan Academy
reaksi respirasi

Pada reaksi respirasi, karbohidrat dipecah kembali menjadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). reaksi ini menghasilkan energi sehingga reaksi ini bisa disebut sebagai reaksi eksotermis. Energi yang dihasikan pada reaksi respirasi biasanya disimpan dalam bentuk ATP dan berguna dalam proses-proses lain dalam tubuh makhluk hidup. Pada tumbuhan reaksi respirasi terjadi pada malam hari.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Reaksi Fotosintesis dan Respirasi

1. Gas (CO2 dan O2)

Gas dalam bentuk CO2 dan O2 merupakan dua faktor penting dalam reaksi fotosintesis dan respirasi. Kedua gas ini bergerak dengan menggunakan prinsip difusi. Difusi adalah peristiwa mengalirnya gas dari konsentasi tinggi ke konsentrasi rendah. Pada tanaman, pertukaran antara gas CO2 dan O2 terjadi melalui stomata. Sedangkan pada manusia dan hewan, pertukaran antara CO­2 dan O2 terjadi di paru-paru.

CO­2 merupakan reaktan dalam reaksi fotosintesis. meningkatkan jumlah CO2 berarti meningkatkan laju reaksi fotosintesis. Namun reaksi fotosintesis memiliki batasan dalam prosesnya. Apabila melewati batas, reaksi akan tetap berlanjut namun tetap dengan jumlah CO2 sampai batas maksimum. pengaruh CO2 terhadap laju fotosintesis dapat dilihat pada grafik berikut. Sedangkan pada reaksi respirasi, peningkatan oksigen dapat meningkatkan laju reaksi respirasi.

blank
hubungan karbon dioksida dan laju fotosintesis

2. Air (H2O)

Plant Transpiration Images, Stock Photos & Vectors | Shutterstock
proses transpirsi

Air merupakan salah satu komponen penting khususnya sebagai penunjang reaksi fotosintesis. Tanaman memperoleh air melalui tanah. Air diserap melalui bulu akar dari tanah dengan prinsip osmosis. Prinsip osmosis adalah proses perpindahan air dari konsentrasi tinggi menuju konsentrasi rendah. Air kemudian diangkut oleh pembuluh xylem menuju ke batang dan daun. Di daun, air berkumpul dalam sebuah lokasi di daun yang disebut sebagai kolam transpirasi.

Dalam rentang tertentu, kadar air dari jaringan tanaman sangat mempengaruhi kecepatan respirasi. Di sebagian besar benih yang dapat disimpan, kadar air dijaga di bawah titik yang memungkinkan respirasi cepat. Dengan peningkatan kadar air, laju respirasi kemungkinan akan naik yang mengakibatkan hilangnya kesuksesan reaksi secara cepat dan pada saat yang sama suhu juga akan meningkat dan butiran menjadi rusak.

3. Karbohidrat (C6H12O)

Karbohidrat merupakan komponen penting khususnya dalam reaksi respirasi. Dalam tubuh mamalia, karbohidrat disimpan dalam bentuk glikogen sedangkan pada tumbuhan, karbohidrat disimpan dalam bentuk sukrosa dan disimpan di batang, di buah, dan di akar.

4. Intensitas Cahaya

blank
hubungan laju fotosintesis dan intensitas cahaya

Intensitas cahaya juga merupakan salah satu faktor penting khususnya untuk reaksi fotosintesis. Tanpa cahaya yang cukup, tumbuhan tidak dapat berfotosintesis dengan sangat cepat , walaupun jika ada banyak air dan karbon dioksida dan suhu yang sesuai. Meningkatkan intensitas cahaya akan meningkatkan laju fotosintesis, hingga mencapai batas maksimum. Namun, intensitas cahaya yang tinggi dapat memperlambat laju reaksi fotosintesis. Pada respirasi, cahaya dapat meningkatkan suhu reaksi.

blank
laju fotosintesis berdasarkan hari

Intensitas cahaya berfluktuasi sepanjang hari, dan juga akan dipengaruhi oleh cuaca. Laju fotosintesis akan berubah seiring waktu. Pengaruh tersebut dapat dilihat pada grafik berikut.

5. Enzim

Apakah reaksi fotosintesis berlangsung begitu saja? Ternyata tidak. Ada pula enzim yang berpengaruh pada reaksi fotosintesis dan respirasi. Pada reaksi fotosintesis, enzim yang bekerja adalah klorofil, sedangkan pada reaksi respirasi enzim yang bekerja terdapat pada mitokondria.

Klorofil adalah zat yang dapat menyerap energi cahaya. Dalam menyerap energi cahaya, klorofil menyerap gelombang warna merah dan biru dan merefleksikan warna hijau, yang menyebabkan daun memiliki warna hijau. Reaksi fotosintesis pada kloroplas terjadi di membran tilakoid. Air dioksidasi dan O2 dilepaskan. Elektron yang dihasilkan dari air dialirkan dalam bentuk ATP dan NADPH untuk fiksasi CO2.

An illustration shows the light and dark reactions for photosynthesis drawn on top of a simplified image of a chloroplast, represented as an oviform capsule. Inside the capsule are five stacks of three or four flat, green thylakoid discs. The discs look like stacked quarters. Two thylakoid stacks have been cut away so that their interiors, which are hollow, are visible.
reaksi fotosintesis pada kloroplas

6. Suhu

blank
pengaruh laju fotosintesis terhadap suhu

Pada reaksi fotosintesis, suhu mempengaruhi reaksi khususnya enzim. Suhu tinggi dapat mendenaturasi enzim, dan menyebabkan laju reaksi fotosintesis menurun. Umumnya suhu optimum agar reaksi fotosintesis berjalan dengan baik adalah 15oC sampai 40oC.

Pada reaksi respirasi, suhu dapat meningkatkan laju reaksi respirasi pada kondisi suhu rendah. Namun suhu yang terlalu tinggi dapat menurunkan laju reaksi karena adanya kerusakan pada mitokondria.

Tahapan Fotosintesis

Meskipun ada banyak langkah di balik proses fotosintesis, proses ini dapat dipecah menjadi dua tahap utama:

1. Reaksi bergantung cahaya

Reaksi tergantung cahaya terjadi di dalam membran tilakoid dan membutuhkan aliran sinar matahari yang stabil, oleh karena itu dinamakan reaksi tergantung cahaya. Klorofil menyerap energi dari gelombang cahaya, yang diubah menjadi energi kimia dalam bentuk molekul ATP dan NADPH. Tahap tanpa cahaya, juga dikenal sebagai Siklus Calvin, terjadi di stroma, ruang antara membran tilakoid dan membran kloroplas, dan tidak memerlukan cahaya, oleh karena itu dinamakan reaksi tidak tergantung cahaya. Selama tahap ini, energi dari molekul ATP dan NADPH digunakan untuk merakit molekul karbohidrat, seperti glukosa, dari karbon dioksida.

2. Reaksi tidak tergantung cahaya

Tahap tanpa cahaya, juga dikenal sebagai Siklus Calvin, terjadi di stroma, ruang antara membran tilakoid dan membran kloroplas, dan tidak memerlukan cahaya, oleh karena itu dinamakan reaksi tidak tergantung cahaya. Selama tahap ini, energi dari molekul ATP dan NADPH digunakan untuk merakit molekul karbohidrat, seperti glukosa, dari karbon dioksida.

Jenis-Jenis Fotosintesis

Ada berbagai jenis fotosintesis, termasuk fotosintesis C3 dan fotosintesis C4.

  • Fotosintesis C3 digunakan oleh sebagian besar tumbuhan. Ini melibatkan produksi senyawa tiga karbon yang disebut asam 3-fosfogliserat selama Siklus Calvin, yang kemudian menjadi glukosa.
  • Fotosintesis C4, di sisi lain, menghasilkan senyawa perantara empat karbon, yang terpecah menjadi karbon dioksida dan senyawa tiga karbon selama Siklus Calvin.

Manfaat fotosintesis C4 adalah dengan menghasilkan tingkat karbon yang lebih tinggi, memungkinkan tanaman tumbuh subur di lingkungan tanpa banyak cahaya atau air.

Kesimpulan

Reaksi fotosintesis dan reaksi respirasi merupakan reaksi yang penting untuk menunjang kehidupan. Ada banyak faktor yang mempengaruhi reaksi fotosintesis dan respirasi, diantaranya karbon dioksida, oksigen, air, enzim, suhu, dan intensitas cahaya.

Referensi

[1] Anonim. 2007. “Photosynthesis”. McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology13. New York: McGraw-Hill.

[2] https://www.biologydiscussion.com/respiration/aerobic-respiration/factors-affecting-aerobic-respiration-8-factors-plants/15206 Diakses pada tanggal 25 Desember 2020

[3]https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zpwmxnb/revision/3#:~:text=Plant%20cells%20respire%2C%20just%20as%20animal%20cells%20do.&text=aerobic%20respiration%20uses%20oxygen%20and,carbon%20dioxide%20and%20produces%20oxygen Diakses pada tanggal 25 Desember 2020

[4] https://www.bbc.co.uk/bitesize/topics/zvrrd2p/articles/zth9ng8 Diakses pada tanggal 25 Desember 2020

[5] https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/photosynthesis/ Diakses pada tanggal 25 Desember 2020

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *