Belajar Ilmu Pengetahuan Alam

Alat Alat Pernapasan pada Tumbuhan dan Fungsinya

Alat Alat Pernapasan pada Tumbuhan dan Fungsinya - Seperti makhluk hidup lainnya tumbuhan juga melakukan peristiwa pernapasan. Meski Saya juga terkadang bingung apakah tumbuhan benar-benar melakukan pernapasan ‘cause I never seen them breathing. Namun pada kenyataannya tumbuhan benar-benar bernapas. Pernapasan pada tumbuhan sama dengan pernapasan pada kelompok hewan atau makhluk hidup lainnya hanya saja tumbuhan tidak memiliki alat/organ khusus untuk menghirup udara pernapasan. Pernapasan sejatinya dilakukan oleh sel, sedang alat-alat pernapasan akan menghirup udara untuk memasukan oksigen ke dalam tubuh. Udara pernapasan diperoleh tumbuhan terjadi secara difusi pasif yaitu tanpa dibantu gerakan otot seperti pada kebnyakan hewan. Menarik bukan! Agar benar-benar yakin bahwa tumbuhan juga bernapas, mari kita lihat penjelasannya.

Respiration vs Breathing


Bernapas (respire) sejatinya didefinisikan sebagai suatu proses perompakan senyawa kimia yang terdapat pada makanan untuk menghasilkan energi yang terjadi di dalam sel. Energi dibutuhkan untuk melakukan semua aktivitas dalam tubuh, seperti tumbuh, berkembang, fotosintesis, dll. Oksigen diperlukan untuk memaksimalkan perombakan dalam “membakar” zat makanan sehingga energi yang dihasilkan akan lebih besar (respirasi aerob). Dari hasil pembakaran ini dihasilkan limbah metabolisme berupa karbondioksida yang akan dibuang ke udara bebas. Bagi kelompok hewan atau kaum heterotrof lain tidak mampu mengolah limbah karbondioksida tersebut, sehingga akan meracuni tubuh jika tidak dibuang. Namun pada kelompok tumbuhan dan golongan autotrof lain, mampu menggunakan limbah karbondioksida menjadi sumber makanan (karbohidrat) melalui proses fotosintesis.

Oksigen terdapat di udara maupun terlarut dalam air. Pada makhluk uniseluler dapat memperoleh secara langsung oksigen dengan berdifusi langsung dengan seluruh bagian permukaan selnya. Sedangkan pada makhluk multiseluler, tidak semua sel dapat berdifusi langsung dengan lingkungan karena struktur yang komplek. Menghirup (Breath) udara adalah suatu alternatif untuk memasukan oksigen ke dalam tubuh pada makhluk multiseluler. Alat-alat atau organ-organ pernapasan akan saling bersinergi mengantarkan oksigen yang dibutuhkan dan membuang karbondioksida dengan jalur yang sama. Pada mekanisme menghirup akan dibantu dengan gerakan otot-otot yang bersinggungan dengan sistem respirasi. Kontraksi-relaksasi otot-otot ini akan menciptakan gerakan pompa udara masuk dan keluar. Namun beberapa makhluk multiseluler tidak menghirup udara dalam memasok kebutuhan oksigen dan membuang limbah. Difusi pasif, aliran udara yang terbawa oleh arus air angin membawa udara masuk melalui pori-pori atau lubang atau rongga yang terdapat di bagian tubuh. Cara tersebut adalah suatu alternatif bagi kelompok makhluk multiseluler yang tidak memiliki alat khusus untuk mendapatkan udara, seperti pada phylum Porifera, Coelenterata, dan tumbuhan tingkat tinggi. Dengan demikian, tumbuhan melakukan pernapasan namun tidak memperoleh udara dengan menghirupnya (breathing).
Advertisement

Difusi Pasif Melalui Stomata


Udara berdifusi secara pasif masuk ke dalam tubuh tumbuhan melalui stomata. Stoma (jamak: stomata) berarti “mulut” yang merupakan modifikasi dari sel epidermis daun. Biasanya stomata terdapat di bagian bawah daun. Stomata merupakan mulut daun yang pembukaannya diatur oleh sel penjaga (guard cell) yang merupakan sel epidermis. Biasanya stomata akan dibuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Stomata juga dapat ditutup ketika cuaca sangat kering (panas), hal ini untuk mengurangi penguapan. Pada siang hari memiliki kondisi terang dengan intensitas cahaya yang tinggi, tumbuhan akan sangat aktif melakukan fotosintesis. Dengan demikian stomata akan membuka guna memperoleh karbondioksida (bahan fotosintesis). Meski demikian, sel-sel tumbuhan tetap melakukan respirasi sel guna memenuhi kebutuhan energi. Sedangkan pada malam hari, laju fotosintesis tidak terjadi (tidak ada cahaya) sehingga stomata akan menutup. Kontrol membuka-menutupnya stomata oleh sel penjaga dipengaruhi oleh senyawa:

1.    Air

Ketika kadar air di dalam sel penjaga dalam konsentrasi yang tinggi akan membuat sel tersebut dalam keadaan turgid (bengkak) hal ini akan membuat sel penjaga menjorok ke atas sehingga membuka celah stomata terbuka. Begitu pula sebaliknya.

2.    Ion Kalium (K+)

Akumulasi ion  K+  dipicu oleh adanya cahaya. Penumpukal ion ini di dalam sel penjaga akan membuat tekanan turgor sel menjadi rendah (kental) sehingga akan memicu osmosis (perpindahan air ke sel yang kental) dan pada akhirnya akan membuat sel penjaga menjadi membengkak. Ketika sel penjaga membengkak maka akan membuka celah stomata.

3.    CO2
Karbondioksida sangat dibutuhkan olehtumbuhan untuk membuat bahan makanannya sendiri (karbohidrat) melalui proses fotosintesis. Ketika siang hari, laju fotosintesis sangat cepat sehingga akan membutuhkan suplai CO2 yang banyak. Untuk memenuhi permintaan ini maka stomata akan dibuka.

Pernapasan Tumbuhan


Keistimewaan tumbuhan ialah mampu mengolah limbah pernafasan (CO2) menjadi sumber pangan (karbohidrat) melalui fotosintesis. Lalu kapankah tumbuhan bernapas??? Bernapas dilakukan setiap saat, tak mengenal waktu. Meski tumbuhan melakukan fotosintesis, tak mengartikan proses pernapasan berhenti untuk sesaat. Fotosintesis hanya dilakukan jika terdapat sumber cahaya, sedang respirasi akan tetap dilakukan baik dengan atau tidak adanya cahaya. Oksigen akan berdifusi secara pasif masuk melalui stomata (saat terbuka) disamping gas CO2. Dari stomata, oksigen dan CO2 akan didifusikan ke sel-sel tumbuhan lainnya, oksigen digunakan untuk repirasi, sedang CO2 untuk fotosintesis. Lalu bagaimana jika stomata menutup??? Hasil samping dari proses fotosintesis ialah oksigen. Sebagian besar oksigen ini akan dibuang ke atmosper (akan digunakan hewan dan mahkluk lainnya untuk bernapas) dan sebaian kecil akan digunakan untuk pernapasan tumbuhan itu sendiri ketika suplai oksigen dari udara berkurang. Jalur lain tempat masuknya gas, yaitu lentisel, suatu pori yang terbentuk pada sel epidermis batang.   

Sumber:

Campbell, N.A. dkk. 2003. Biologi Jilid II. Erlangga. Jakarta.
http://www.bbc.co.uk/bitesize/ks3/science/organisms_behaviour_health/food_chains/revision/4/
http://assoc.garden.org/courseweb/course1/week2/page7.htm

Share :

Facebook Twitter Google+
Back To Top