FOTORESPIRASI

Oleh Rahayu Widyastuti

Kamis, 06 Oktober 2016

Bagikan :

Tweet

FOTORESPIRASI

Fotorespirasi (atau “respirasi cahaya“) adalah respirasi pada tumbuhan yang dibangkitkan oleh penerimaan cahaya yang diterima oleh daun. Diketahui pula bahwa kebutuhan energi dan ketersediaan oksigen dalam sel juga mempengaruhi fotorespirasi. Fotorespirasi tidak menghasilkan energi, seperti respirasi seluler.

Fotorespirasi disebut juga “asimilasi cahaya oksidatif”, terjadi pada mesofil daun terutama pada tumbuhan C3, seperti kedelai dan padi. Proses ini terjadi pada stroma kloroplas, dan didukung oleh peroksisom dan mitokondria.

Pada tumbuhan C4 fotorespirasinya rendah karena CO2 pertamakali diikat oleh enzim PEP karboksilase, begitu pula dengan tumbuhan CAM fotorespirasinya sangat rendah. Sejumlah tumbuhan mengembangkan mekanisme mencegah fotorespirasi. Untuk menekan fotorespirasi, tumbuhan C4 mengembangkan stategi ruang, yaitu terdapat dua jaringan untuk pengikatan Co2 yaitu sel mesofil dan sel  seludang pembuluh.  Sel-sel mesofil tumbuhan C4 tidak memiliki Rubisco. Strategi yang diambil tumbuhan CAM bersifat waktu (temporat), yaitu memisahkan waktu untuk reaksi terang (pada saat penyinaran penuh) dan reaksi gelap (dimalam hari) (Dartius, 1991) 

Secara biokimia, proses fotorespirasi merupakan cabang dari jalur glikolat. Enzim utama yang terlibat adalah Rubisco (ribulosa-bifosfat karboksilase-oksigenase). Rubisco memiliki dua sisi aktif: sisi karboksilaseyang aktif pada fotosintesis dan sisi oksigenase yang aktif pada fotorespirasi. Kedua proses yang terjadi pada stroma ini juga memerlukan substrat yang sama, ribulosa bifosfat (RuBP), dan juga dipengaruhi secara positif oleh konsentrasi ion Magnesium dan derajat keasaman (pH) sel. Dengan demikian fotorespirasi menjadi pesaing bagi fotosintesis, suatu kondisi yang tidak disukai kalangan pertanian, karena mengurangi akumulasi energi.

Jika kadar CO₂ dalam sel rendah (misalnya karena meningkatnya penyinaran dan suhu sehingga laju produksi oksigen sangat tinggi dan stomata menutup), RuBP akan dipecah oleh Rubisco menjadi Phosphoglikolat dan Phosphogliserat (dengan melibatkan satu molekul air menjadi glikolat dan P-OH). Phosphogliserat akan didefosforilasi oleh ADP sehingga membentuk ATP. Phosphoglikolat memasuki peroksisoma, lalu mitokondria, lalu kembali ke peroksisoma untuk diubah menjadi serin, lalu gliserat. Gliserat masuk kembali ke kloroplas untuk diproses secara normal oleh siklus Calvin menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P).