i

LAPORAN PRAKTIKUM

RESPIRASI

Oleh :

Golongan F/Kelompok 5C

1. Ahmad Jaenuri (161510501218)

2. Shara Wahyuli (161510501230)

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2017

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman merupakan organisme yang memiliki beberapa kesamaan dengan

organisme lain seperti manusia. Seperti halnya manusia, tanaman juga melakukan

aktifitas yang manusia juga melakukannya, salah satunya adalah proses respirasi.

Respirasi dilakukan oleh seluruh makhluk hidup sebagai pertanda kalau makhluk

tersebut masih hidup. Proses respurasi tidak hanya berlangsung pada organ daun

saja, melainkan juga terjadi pada beberapa organ seperti pada buah. Secara umum

respirasi dikatakan sebagai proses pertukaran antara gas O2 dan CO2. Respirasi

merupakan suatu proses yang mengubah energi kimia yang tersimpan dalam

bentuk karbohidrat untuk menghasilkan suatu energi yang digunakan untuk

menggerakkan proses-proses metabolisme.

Respirasi tumbuhan terjadi pada sitoplasma dan mitokondria. Respirasi pada

tumbuhan berdasarkan ada atau tidaknya O2 dapat dibedakan menjadi dua

kelompok yaitu respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob merupakan respirasi

yang membutuhkan O2 sedangkan respirasi anaerob tidak membutuhkan O2.

Proses respirasi aerob di dalamnya terjadi penerimaan hidrogen oleh oksigen yang

bersifat sebagai akseptor hidrogen membentuk molekul air. Produk yang

dihasilkan dari proses respirasi adalah karbondioksida, H2O, dan energi.

Proses-proses dalam respirasi diawali dengan penangkapan O2 di udaa oleh

siklus asam trikarboksilat, sedangkan gula yang merupakan salah satu bentuk

karbohidrat berada di dalam sel. Oksigen masuk ke dalam daun melalui stomata,

lentisel, dan melalui ruang antar sel pada semua bagian tumbuhan. Sama halnya

seperti oksigen, karbondioksida yang dihasilkan juga akan keluar dari tubuh

tanaman melalui jalur yang sama dengan oksigen. Bagian-bagian tumbuhan yang

aktif melakukan respirasi adalah bagian yang sedang aktif tumbuh, seperti kuncup

bunga, tunas, biji yang berkecambah, ujung batang, ujung akar, dan pastinya

daun.

Laju respirasi pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, baik internal

maupun eksternal. Faktor internal seperti umur tumbuhan dan ada atau tidaknya

2

lukan pada tumuhan tersebut, sedangkan faktor eksternal umumnya berasal dari

lingkungan tempat tumbuhan tersebut tumbuh seperti suhu, kelembaban,

banyaknya bahan makanan yang tersedia, dan masih banyak lagi. Faktor-faktor

tersebut akan mempengaruhi ketersediaan karbondioksida yang dihasilkan.

Karbondioksida yang dihasilkan dari proses respirasi akan digunakan tumbuhan

dalam proses fotosintesis.

1.2 Tujuan

1. Membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi.

2. Menghitung volume O2 dan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi.

3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Semua tumbuhan yang melakukan fotosintesis pasti melakukan proses

respirasi pula. respirasi merupakan suatu proses dimana semua organisme

memperoleh energi dari bahan organik dalam kondisi aerobik dan anaerobik.

Fotosintesis dan respirasi adalah proses yang sangat penting dalam memahami

pergerakan energi dan bahan baku dalam ekosistem (Cokadar, 2012). Menurut

Fonseca et al. dalam Barbosa et al., (2011) bahwa respirasi merupakan suatu

proses metabolisme yang menyediakan energi untuk proses biokimia tumbuhan.

Poses metabolisme yang melibatkan kerusakan senyawa organik kompleks seperti

gula, asam organik, asam amino, dan asam lemak sehingga berat molekul rendah

dan kemudian memproduksi ATP yang berhubungan dengan pelepasan panas.

dalam kata lain, respirasi dapat dianggap sebagai proses metabolisme untuk

memecah oksidatif dari bahan organik menjadi molekul sederhana seperti CO2

dan H2O dengan memproduksi energi.

Reaksi respirasi termasuk dalam reaksi katabolisme yang memecah

molekul-molekul gula menjadi molekul-molekul anorganik berupa CO2 dan H2O.

Respirasi atau pernafasan berfungsi untuk mendapatkan energi dari bahan-bahan

organik melalui proses pemecahan gula disebut proses glikolisis (Natalia dkk.,

2009). respirasi berdasarkan ada atau tidaknya oksigen dibedakan menjadi dua

yaitu respirasi aerob (respirasi seluler) dan anaerob (fermentasi). Respirasi seluler

dan fermentasi merupakan jalur katabolek atau penghasil energi. Sel mendaur

ulang ATP yang digunakan untuk melakukan aktivitas. Reaksi redoks melepas

energi ketika elektron bergerak lebih dekat ke atom elektronegatif. Elektron jatuh

dari molekul organik ke oksigen selama respirasi seluler. Jatuhnya elektron selam

respirasi berlangsung secara bertahap, melalui NAD dan rantai transpor elektron.

Proses respirasi seluler melibatkan glikolisis, siklus Krebs, dan transpor elektron.

Glikolisis menghasilkan energi kimiawi dengan mengoksidasi glukosa menjadi

piruvat. Siklus Krebs menyempurnakan oksidasi molekul organik dengan

mensintesis ATP. Respirasi seluler menghasilkan banyak molekul ATP untuk

setiap molekul gula yang dioksidasinya (Cammpbell et al., 2002).

4

Metabolisme aerobik berdasarkan definisinya membutuhkan oksigen.

Oksigen berfungsi sebagai elektron terminal akseptor untuk fosforilasi oksidatif

yang merupakan komponen fundamental rspirasi, dan proses ini terjdi di

mitokondria. Bagi tumbuhan, oksigen merupakan produk lain ang dihasilkan dari

proses fotosintesis. Fotosintesis dan respirasi merupakan dasar kehidupan di bumi,

pemahaman tentang mekanisme tersebut mengarahkan konsumsi oksigen,

produksi, dan homoeostasis telah lama menjadi tujuan utama penelitian dalam

bidang biologi dan bioteknologi (Vlokmer et al., dalam Tschiersch et al., 2012).

Proses respirasi memberikan pengaruh yang cukup nesar bagi tumbuhan,

misalnya respirasi pada saat tumbuhan dalam masa perkecambahan. Laju respirasi

yang rendah dan ketersediaan oksigen yang sedikit pada saat perkeambahan dapat

menyenbabkan benih gagal dalam berkecambah. Oksigen dalam proses respirasi

sangat diperlukan untuk proses pembongkaran zat makanan untuk mendapatkan

energi. Energi yang dibutuhkan selama proses perkecambahan diperoleh dari

respirasi (Ruliyansyah, 2011).sebagian besar masuknya C di ekosistem daratan

dapat dikaitkan dengan fotosintesis selama musim semi dan musim panas, proses

mineralisasi, seperti respirasi tanah terjadi sepanjang tahun. Hal tersebut

mengakbatkan respirasi tanah di musim dingin bersifat penting ketika

memperhitungkan kebutuhan karbon tahunan (Aanderud et al., 2013).

Proses respirasi pada produk hortikultura memerlukan oksigen untuk

memecah bahan-bahan organik dan menghasilkan CO2, uap air, dan panas

sehingga laju respirasi biasanya dinyatakan dalam laju konsumsi O2 dan atau laju

produksi CO2. Akan tetapi laju respirasi suatu produk hortikultura lazimnya

diketahui berdasarkan perubahan konsumsi CO2 yang dihasilkan (Iflah dkk.,

2012). Proses respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, seperti air

dan ketersediaan oksigen. Peran penting air dalam proses respirasi menyenbabkan

tanaman mengadakan pembelahan dan pembentangan sel pada daun untuk

meningkatkan panjang daun ( Umami dkk., 2011). Respirasi pada tumbuhan juga

dipengaruhi oleh keberadaan oksigen. oksigen dapat meningkatkan jumlah energi

untuk respirasi sebanyak 10 kali lipat dengan cara berperan sebagai reseptor

terminal untuk proses fotosintesis (Ai, 2012).

5

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Kegiatan praktikum Fisiologi Tumbuhan acara Respirasi dilaksanakan pada

hari Sabtu, Tanggal 14 Oktober 2017, Pukul 15.30–selesai, di Laboratorium

Fisiologi Tumbuhan yang berada di gedung Agronomi Fakultas Pertanian

Universitas Jember.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

1. Kecambah kacang hijau

2. Larutan CaCl2 0,2 N

3. Larutan NaOH 0,2 N

4. Larutan HCl 0,05 N

5. Aquadest

6. Indikator PP

3.2.2 Alat

1. Erlenmeyer 250 cc

2. Neraca

3. Kertas saring

4. Respirometer

5. Beaker glass

6. Botol semprot

7. Biuret

3.3 Cara Kerja

1. Memasukkan sedikit NaOH (1 atau 2 gram) ke dalam dasar respirometer dan

memasukkan pula kassa logam ke dalam tabung objek. Menutup tabung

objek dengan dengan tabung pengumpul.

2. Memasukkan kecambah kacang hijau ke dalam tabung objek.

6

3. Mengisi alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya.

4. Menyuntikkan air satu tetes kecil ke ujung atas pipa dan tabung pengumpul

(sebaiknya tetes air tersebut berada pada angka yang mudah terbaca).

5. Dalam waktu beberapa lama akan terlihay perubahan tetes air (menurun)

dalam pipa ukur. Setelah selang waktu tertentu dapat mengetahiu volume

oksigen yang terpakai oleh kecambah tersebut.

6. Menghitung volume oksigen yang tepakai dengan menggunakan rumus :

V = 3,14 x 0,75 x 0,75 x (perubahan posisi tetes air) mm3

Catatan: diameter pipa ukur 1,5 mm.

Dari hasil ini dapat kita ketahui hubungan antara berat sample, waktu dan oksigen

yang terpakai.

Pengamatan :

a. Melakukan pengamatan setelah 24 jam.

b. Mengambil NaOH dan respirometer.

c. Memasukkan larutan tersebut kedalam beaker glass dan menambahkan 2,5 cc

CaCl2 (endapan putih yang tejadi adalah CaCO3 yang menunjukkan adanya

CO2).

d. Menyaring kertas tersebut dengan kertas filter, endapan yang tejadi/melekat

pada kertas filter dicuci dengan aquades dan ditampung sampai volume 300cc

kemudian menambahkan beberapa indikator pp sampai warna menjadi

pink/merah.

e. Menitrasi dengan HCl 0,05 N sampai warna merah hilang dan mencatat

volume HCl yang digunakan.

3.4 Variabel Pengamatan

1. Volume CO2

2. Volume O2

3. Kuosien Respirasi

7

3.5 Analisi Data

Pada praktikum Agrobiosains dengan judul “Respirasi” menggunakan

analisis data statistik deskriptif.

8

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No. Perlakuan Indikator Perlakuan

Volume O2 Volume CO2

1. Imbibisi 1,47 5,94

2. 24 Jam 0,65 1,55

3. 48 Jam 2,72 2,56

Tabel diatas merupakan tabel hasil pengamatan respirasi pada kacang

hijau dengan menggunakan tiga perlakuan, yaitu perlakuan imbibisi, perlakuan 24

jam, dan perlakuan 48 jam. Diperoleh hasil berupa volume O2 dan volume CO2

dari tiga perlakuan tersebut. Volume O2 dan volume CO2 kecambah yang diberi

perlakuan imbibisi masing-masing sebesar 1,47 dan 5,94. Volume O2 dan volume

CO2 kecambah yang diberi perlakuan 24 jam masing-masing sebesar 0,65 dan

1,55, dan volume O2 dan volume CO2 kecambah yang diberi perlakuan 48 jam

masing-masing adalah sebesar 2,72 dan 2,56. Menghitung volume O2 dan volume

CO2 pada perlakuan 48 jam dapat menggunakan rumus perhitungan sebagai

berikut :

Volume O2 = 3,14 x (0,75)2 x

= 3,14 x (0,75)2 x

= 3,14 x 0,5625 x 1,54 mm3/s

= 2,72 mm3/s

Volume CO2 = ½ x V.HCl x N.HCl x Mr.HCl

= ½ x 2,8 x 0,05 x 36,5

= 2,56 mm3/s

KR =

=

= 0,94

9

4.2 Pembahasan

Respirasi merupakan proses mengubah energi kimia yang tersimpan dalam

bentuk karbohidrat dan lemak. Mengamati proses respirasi pada kecambah dapat

dilakukan dengan menggunakan alat yang bernama respirometer. Praktikum acara

2 yang mengangkat judul respirasi tersebut melakukan pengamatan pada proses

respirasi kecambah menggunakan alat respirometer dengan 3 (tiga) perlakuan

yang berbeda, yaitu perlakuan imbibisi, perlakuan 24 jam, dan perlakuan 48 jam.

Perbedaan perlakuan tersebut akan menghasilkan volume O2 dan volume CO2

yang berbeda pula.

Langkah pertama yang dilakukan adalah memasukkan sebanyak 15

kecambah ke dalam kassa logam, kemudian menyuntikkan tinta kedalam

respirometer selama 2 menit, tinta akan berjalan menjauhi titik angka 0.

Selanjutnya melarutkan padatan NaOH menggunakan aquadest 20 ml, kemudian

menambahkan 2,5 ml CaCl3 pada larutan NaOH sehingga menghasilkan endapan

CaCO3. Selanjutnya endapan CaCO3 disaring, setelah endapan disaring kemudian

dicuci dengan menggunakan aquadest 100 ml. Langkah selanjutnya adalah

meneteskan larutan dengan indikator PP sebanyak 2 tetes, maka larutan akan

berubah warna menjadi pink. Langkah terakhir yang dilakukan kemudian adalah

mentitrasi larutan dengan meneteskan HCl 0,05 N sampai terjadi perubahan

warna yang semula pink menjadi bening.

Grafik Volume O2 dan Volume CO2

1,47

0,65

2,72

5,94

1,55

2,56

0

1

2

3

4

5

6

7

Imbibisi 24 Jam 48 Jam

Volume O2 Volume CO2

10

Grafik diatas menjelaskan adanya perbedaan volume O2 dan volume CO2

yang dihasilkan dari tiap-tiap perlakuan. Perlakuan imbibisi menghasilkan volume

CO2 paling tinggi diantara 2 perlakuan yang lainnya yaitu sebesar 5,94 mm3/s, dan

volume CO2 paling rendah dihasilkan oleh perlakuan 24 jam yakni sebesar 1,55

mm3/s. Volume O2 paling tinggi dihasilkan oleh perlakuan 48 jam yaitu sebesar

2,72 mm3/s dan perlakuan 24 jam juga menghasilkan volume O2 paling rendah

yaitu sebesar 0,65 mm3/s. Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi proses

respirasi adalah suhu. Peningkatan suhu dapat menyebabkan terjadinya konsumsi

O2.

Volume O2 dan volume CO2 kecambah yang diberi perlakuan imbibisi

diperoleh hasil masing-masing sebesar 1,47 mm3/s dan 5,94 mm

3/s. Perlakuan 24

jam diperoleh hasil volume O2 dan volume CO2 masing-masing sebesar 0,65

mm3/s dan 1,55 mm

3/s, dan volume O2 dan volume CO2 kecambah yang diberi

perlakuan 48 jam masing-masing memperoleh hasil sebesar 2,72 mm3/s dan 2,56

mm3/s. Selain mengetahui nilai volume O2 dan CO2 maka dapat diketahui nilai

kuosien respirasi dengan membagi hasil CO2 dengan O2 yang di dapatkan. Nilai

KR pada perlakuan imbibisi yang didapat adalah sebesar 4,04. Nilai KR pada

perlakuan 24 jam adalah sebesar 2,384, dan nilai KR yang dihasilkan pada

perlakuan 48 jam adalah sebesar 0,94. Nilai KR tertinggi dicapai oleh perlakuan

imbibisi, dan nilai KR terendah dicapai oleh perlakuan 48 jam. Kejadian ini

disebabkan karena benih kacang hijau tidak dapat melakukan respirasi pada saat

proses imbibisi. Imbibisi merupakan kemampuan dinding sel dalam menyerap air

dari luar sel atau suatu kejadian berpindahnya molekul air ke dalam suatu zat.

11

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Volume CO2 yang didapatkan oleh masing-masing perlakuan adalah pada

imbibisi diperoleh sebesar 5,94 mm3/s, pada perlakuan 24 jam sebesar 1,55

mm3/s, dan pada perlakuan 48 jam sebesar 2,56 mm

3/s

2. Volume O2 yang didapatkan oleh masing-masing perlakuan adalah pada

imbibisi diperoleh sebesar 1,47 mm3/s, pada perlakuan 24 jam sebesar 0,65

mm3/s, dan pada perlakuan 48 jam sebesar 2,72 mm

3/s

3. Kuosien Respirasi yang didapatkan oleh masing-masing perlakuan adalah

pada imbibisi senilai 4,04, pada perlakuan 24 jam senilai 2,384, dan pada

perlakuan 48 jam senilai 0,94

4. Proses respirasi dipengaruhi oleh suhu, peningkatan suhu dapat menyebabkan

terjadinya konsumsi O2.

5.2 Saran

Praktikum acara 2 (dua) berjudul Respirasi yang dilakukan pada hari

Sabtu, 14 Oktober 2017 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian

Universitas Jember terjadi beberapa kendala, salah satunya adalah ketidaktepatan

(keterlambatan) waktu praktikum. Jadwal praktikum yang seharusnya berlangsung

pada pukul 15.30 WIB terhambat karena adanya suatu kendala yang

menyebabkan praktikan menunggu selama kurang lebih 30 menit untuk

pergantian praktikum dengan golongan sebelumnya. Diharapkan dapat lebih

mengatur waktu agar kejadian yang sama tidak terulang kembali.

DAFTAR PUSTAKA

Aanderud, Z.T., S.E. Jones., D.R. Schoolmaster J., N. Fierer, dan J.T. Lennon.

2013. Sensitivity Of Soil Respiration and Microbial Communities to

Altered Snowfall. Soil Biology dan Biochemistry, 57: 217-227.

Ai, N. S. 2012. Evolusi Fotosintesis pada Tumbuhan. Ilmiah Sains, 12(1): 28-34.

Barbosa, L. N., B. A. M Carciofi., C. E. Dannenhauer, dan A. R Monteiro. 2011.

Inluence of temperature on the respiration rate of minimally processed

organic carrots (Daucus Carota L. cv. Brasília).

Cienc.Tecnol.aliment.,Campinas, 31(1): 78-85.

Campbell, N. A., J. B. Reece, and L. G. Mitchell. 2002. Biology. Jakarta:

Erlangga.

Cokadar, H. 2012. Photosynthetis and Respiration Processes: Prospective

Teachers Conception Levels. Education and Science, 37(164): 81-93.

Iflah, T., Sutrisno dan T. C. Sunarti. 2012. Pengaruh Kemasan Starch-Based

Plastics (Bioplastik) terhadap Mutu Tomat dan Paprika selama

Penyimpanan Dingin. Teknologi Industri Pertanian, 22(3): 189-197.

Natalia, H., D. Nisra dan S. Hindrawati. 2009. Keunggulan Gamal Sebagai

Makanan Ternak. Sembawa: BPTU.

Ruliyansyah, R. 2011. Peningkatan Performansi Benih Kacangan Dengan

Perlakuan Invigorasi. Tek.Perkebunan & PSDL, 1(1) : 13-18.

Tschiersch, H., G. Liebsch, L. Borisjuk, A. Stangelmayer dan H. Rolletschek.

2012. An Imaging Method for Oxygen Distribution, Respiration an

Photosynthesis at a Microscopic Level of Resolution. New Phytologist,

196(3): 926-936.

Umami, A., S. Darmanti., dan S. Haryanti. 2011. Pertumbuhan dan Produktivitas

Tanaman Bawang Merah (Allium ascalonicum L. var.Tiron) Dengan

Perlakuan Gracilaria verrucosa Sebagai Penjerap Air Pada Tanah Pasir.

Bioma, 13(2): 60-66.

DOKUMENTASI

Perlakuan imbibisi terhadap kacang hijau

Menyiapkan media tanam (kapas) lalu benih disebar

Benih berumur 48 jam dan 24 jam

Mengukur kadar CO2 pada benih, lalu padatan NaOH dilarutkan dengan aquadest

20 ml

larutan NaOH ditambahkan 2,5 ml CaCl3 menghasilkan endapan CaCO3

Endapan CaCO3 disaring

Setelah disaring endapan dicuci dengan aquadest 100 ml

larutan ditetesi indikator PP 2 tetes lalu dititrasi

Hasil titrasi akan mengubah warna dari pink hingga putih (bening)

Jumlah cairan yang digunakan untuk titrasi

Lembar ACC Ahmad Jaenuri

Flowchart Ahmad Jaenuri

Lembar ACC Shara Wahyuli

Flowchart Shara Wahyuli

LAMPIRAN

Aanderud, Z.T., S.E. Jones., D.R. Schoolmaster J., N. Fierer, dan J.T. Lennon.

2013. Sensitivity Of Soil Respiration and Microbial Communities to

Altered Snowfall. Soil Biology dan Biochemistry, 57: 217-227.

Campbell, N. A., J. B. Reece, and L. G. Mitchell. 2002. Biology. Jakarta:

Erlangga.

Iflah, T., Sutrisno dan T. C. Sunarti. 2012. Pengaruh Kemasan Starch-Based

Plastics (Bioplastik) terhadap Mutu Tomat dan Paprika selama

Penyimpanan Dingin. Teknologi Industri Pertanian, 22(3): 189-197.

Cokadar, H. 2012. Photosynthetis and Respiration Processes: Prospective

Teachers Conception Levels. Education and Science, 37(164): 81-93.

Umami, A., S. Darmanti., dan S. Haryanti. 2011. Pertumbuhan dan Produktivitas

Tanaman Bawang Merah (Allium ascalonicum L. var.Tiron) Dengan

Perlakuan Gracilaria verrucosa Sebagai Penjerap Air Pada Tanah Pasir.

Bioma, 13(2): 60-66.