Koesien Respirasi

5/11/2018 Koesien Respirasi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/koesien-respirasi 1/19

KOESIEN RESPIRASI

LAPORAN

OLEH :

ACHMAD HAMBALI NST

090301053

AGROEKOTEKNOLOGI 1

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010



KOESIEN RESPIRASI

LAPORAN

OLEH :

ACHMAD HAMBALI NST

090301053

AGROEKOTEKNOLOGI 1

Laporan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Mengikuti Praktikal Testdi Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Agroekoteknologi

Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Dosen Penanggung Jawab :

Ir. Meiriani, MP

NIP : 19650518 199203 2 001

Diketahui Oleh :

Asisten Koordinator

(Ruben P. Tambunan)

NIM : 060301023

Diperiksa Oleh :

Asisten Korektor

(Victor Komala)

NIM : 060301043

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

DEPARTEMEN AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010



KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang maha esa karena atas

berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan laporan ini.

Adapun judul dari laporan ini adalah Koesien Respirasi yang merupakan

salah satu syarat untuk dapat mengikuti Praktikal Test di Laboratorium Fisiologi

Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dosen

pengajar mata kuliah Fisiologi Tumbuhan, yaitu Prof.Dr.Ir. J.A. Napitupulu, MSc

; Prof. Ir. J.M. Sitanggang, MP ; Ir. Lisa Mawarni, MP ; Ir. Haryati, MP ;

Ir.Ratna Rosanty, MP dan Ir. Meiriani, MP , serta kepada para asisten

Laboratorium Fisiologi Tumbuhan yang telah banyak membantu dalam

pembuatan laporan ini.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh

sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga laporan ini

bermanfaat bagi kita semua.

Medan, 18 November 2010

Penulis



DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................ i

DAFTAR ISI ....................................................................................................... ii

PENDAHULUAN

Latar Belakang ...................................................................................... 1

Tujuan Percobaan .................................................................................. 2

Kegunaan Penulisan .............................................................................. 2

TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 3

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Percobaan .............................................................. 7

Alat dan Bahan Percobaan .................................................................... 7

Prosedur Percobaan ............................................................................... 8

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil ...................................................................................................... 10

Perhitungan ........................................................................................... 10

Pembahasan ........................................................................................... 12

KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan ........................................................................................... 14

Saran ...................................................................................................... 14

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN



PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kalau fotosintesis itu suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi)

dimana energi diperoleh dari sumber daya cahaya dan disimpan sebagai zat kimia,

maka proses pernafasan itu suatu proses yang sebaliknya, yaitu suatu proses

pembongkaran (katabolisme atau disimilasi), dimana energi yang tersimpan tadi

ditimbulkan kembali untuk menyelenggarakan proses-proses kehidupan. Jika gula

heksosa diambil sebagai bahan bakar, dan pembongkaran itu memerlukan oksigen

bebas maka reaksi keseluruhannya dapat dituliskan sebagai beriku :

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 675 Kal (Dwidjoseputro,1980).

Respirasi adalah suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam

zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari

respirasi akan menghasilkan energi kimia ATP untuk kegiatan kehidupan seperti

sintesis (anabolisme), gerak, Pertumbuhan. Contoh reaksi pada glukosa, reaksi

sederhananya : C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energi . Diperoleh kesimpulan

bahwa pembongkaran 1 mol glukosa C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

menghasilkan energi sebanyak 38 ATP (http://kambing.ui.ac.id,2010).

Respirasi atau oksigen glukosa adalah merupakan sumber energi yang

utama untuk kebanyakan sel. Pada waktu glukosa dipecah dalam suatu rangkaian

reaksi enzimatis, beberapa energi disebabkan dalam bentuk ikatan posfat

berenergi tinggi (ATP) dan sebagian lagi hilang sebagai panas. Proses utama

respirasi adalah mobilisasi senyawa organik dan oksidasi senyawa. Senyawa



tersebut secara terkendali untuk membebaskan energi bagi pemeliharaan dan

perkembangan tumbuhan (http://aadesanjaya.blogspot.com,2010).

Perbedaan spesies yang mempunyai acuan (pathway) :

a. Spesies C4 lebih pada Am mempunyai kadar Fs yang lebih tinggi dari C3

b. Tumbuhan C4 mungkin menggunakan lebih banyak tenaga daripada C3 juga

untuk mengikat CO2

c. Perbedaan dalam adaptasi untuk C3 dan C4 berbeda mekanisme peningkatan

CO2

d. Adanya perbedaan anatomi

(http://www.utm.usu.my,2010).

Tujuan Percobaan

Adapun tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui dan menentukan

koesien respirasi dari kecambah jagung ( Zea mays L.) dan Kacang Hijau

(Phaseolus radiatus L.).

Kegunaan Penulisan

Adapun kegunaan penulisan yaitu Sebagai salah satu syarat untuk dapat

mengikuti praktikal test di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara, Medan dan sebagai informasi bagi pihak yang

membutuhkan.



TINJAUAN PUSTAKA

Respirasi tergantung pada ketersediaan substrat, tanaman yang kelaparan,

yang kandungan pati, fruktosa atau gulanya rendah. Tumbuhan sehat gula sering

melakukan respirasi lebih cepat bila gula disediakan. Faktor yang mempengaruhi

respirasi adalah ketersediaan substrat, ketersediaan oksigen, suhu, jenis dan umur

tanaman (Salisbury dan Ross,1995).

Koesien respirasi (KR) adalah angka perbandingan antara volume CO2

yang dibebaskan dengan volume O2 yang diabsorpsi secara simultan oleh jaringan

dalam periode waktu tertentu pada suhu dan tekanan tertentu

(http://fistum07.wordpress.com,2010).

Nisbah CO2 terhadap O2 ini disebut koesien respirasi (RQ). Biji sedang

berkecambah dari tumbuhan kacang-kacangan yang mengandung pati sebagai

cadangan makanan menunjukkan nilai RQ sekitar 1,0 tapi biji berbagai tumbuhan

lebih banyak mengandung lemak atau minyak yang kaya hidrogen dan rendah

kandungan oksigen. Bila lemak 0,7 sebab cukup banyak oksigen diperlukan untuk

mengubah hidrogen menjadi H2O dan mengubah hidrogen menjadi CO2

(Salisbury dan Ross,1995).

Suatu hasil koesien respirasi dapat dilihat sesuai dengan banyaknya atom

C dan O yang ada di dalam persenyawaan organik yang digunakan oleh tanaman

sebagai substrat untuk dioksidasikan dalam respirasi, dapat kita beri ikhtiar

sebagai berikut: nama substrat jumlah : C : O koesien respirasi CO 2 : O2 heksosa.

Jumlah C = jumlah O 1,0. Protein, jumlah C > jumlah O < 1,0 (0,8 – 0,9); lemak,



jumlah C > jumlah O < 1,0 (0,7) dan Asam organik, jumlah C < jumlah O > 1,0

(1,33) (Dwidjoseputro,1994).

Titik kompensasi suatu tanaman dipengaruhi oleh temperatur dan faktor-

faktor yang sebelumnya telah berpengaruh kepada tanaman yang diselidiki. Maka

dapat disimpulkan bahwa suatu tanaman tidak mungkin mempertahankan diri

dalam titik kompensasinya. Ia memerlukan minimum cahaya yang diatas titik

kompensasinya (Pradhan,2001).

Kegunaan suhu rendah pada tempat dapat menurunkan kerja enzim-enzim

respirasi. Hubungan antara respirasi serupa dengan dengan hubungan antara suhu

dan reaksi kimiawi. Pada kisaran suhu tertentu laju respirasi meningkat 2 atau 3

kali lipat dengan setiap kenaikan suhu 10 derajat sampai suhu diatas 37,8o

C

(Sutarmi,dkk,1990).

Pada umumnya respirasi selalu menggunakan oksigen (respirasi aerob)

tetapi beberapa sel dapat pula melakukan respirasi tanpa menggunakan oksigen

dari luar tetapi menggunakan bahan anorganik yang di dalam substrat

(Mukherji & Ghosh, 2001).

Koesien respirasi merupakan rasio dari volume CO2 yang dilepaskan

dengan volume O2 yang diserap selama proses respirasi, yang juga ditandai

dengan KR dan ditulis CO2 /O2. Walaubagaimanapun, nilai rasio yang dilampirkan

selama proses respirasi cukup penting. Terbukti KR merupakan faktor penting

yang menyebabkan terjadinya fluktuasi dari rasio yang akan diterima

(Miller,1994).

Glikolisis merupakan alur pertama dalam reaksi metabolisme yang harus

dimengerti. Suatu kondisi yang menceritakan proses pemecahan glukosa menjadi



ethanol dan CO2 atau asam laktat. Hasil dari glikolisis dilanjutkan dengan proses

fermentasi yaitu Asetil ko-A dilanjtkan siklus krebs dan trikarboksilat oksidaif

lalu akan dilanjutkan dengan sistem transfer elektron (Devlin and Witham,1983).

Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi yaitu a) ketersediaan substrat :

jika tersedia cukup banyak maka respirasi akan berlangsung cepat. Sebaliknya

akan terjadi kahat gula respirasi akan berjalan lambat, b) ketersediaan oksigen, c)

suhu, dan d) jenis dan umur tumbuhan (http://www.slideshare.net,2010).

Pernapasan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu aerob dan

anaerob. Pernapasan aerob memerlukan O2 sedangkan pernapasan anaerob tidak

memerlukan O2. Untuk pernapasan anaerob dibedakan menjadi obligatif dan

fakultatif. Pernapasan anaerob obligatif mutlak memerlukan oksigen sedangkan

pernapasan anaerob fakultatif dapat berlangsung tanpa atau dengan oksigen

(http://www.membuatblog.web.id,2010).

Respirasi aerob ini merupakan aspek dari metabolisme sel yang mana

meliputi proses-proses oksidasi bahan organik, bersama dengan itu terjadi reduksi

molekul oksigen menjadi air dan pembebasan energi dalam bentuk senyawa

posfat berenergi tinggi (ATP) (Heddy,1990).

Respirasi pada tumbuhan diatnadai dengan adanya fotosintesis. Tumbuhan

hijau membuat makanan karena adanya proses fotosintesis yang mengubah energi

matahari menjadi energi kimiawi kemudian menghasilkan oksigen. Makanan yang

telah dibuat diperuntukkan untuk proses asimilasi dan untuk sel-sel lainnyya

(Wilson and Loomis,1990).

Kekurangan O2 maupun kelebihan CO2 mempunyai efek yang segera

tampak pada kegiatan respirai biji-bijian, akar dan batang. Jika konsentrasi O2



turun sampai 0%, hal ini seringkali terjadi dalam tanah yang buruk ventilasinya

maka respirasinya akan terhenti dan akan membawa segala akibatnya

(Fuller and Donald,1999).

Semua sel aktif terus menerus melakukan respirasi, sering menyerap O2

dan melepaskan CO2 dalam volume yang sama. Namun seperti kita ketahui,

respirasi lebih sekedar pertukaran gas secara sederhana, yaitu senyawa dioksida

menjadi CO2, sedangkan CO2 yang diserap direduksi membentuk H2O

(Fitter dan Hay,1991).



BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Percobaan

Percobaan ini dilakukan di laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 25

meter diatas permukaan laut. Percobaan ini dilakukan pada tanggal 18 oktober

2010 sampai dengan selesai.

Bahan dan Alat

Adapun bahan yang digunakan adalah benih jagung dan kacang hijau yang

telah dikecambahkan selama 4 hari, kapas sebagai media perkecambahan, larutan

NaOH 1N sebagai larutan pembanding reaksi, methylblue sebagai cairan pengukur

laju respirasi, air sebagai bahan untuk membasahi media perkecambahan, vaselin

sebagai bahan penutup rongga gabus, dan kertas sebagai media pencatatan hasil

percobaan.

Adapun alat yang digunakan adalah wadah plastik (talam) sebagai tempat

media perkecambahan, erlenmeyer sebagai wadah benih, botol kecil sebagai

wadah NaOH 1N, botol labu sebagai wadah kecambah, gabus untuk menutup

botol labu, benang untuk mennggantung botol kecil, pipa kapiler untuk

menghubungkan labu kecambah dengan beker glass, beker glass sebagai wadah

cairan erlenmeyer, kelereng untuk penutup botol NaOH, timbangan untuk

mengukur berat kecambah, hand sprayer sebagai alat penyemprot benih,

kalkulator sebagai alat penghitung reaksi, dan pulpen sebagai alat tulis.

Prosedur Percobaan

-

Ditimbang kecambah jagung dan kacang hijau masing-masing 10 gr



- Dimasukkan kecambah ke dalam methylblue yang telah dimasukkan ke dalam

erlenmeyer

- Dimasukkan botol kecil yang telah berisi NaOH 1N ke dalam botol labu tutup

botol kecil terlebih dahulu dengan kelereng

- Dihubungkan botol-botol labu dengan erlenmeyer yang telah diisi dengan

methylblue dengan pipa kapiler dan usahakan botol labu tertutup rapat

- Dibiarkan selama 10 menit dan dilihat kenaikan methylblue pada pipa kapiler

- Diukur kenaikan methylblue pada masing-masing pipa

- Ditambah larutan NaOH 1N ke dalam erlenmeyer berisikan kecambah,

diamkan selama 30 menit

- Diukur kenaikan methylblue pada pipa kapiler

- Dihitung KR masing-masing kecambah

Va = πr.Da

Vb = πr.Db

Va’= Va + Va (760-Pa)

760

Vb’= Vb + Vb (760-Pb)

760

Pa = Da / 13

Pb = Db / 13

KR = Vb’ – Va’

Vb’



HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tanaman Da (mm) Db (mm)

Jagung ( Zea mays L.) 10 mm 80 mm

Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) 5 mm 12 mm

Perhitungan

- Jagung ( Zea mays L.)

Pa = Da/13

= 10/13

= 0,77

Pb = Db/13

= 80/13

= 6,15

Va = πr.Da

= (3,14).(2,5).(10)

= 78,5

Vb = πr.Db

= (3,14).(2,5).(80)

= 628

Va’ = Va + Va (760-Pa)

760

= 78,5 + 78,5 (760-0,77)

760

= 156,92

Vb’ = Vb + Vb (760-Pb)

760

= 628 + 628 (760-6,15)

760

= 1250,91


Vb’

= 1250,91 – 156,92

1250,91

= 0,87



- Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.)

Pa = Da/13

= 5/13

= 0,38

Pb = Db/13

= 12/13

= 0,92

Va = πr.Da

= (3,14).(2,5).(5)

= 39,25

Vb = πr.Db

= (3,14).(2,5).(12)

= 94,2

Va’ = Va + Va (760-Pa)

760

= 39,25 + 39,25 (760-0,38)

760

= 78,48

Vb’ = Vb + Vb (760-Pb)

760

= 94,2 + 94,2 (760-0,92)

760

= 188,28


Vb’

= 188,28 – 78,48

188,28

= 0,58



Pembahasan

Pada praktikum di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan diperoleh nilai KR

untuk Kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) sebesar 0,58 dan untuk jagung

( Zea mays L.) sebesar 0,87. Nilai KR keduanya lebih kecil dari 1 dikarenakan

karena produksi CO2 yang lebih sedikit daripada pengambilan O2 untuk respirasi

dari udara bebas. Hal ini sesuai dengan literatur Dwidjoseputro (1994) bahwa

suatu hasil koesien respirasi dapat dilihat sesuai dengan banyaknya atom C dan O

yang ada dalam persenyawaan organik yang digunakan oleh tanaman sebagai

substrat untuk dioksidasikan dalam respirasi.

Menurut literatur http://fistum07.wordpress.com (2010) koesien respirasi

ialah angka perbandingan antara volume CO2 yang dilepaskan dengan volume O2

yang diabsorpsi secara simultan oleh jaringan dalam periode waktu tertentu pada

suhu dan tekanan tertentu. Besar kecilnya nilai koesien respirasi dipengaruhi oleh

bahan atau substrat untuk respirasi. Terbukti diperoleh KR jagung sebesar 0,87

dan KR kacang hijau sebesar 0,58, diperoleh dari hasil pembagian molekul

CO2 /O2.

Koesien respirasi pada kacang hijau (Phaseolus radiatus L.) lebih kecil

daripada koesien respirasi pada jagung ( Zea mays L.) karena kacang hijau lebih

banyak mengandung protein sedangkan jagung lebih banyak mengandung

karbohidrat. Hal ini sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1995) bahwa biji

yag sedang berkecambah dari tumbuhan serealia dan kacang-kacangan yang

mengandung pati sebagai cadangan makanan utama, juga menunjukkan RQ

sekitar 1,0.



Nilai KR (koesien respirasi) berbanding lurus dengan faktor-faktor

respirasi di luar tanaman. Sebagai contoh, a) semakin tinggi suhu dalam suatu

lingkungan, berarti radiasi surya yang jatuh ke permukaan besar dan cahaya yang

diterima oleh bumi juga ikut besar. Sehingga respirasi akan terus meningkat dan

menyebabkan KR juga ikut tinggi, b) semakin banyak kadar air yang dikandung

dalam jaringan, maka respirasi yang terjadi juga tinggi sehingga diperoleh KR

yang tinggi, c) semakin tinggi kadar O2 di udara, berarti semakin banyak O2 yang

bisa diambil untuk proses respirasi, sehingga respirasi tinggi dan KR juga akan

meningkat.

Pada kecambah kacang hijau, setelah pemberian NaOH, methylblue yang

naik ke dalam pipa kapiler sedikit, disebabkan karena kacang hijau banyak

mengandung protein, dimana protein tidak terlalu banyak membutuhkan O2 pada

peristiwa respirasi. Disamping itu kacang hijau memiliki kadar air yang lebih

rendah dibandingkan dengan kadar air jagung, sehingga respirasi dari kacang

hijau pun ikut rendah.

Pengaruh NaOH terhadap koesien respirasi terletak pada tinggi rendahnya

suhu yang ditimbulkannya dalam labu kecambah. Semakin tinggi suhu, maka

semakin tinggi pula tingkat respirasi yang terjadi.



KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Koesien respirasi pada jagung lebih tinggi dari kacang hijau karena jagung

banyak mengandung karbohidrat.

2. Dari hasil percobaan diperoleh koesien respirasi tanaman jagung

( Zea mays L.) sebesar 0,87.

3. Kedua kecambah yang dipraktikumkan termasuk dalam golongan senyawa

protein karena KR < 1.

4. Dari hasil percobaan diperoleh koesien respirasi tanaman kacang hijau

(Phaseolus radiatus L.) sebesar 0,58.

5. Penggunaan methylblue pada praktikum koesien respirasi dapat

mempermudah dalam menganalisis laju respirasi.

Saran

Diharapkan praktikan dapat menjalani praktikum sesuai dengan prosedur

agar hasil yang di peroleh memuaskan, serta harus menjaga peralatan

laboratorium dengan baik.



DAFTAR PUSTAKA

Devlin, R.M. and F.H. Witham. 1983. Plant Physiology. A division of

Wadsworth,Inc., California.

Dwidjoseputro,D. 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia, Jakarta.

Fitter, A.H. dan R.K.M. Hay.1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada

University Press, Yogyakarta.

Fuller, J.H. and D.R. Donald. 1999. General Botany Faifth Edition. Borness &

Nobel books, New york.

Heddy,Ir.S. 1990. Biologi Pertanian. Rajawali Pers, Jakarta.

http://aadesanjaya.blogspot.com. 2010. Pernapasan dan Respirasi. Diakses pada

tanggal 16 Oktober 2010.

http://fistum07.wordpress.com. 2010. Koesien Respirasi. Diakses pada tanggal 16

Oktober 2010.

http://kambing.ui.ac.id. 2010. Respirasi Tumbuhan. Diakses pada tanggal 16

Oktober 2010.

http://www.membuatblog.web.id. 2010. Pernafasan pada tumbuhan. Diakses pada

tanggal 16 Oktober 2010.

http://www.slideshare.net. 2010. Respirasi. Diakses pada tanggal 16 Oktober

2010.

http://www.utm.usu.my.html. 2010. Tumbuhan C3 dan C4. Diakses pada tanggal

23 September 2010.

Miller, E.C. 1994. Plant Physiology. Mc Graw-Hill Book Company,Inc., London.

Mukherji, S. and A.K. Ghosh. 2001. Plant Physiology. Tata Mc Graw-Hill

Publishing Company Limited, New delhi.

Pradhan, S. 2001. Plant Physiology. Har-anand Publication Pvt. Ltd., New delhi.

Salisbury, F. dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid Kedua. Penerbit

ITB, Bandung.

Sutarmi, S.T., dkk. 1990. Botani Umum. Penerbit Angkasa, Bandung.



Wilson and W.E. Loomis. 1990. Botany Third Edition. Dartmouth College,

Chicago.

Koesien Respirasi

Documents

Transcript of Koesien Respirasi