RESPIRASI PADA TUMBUHAN (RESPIRASI AEROB)

Jurnal Praktikum Fisiologi Tumbuhan

OlehNATALINAJ1C108027

AsistenADITYAWARMAN

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARBARU

MEI, 2010

RESPIRASI PADA TUMBUHAN (RESPIRASI AEROB)

NatalinaPS Biologi FMIPA Universitas Lambung Mangkurat

Jl. A. Yani Km 35,8 BanjarbaruE-mail: alin.natalina@gmail.com (085654059128)

ABSTRAK

Praktikum ini bertujuan mengetahui proses respirasi aerob pada tumbuhan dan membuktikan bahwa pada proses respirasi dihasilkan CO2. Respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disasimilasi) di mana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses – proses kehidupan. jika gula heksosa diambil sebagai bahan bakar dan pembakaran itu memerlukan oksigen bebas. Dibuat larutan Ca(OH)2 dengan cara melarutkan CaCO3 dengan H2O sampai jernih. Dimasukkan kecambah ke dalam labu erelenmeyer secukupnya. Dimasukkan larutan Ca(OH)2 ke dalam labu erlenmeyer yang lain. Ditutup kedua labu dengan gabus yang telah disiapkan duhubungkan labu dengan pipa plastik, ditutup celah pada gabus dengan vaselin. Diamati larutan Ca(OH)2 beberapa saat. Hasil yang diperoleh adalah waktu terjadinya endapan pada masing-masing kelompok secara berturut-turut yaitu 15 menit dengan panjang selang 32 cm, 30 menit dengan panjang selang 51,5 cm, 45 menit dengan panjang selang 50 cm, dan tidak terbentuk endapan dengan ppanjang selang 100 cm. Semakin panjang selang maka semakin lama waktu yang diperlukan untuk terjadi endapan. Faktor yang mempengaruhi respirasi pada praktikum kali ini adalah panjang selang dan kondisi kecambah.

Kata kunci : aerob, proses, respirasi.

PENDAHULUANKalau fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau

asimilasi) dimana energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia, maka proses respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disasimilasi) di mana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses – proses kehidupan. jika gula heksosa diambil sebagai bahan bakar dan pembakaran itu memerlukan oksigen bebas ,maka reaksi keseluruhannya dapat ditulis sebagai berikut

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O +675 kal

Respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan karbon dioksida serta energi. Sedangkan dalam respirasi anaerob dimana oksigen tidak/kurang tersedia dan dihasilkan senyawa selain karbondioksida, alkohol, asetaldehida atau asam asetat dan sedikit energi (Keeton, 1967).

Energi yang terlepas itu sangat banyak, hal ini dapat dibuktikan dengan memanasi (bukan membakar) gula sampai pada titik mulai terbakarnya. Panas yang ditimbulkan adalah bentuk lain dari energi. Di dalam mahluk hidup terjadi pula pembakaran gula dan macam-macam zat organik lainnya, namun pembakaran atau oksidasi itu tidak membutuhkan api melainkan berlangsung dengan pertolongan enzim-enzim dan prosesnya terjadi di dalam temperatur yang biasa (Dwidjoseputro, 1978).

Tahapan ini merupakan proses metabolisme dimana molekul kompleks yang kaya energi dirombak menjadi molekul sederhana yang miskin energi disebut dengan katabolisme. Pada proses ini bahan makanan padat biasanya dirombak menjadi molekul yang lebih kecil dan mudah larut sebelum dapat dimanfaatkan oleh sel-sel. Pada proses ini (yang merupakan hidrolisis ensimatik), polisakarida seperti amilum atau pati dirombak menjadi gula, protein menjadi asam amino, lemak menjadi asam lemak dan gliselor dan asam nukleat menjadi nukleotida. pada tiap proses, molekul air disisipkan di antara subunit-subunit sehingga terpisah, oleh karena itu disebut hidrolisis (Keeton, 1967).

Kebanyakan energi bebas yang tersimpan di dalam pati, protein, dan lemak masih tersimpan di dalam hasil akhir hidrolisisnya, yaitu glukose, asam amino, asam lemak dan gliserol, dan untuk selanjutnya energi tersebut akan dibebaskan atau dilepaskan melalui proses respirasi, yang terjadi melalui tiga tahap repirasi, yaitu: glikolisis (respirasi anaerob), siklus Krebs, elektron (fosforilasi oksidatif) (Keeton, 1967). Perbandingan antara jumlah CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2 yang digunakan biasa dikenal dengan Respiratory Ratio atau Respiratory Quotient dan disingkat RQ. Nilai RQ tergantung pada bahan/substrat untuk respirasi dan sempurna tidaknya proses respirasi dan kondisi lainnya (Kimball, 1992). Faktor-faktor yang mempengaruhi laju repirasi aerob meliputi ketersediaan jumlah dan jenis substrat, ketersediaan O2 sebagai sumber energi yang akan digunakan oleh mitokondria dalam lintasan elektron untuk membetuk ATP. Reaksi respirasi berjalan secara enzimatis selalu memiliki kisaran suhu aktif tertentu. Semakin tinggi suhu akan meningkatkan laju respirasi. Pada batas tertentu kenaikan suhu akan menurunkan laju respirasi. Biji melakukan respirasi aktif pada saat kecambah. Dengan menggunakan cadangan makanan yang terdapat dalam keping biji, kecambah akan tumbuh besar dan sel-selnya aktif membelah dan memanjang. Pengukuran CO2 persatuan waktu per berat basah kecambah yang dihasilkan selama proses respirasi, dapat diukur secara asidimetri pada larutan NaOH yang diletakkan dalam ruang tertutup bersama biji yang sedang aktif berkecambah. Sistem respirasi, jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis bahan makanan yang dimakan (Dwidjoseputro, 1978).

Respirasi anaerob sebenarnya dapat juga berlangsung didalam udara yang bebas, akan tetapi proses ini tidak menggunakan O2 yang tesedia di udara tersebut. Pernapasan anaerob sering juga disebut dengan fermentasi. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

Meskipun tidak semua fermentasi ini anaerob. Contoh mikroorganisme yang mendapatkan energi dengan respirasi anaerob antara lain fermentasi pada ragi.

Respirometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur rata-rata pernapasan organisme dengan mengukur rata-rata pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Hal ini memungkinkan penyelidikan bagaimana faktor-faktor seperti umur atau pengaruh cahaya mempengaruhi rata-rata pernapasan (Lovelles, 1997).

Respirometer sederhana adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup seperti serangga, bunga, akar, kecambah yang segar. Jika tidak ada perubahan suhu yang berarti, kecepatan pernapasan dapat dinyatakan dalam ml/detik/g, yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh makhluk percobaan tiap 1 gram berat tiap detik (Ellis, 1986).

Respirometer ini terdiri atas dua bagian yang dapat dipisahkan, yaitu tabung spesimen (tempat hewan atau bagian tumbuhan yang diselidiki) dan pipa kapiler berskala yang dikaliberasikan teliti hingga 0,01 ml. Kedua bagian ini dapat dipersatukan amat rapat hingga kedap udara dan didudukkan pada penumpu (landasan) kayu atau logam (Ellis, 1986).

Alat ini bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbon dioksida yang dikeluarkan olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan karbon dioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala.

Respirometer ganong adalah alat yang dapat digunakan untuk menentukan angka respirasi (RQ = Respiratory Quotient) secara kuantitatif dalam suatu peristiwa pernapasan. Tergantung pada substrat yang digunakan, harga RQ dapat sama dengan 1, lebih dari 1 atau kurang dari 1. Harga RQ adalah harga perbandingan CO2 yang dihasilkan dalam penapasan dengan O2 yang digunakan dalam pernapasan tersebut.

BAHAN DAN METODEWaktu dan Tempat Praktikum. Praktikum dilaksanakan pada tanggal 5

Mei 2010, bertempat di Laboratorium Dasar Ruang Biologi 1, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Alat dan Bahan. Peralatan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah labu erlenmeyer, gabus, pipa plastik. Bahan-bahan yang digunakan adalah vaselin, kecambah kacang hijau, larutan Ca(OH)2.

Prosedur Kerja. Dibuat larutan Ca(OH)2 dengan cara melarutkan CaCO3

dengan H2O sampai jernih. Dimasukkan kecambah ke dalam labu erelenmeyer secukupnya. Dimasukkan larutan Ca(OH)2 ke dalam labu erlenmeyer yang lain. Ditutup kedua labu dengan gabus yang telah disiapkan duhubungkan labu dengan pipa plastik, ditutup celah pada gabus dengan vaselin. Diamati larutan Ca(OH)2

beberapa saat.

HASIL

Tabel 1. Hasil pengamatan respirasi (data kelas) No Kelom

pokGambar tangan Gambar foto Keterangan

GambarHasil

1 I 1. Kecambah2. Larutan

Ca(OH)2

3. Pipa plastik

4. Gabus

Waktu terjadi endapan : 15 menit

Terbentuk endapan putih

Panjang selang 32 cm

2 II 1. Kecambah2. Larutan

Ca(OH)2

3. Pipa plastik

4. Gabus

Waktu terjadi endapan : 30 menit

Terbentuk endapan putih

Panjang selang 51,5 cm

3 III 1. Kecambah2. Larutan

Ca(OH)2

3. Pipa plastik

4. Gabus

Waktu terjadi endapan : 45 menit

Terbentuk endapan putih

Panjang selang 50 cm

4 IV 1. Kecambah2. Larutan

Ca(OH)2

3. Pipa plastik

4. Gabus

Waktu terjadi endapan : 15 menit dan 30 menit

Tidak terbentuk endapan putih

Panjang selang 100 cm

PEMBAHASANRespirasi yang merupakan proses oksidasi yang serupa yang terkendali

secara baik atau efektif yang membuat semua organisme tetap hidup. Selama

proses pembakaran dan respirasi elektron dilepaskan dari senyawa karbon dan diluncurkan ke bawah dan kemudian elektron tersebut bersama dengan H+

bergabung dengan penerima elektron kuat O2 untuk menghasilkan H2O yang mantap. Persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O + Energi Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senyawa

organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi bahan organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Respirasi aerob pada pengukuran respirasi kecambah berarti diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi sedangkan respirasi anaerob berarti respirasi dengan kadar oksigen yang kurang atau tidak dan dihasilkan senyawa selain karbondioksida seperti alkohol, asetildehida atau asam asetat dengan sedikit energi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi adalah pengukuran pada kegiatan respirasi dimana suatu proses respirasi dapat diketahui melalui kenaikan temperatur yang diakibatkan oleh kedua perlakuan tersebut selain itu faktor cahaya karena cahaya mempergiat proses fotosintesis dan selanjutnya fotosintesis menambah substrat sedangkan penambahan substrat mempergiat proses respirasi dan jika faktor lain tidak menggangu dan cahaya merupakan penambahan kegiatan proses respirasi. Faktor yang lain adalah pengaruh bahan kimia yang digunakan pada percobaan ini konsentrasinya sangat rendah sehingga menambah kegiatan respirasi.

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan untuk membuktikan bahwa proses respirasi menghasilkan CO2. Percobaan ini dilakukan dengan menghubungkan labu erlenmeyer yang berisi kecambah dan berisi Ca(OH)2. Berdasarkan hasil yang telah didapat, ada terbentuk endapan putih seperti pasir pada dasar labu erlenmeyer yang berisi CO2. Endapan tersebut merupakan reaksi antara Ca(OH)2 dengan CO2, reaksi kimianya yaitu sebagai berikut :

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 (endapan putih) + H2OBerdasarkan hasil pengamatan, waktu terjadinya endapan berbeda-beda.

Endapan terbentuk pada waktu yang berbeda-beda pada masing-masing kelompok secara berturut-turut yaitu 15 menit dengan panjang selang 32 cm, 30 menit dengan panjang selang 51,5 cm, 45 menit dengan panjang selang 50 cm, dan tidak terbentuk endapan pada selang yang panjangnya 100 cm. Berdasarkan hasil, panjang selang yang relatif pendek lebih cepat terjadi endapan dibandingkan selang yang relatif panjang, hal ini ditunjukkan dengan terbentuknya endapan yang lebih cepat pada selang yang panjangnya 32 cm daripada selang yang panjangnya 51,5 cm dan 50 cm. Kegagalan yang terjadi pada kelompok 4 disebabkan karena kurang rapat menutup celah pada leher erlenmeyer sehingga CO2 yang dihasilkan masih bisa keluar dan tidak melewati selang.

Faktor yang mempengaruhi respirasi pada praktikum kali ini adalah panjang selang dan kondisi kecambah. Semakin panjang selang yang digunakan maka semakin lambat proses terjadinya endapan putih, karena CO2 memerlukan waktu yang relatif lama untuk melewati selang. Kondisi kecambah pun sangat mempengaruhi, karena jika kecambah yang digunakan sudah layu maka proses

respirasi yang dilakukan kecambah akan kurang maksimal sehingga akibatnya proses terjadinya endapan pun akan semakin lama.

KESIMPULAN Kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah Respirasi sebagai

proses oksidasi bahan organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Pada peristiwa respirasi menghasilkan karbondioksida, air, dan sejumlah energi. Semakin panjang selang yang digunakan maka semakin lambat proses terjadinya endapan putih pada larutan Ca(OH)2, kegagalan salah satu percobaan disebabkan karena kurang rapat menutup celah pada leher erlenmeyer sehingga CO2 yang dihasilkan masih bisa keluar dan tidak melewati selang. Faktor yang mempengaruhi respirasi pada praktikum kali ini adalah panjang selang dan kondisi kecambah.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro. 1978. Pengantar Fisiologi tumbuhan. Gramedia. Jakarta.

Ellis, N. 1986. Anatomi Tumbuhan. Rajawali Press. Jakarta.

Keeton, W.T. 1967. Biological Science. Norton and company. INC. New York

Kimball, J. W. 1992. Biologi Umum. Erlangga. Jakarta.

Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk daerah Tropik. Gramedia. Jakarta.