Fotorespirasi merupakan satu contoh proses biokimia dalam tumbuhan yang kurang menguntungkan bagi produktivitas tumbuhan tersebut. Mengapa kurang menguntungkan? Karena fotorespirasi terjadi dengan mengkonsumsi O2 dan menghasilkan CO2, tanpa menghasilkan ATP ataupun karbohidrat secara langsung. Fotorespirasi berasal dari kata foto yang artinya cahaya dan respirasi yang artinya menghasilkan O2 dari CO2.
Karbondioksida masuk jaringan tumbuhan melalui stomata yang terbuka. Namun ketika siang hari dan cuaca sangat panas, stomata akan menutup untuk mengurangi penguapan air. Menutupnya stomata ini akan mengakibatkan suplai CO2 menuju jaringan daun terganggu sehingga dalam ruang antar sel daun terjadi penurunan konsentrasi CO2 dan peningkatan konsentrasi O2 hasil fotosintesis.
Keadaan ini akan memicu terjadinya proses fotorespirasi. Dalam keadaan normal enzim rubisco akan mengikat CO2 dan menggabungkannya dengan ribulosa bifosfat menjadi 3-fosfogliserat. Namun ketika terjadi fotofosforilasi, rubisco justru akan mengikat O2 dan menjalani siklus calvin menghasilkan molekul berkarbon dua. Peroksisom dan mitokondria akan memecah molekul berkrbon 2 tersebut dan melepaskan CO2.
Walaupun CO2 yang dihasilkan dalam fotofosforilasi dapat digunakan untuk fotosintesis, namun investasi energi dan energi yang dihasilkan tidak sebanding. Fotofosforilasi menggunakan ATP yang lebih banyak sehingga malah akan merugikan tumbuhan. Jadi fotofosforilasi merupakan proses yang sebenarnya tidak menguntungkan bagi tumbuhan.
Padi, kedelai, dan gandum merupakan tanaman pertanian yang juga mengalami fotorespirasi. Peristiwa ini tentu saja akan menjadikan hasil pertanian menjadi kurang maksimal, karena tumbuhan menggunakan energi yang lebih untuk proses yang kurang diperlukan.
Fungsi fotorespirasi
Walaupun dianggap tidak terlalu menguntungkan oleh manusia, nyatanya proses ini tetap ada dalam jaringan tumbuhan modern. Hal ini menjadikan banyak peneliti menjadi penasaran untuk mengungkap apa sebenarnya fungsi dari fotorespirasi.
Beberapa pendapat mengungkapkan bahwa, fotorespirasi merupakan sisa-sisa evolusi dari tumbuhan masa lampau. Berjuta-juta tahun yang lalu ketika atmosfir masih kaya CO2 dan miskin O2, tumbuhan tidak memiliki mekanisme untuk mengeluarkan O2 dari sel sehingga O2 tersebut melalui fotorspirasi diubah kembali menjadi CO2.
Namun belakangan juga diketahui bahwa fotorespirasi memiliki peran dalam menjaga tumbuhan dari kerusakan akibat terlalu banyak cahaya. Tumbuhan yang tidak mampu melakukan fotorespirasi karena kerusakan gen-gennya, akan lebih mudah rusak oleh radiasi matahari yang berlebihan dibandingkan tumbuhan normal. Fotorespirasi akan meningkatkan kemampuan tumbuhan dalam melindungi tubuhnya dari kerusakan akibat cahaya yang berlebihan.
Walaupun demikian, fungsi yang benar-benar penting dari fotorespirasi hingga saat ini belum diketahui oleh manusia.
Karbondioksida masuk jaringan tumbuhan melalui stomata yang terbuka. Namun ketika siang hari dan cuaca sangat panas, stomata akan menutup untuk mengurangi penguapan air. Menutupnya stomata ini akan mengakibatkan suplai CO2 menuju jaringan daun terganggu sehingga dalam ruang antar sel daun terjadi penurunan konsentrasi CO2 dan peningkatan konsentrasi O2 hasil fotosintesis.
Keadaan ini akan memicu terjadinya proses fotorespirasi. Dalam keadaan normal enzim rubisco akan mengikat CO2 dan menggabungkannya dengan ribulosa bifosfat menjadi 3-fosfogliserat. Namun ketika terjadi fotofosforilasi, rubisco justru akan mengikat O2 dan menjalani siklus calvin menghasilkan molekul berkarbon dua. Peroksisom dan mitokondria akan memecah molekul berkrbon 2 tersebut dan melepaskan CO2.
 |
| Fotosintesis menghasilkan O2, sedangkan fotorespirasi menghasilkan CO2 |
Walaupun CO2 yang dihasilkan dalam fotofosforilasi dapat digunakan untuk fotosintesis, namun investasi energi dan energi yang dihasilkan tidak sebanding. Fotofosforilasi menggunakan ATP yang lebih banyak sehingga malah akan merugikan tumbuhan. Jadi fotofosforilasi merupakan proses yang sebenarnya tidak menguntungkan bagi tumbuhan.
Padi, kedelai, dan gandum merupakan tanaman pertanian yang juga mengalami fotorespirasi. Peristiwa ini tentu saja akan menjadikan hasil pertanian menjadi kurang maksimal, karena tumbuhan menggunakan energi yang lebih untuk proses yang kurang diperlukan.
Fungsi fotorespirasi
Walaupun dianggap tidak terlalu menguntungkan oleh manusia, nyatanya proses ini tetap ada dalam jaringan tumbuhan modern. Hal ini menjadikan banyak peneliti menjadi penasaran untuk mengungkap apa sebenarnya fungsi dari fotorespirasi.
Beberapa pendapat mengungkapkan bahwa, fotorespirasi merupakan sisa-sisa evolusi dari tumbuhan masa lampau. Berjuta-juta tahun yang lalu ketika atmosfir masih kaya CO2 dan miskin O2, tumbuhan tidak memiliki mekanisme untuk mengeluarkan O2 dari sel sehingga O2 tersebut melalui fotorspirasi diubah kembali menjadi CO2.
Namun belakangan juga diketahui bahwa fotorespirasi memiliki peran dalam menjaga tumbuhan dari kerusakan akibat terlalu banyak cahaya. Tumbuhan yang tidak mampu melakukan fotorespirasi karena kerusakan gen-gennya, akan lebih mudah rusak oleh radiasi matahari yang berlebihan dibandingkan tumbuhan normal. Fotorespirasi akan meningkatkan kemampuan tumbuhan dalam melindungi tubuhnya dari kerusakan akibat cahaya yang berlebihan.
Walaupun demikian, fungsi yang benar-benar penting dari fotorespirasi hingga saat ini belum diketahui oleh manusia.
EmoticonEmoticon