LAPORAN PRAKTIKUM RESPIRASI · Metabolisme merupakan suatu proses kimiawi dalam tubuh yang ......
Transcript of LAPORAN PRAKTIKUM RESPIRASI · Metabolisme merupakan suatu proses kimiawi dalam tubuh yang ......
LAPORAN PRAKTIKUM
RESPIRASI
Oleh:
Golongan D/Kelompok 3A
1. Widya Ramadhanti (161510501063)
2. Karolina Kristika Sudianti (161510501098)
3. Ilham Pratama (161510501293)
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
PROGAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2017
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mahluk hidup merupakan satuan komponen di dunia ini yang memiliki
struktur molekul-molekul yang bersifat hidup. Mahluk hidup dapat juga disebut
sebagai organime komplek (multiseluler) yaitu organisme yang memiliki lebih
dari satu sel seperti manusia,hewan dan tumbuhan namun ada juga mahluk hidup
yang memiliki satu sel (uniseluler) seperti amoeba, bakteri dan beberapa
organisme jenis protista. Ciri-ciri dari mahluk hidup pada umumnya seperti
seperti bergerak, bernafas, tumbuh, berkembang biak namun ada ciri dari mahluk
hidup yang terpenting ialah metabolisme karena tanpa adanya proses metabolisme
mahluk hidup tidak akan dapat bertahan hidup
Metabolisme merupakan suatu proses kimiawi dalam tubuh yang
dilakukan mahluk hidup untuk mengubah suatu zat atau molekul menjadi sebuah
energi yang disebut dengan ATP yang nanatinya diganakan untuk bertahan hidup.
Metabolisme terjadi diseluruh tubuh mahluk hidup lebih tepatnya teradi pada sel
dan jaringan hidup(sistem biologi) dan proses metabolisme pasti memerlukan
enzim pada kegiatannya sehingga disebut proses biokimia dan enzimatis. Proses
metabolisme tidak hanya menghasilkan ATP saja banyak fungsi lain yang
diperoleh oleh metabolisme seperti merombak dan meyusun struktur sel,
memasukan dan mengeluarkan zat hasil metabolime, serta menanggapi ransangan
baik dari dalam maupun luar tubuh.
Metabolisme dalam tubuh mahluk hidup terbagi menjadi dua proses
diantarannya anabolisme dan katabolisme. Proses anabolisme yaitu proses
pembentukan molekul kompleks dari molekul yang sederhana seperti proses
pembentukan protein dari asam-asam amino, sedangkan katabolisme merupakan
kebalikan dari proses anabolisme yaitu proses penguraian dari molekul komplek
manjadi molekul yang lebih sederhana seperti proses pemecahan protein menjadi
asam amino. Proses katabolisme juga terdapat proses yang dinamakan respirasi.
Respirasi merupakan proses biokimia yang dilakukan mahluk hidup dalam
2
membuat energi kimia yang dsimpan dalam bentuk karbohidrat, sukrosa, tepug
dan lemak.
Repirasi terjadi pada semua organisme multiseluler seperti manusia,
hewan dan tumbuhan. Reaksi respirasi pada tumbuhan terjadi terus menerus baik
pagi maupun malam hari, proses ini terjadi dikarenakan ketika siang hari
tumbuhan memerlukan asupan karondioksida yang cukup besar bahkan hingga
sepuluh kali lipat sehingga cadangan karondioksida pada tanaman harus tersedia
selalu. Sebagian hasil dari fotosintesis akan diambil dan digunakan ketika
respirasi dan sisanya akan didifusi melalui daun.
Reaksi repirasi pada tumbuhan banyak terjadi di dalam daun lebih
tepatnya pada bagian sitoplasma daun dan mitokondria daun. Laju rekasi respirasi
pada tumbuhan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti ketersedian
substrat,oksigen, suhu, dan umur tumbuhan. Reaksi respirasi pada tumbuhan
sangatlah penting terutama dalam menghasilkan energi atau ATP yang nantinya
akan digunakan sebagai kebutuhan energi saat proses fotosintesis ataupun sebagai
pengendali reaksi reaksi fotosintesis. Praktikum kali ini penting dilakukan
sehingga kita dapat mengetahui proses respirasi serta mengetahui O2 yang
dibutuhkan dan CO2 yang dilepaskan selama proses respirasi.
1.2 Tujuan
Mengetahui volume O2 dan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi serta
membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Respirasi merupakan proses mengubah zat kimia yang tersimpan dalam
bentuk karbohidrat, tanda-tanda utama respirasi sendiri yaitu menghasilkan ATP
yang berasal dari fungsi kotiledon dimana kotiledon menggantikan fungsi daun
yang belum muncul pada saat perkecambahan. Pemecahan karbohidrat
menghasilkan ATP yang dapat digunakan untuk mengendalikan reaksi kimia dan
dapat digunakan untuk pertumbuhan tanaman terutama pada daun. Daun sendiri
merupakan tempat fotosintesis pada tanaman dan merupakan tempat untuk
tanaman menyimpan cadangan makanannya. Perkecambahan sendiri
membutuhkan oksigen yang digunakan untuk metabolisme tingkat awal dalam
perkecambaha (Haryanti S. et al., 2015).
Respirasi dibagi menjadi dua yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob,
tanaman sendiri pada saat respirasi ada yang membutuhkan oksigen dan ada yang
tidak membutuhkan oksigen. Tanaman yang melakukan respirasi yang tidak
membutuhkan oksigen dapat berlangsung tapi tidak dapat berlangsung lama,
terutama pada tanaman yang melakukan respirasi 24-48 jam yang sangat
membutuhkan oksigen (O2) apabila pada saat respirasi oksigen tidak tercukupi
maka tanaman tersebut akan mati. Pengaruh tanaman yang kekurangan O2 juga
sangat berpengaruh pada turunnya potensial oksidasi reduksi pada tanaman
(Facthur, 2012).
Respirasi anaerob merupakan proses produksi energi yang tidak efisien
karena hanya memproduksi dua molekul ATP yang diproduksi oleh molekul gula.
Hasil dari respirasi anaerob selain ATP juga menghasilkan NADH dan NAD+.
NAD+ tidak memadai akan mengakibatkan proses glikolisis pada respirasi
anaerob akan terhenti. Respirasi anaerob dapat mengoksidasi NADH menjadi
NAD+ kembali (Tokarz and Urban, 2015).
Pembentukan jaringan tanaman atau bahan organik berasal dari bahan
baku karbon, hidrogen, dan oksigen. Air dan karbondioksida yang diperoleh dari
udara memiliki peran yang sangat penting dalam proses fotosintesis pada
tanaman, oksigen sendiri berperan sebagai proses respirasi tanaman untuk
4
menghasilkan ATP sebagai sumber energi bagi tanaman, ATP juga sangat
digunakan untuk pengendalian reaksi-reaksi fotosintesis, respirasi sendiri
memberikan hasil yang berupa energi metabolisme (Patijo, 2005).
Tanaman autotroph merupakan organisme yang dapat membuat
makanannya sendiri atau dapat mengubah zat anorganik dengan bantuan sinar
matahari. Tanaman autotroph mempunyai klorofil yang selain digunakan untuk
fotosintesis juga berperan dalam respirasi. Tanaman ini mempunyai 6 ataom C
dan jika terdapat lemak sebagai subtract maka akan mengalami oksidasi. Lemak
ini perlu dirombak menjadi asam lemak dan gliserol selanjutnya akan
dioksidasikan (Van der Velde et al., 2014).
Proses fotosintesis sediri merupakan proses sintesis karbohidrat an bahan-
bahan anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan yang berpigmen dan
membutuhkan cahaya matahari. Fotosintesis sendiri dibagi menjadi dua fase yaitu
fase yang berlangsung pada grana yang menghasilkan ATP dan NADPH2 dan
fase yang berlangsung pada stroma yang menghasilkan karbohidrat. Fotosintesis
sendiri dapat berkembang dengan komplek secara biokimia sampai terjadinya
pemisahan antara respirasi dan fotosintesis (Song, 2012).
Proses respirasi terbagi atas dua macam yaitu: respirasi aerobik dan
anaerobik. Respirasi aerobik membutuhkan oksigen dalam proses reaksi kimianya
dan aktif pada suhu 20˚C. Proses respirasi aerobik menerima hydrogen oleh
oksigen yang bersifat sebagai akseptor hydrogen yang digunakan untuk
membentuk molekul air. Respirasi anaerobik tidak membutuhkan oksigen dan
aktif pada suhu potensial dibawah 20˚C dan dikenal sebagai fermentasi, tanaman
yang melakukan respirasi anaerobik biasa tidak dapat bertahan lama karna
oksigen yang dibutuhkan kurang (Szafranek-Nakonieczna and Stêpniewska,
2014).
5
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Agrobiosains yang berjudul “Respirasi” dilaksanakan pada hari
Sabtu, 14 Oktober 2017 pukul 12.30 - selesai WIB di Laboratorium Fisiologi
Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Kertas saring
2. Neraca
3. Erlenmeyer
4. Beaker glass
5. Gelas Ukur
6. Suntikan untuk tinta cina
7. Biuret
3.2.2 Bahan
1. Biji kacang hijau
2. CaCO3
3. Padatan NaOH
4. Aquades
5. Vaseline
6. Indikator pp
3.3 Pelaksanaan Praktikum
1. Memasukkan sedikit NAOH (1 atau 2 gram) kedalam dasar respirometer dan
memasukkan pula kassa logam kedalam tabung objek. Menutup tabung objek
dengan tabung pengumpul.
2. Memasukkan kecambah kacang hijau kedalam tabun objek
3. Mengisi alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya
6
4. Menyuntik air satu tetes kecl keujung atas pipa ukur dan tabung pengumpul
(sebaiknya tetes air tersebut berada pada angka yang mudah terbaca)
5. Melihat perubahan tetes air (menurun) dalam waktu beberapa lama pada pipa
ukur, setelah selang waktu tertentu dapat diketahui volume oksigen yang
terpakai oleh kecambah tersebut.
6. Menghitung volume oksigen yang terpakai dengan rumus: V= 3,14 x 0,75 x
0,75X (perubahan posisi tetes air) mm3. Diameter pipa ukur 1,5 mm, dari hasil
ini dapat kita ketahui hubungan sampel, waktu dan oksigen yang terpakai.
3.4 Variabel Pengamatan
Variabel yang dilakukan selama kegiatan praktikum yaitu menghitung
volume O2 dan CO2 serta kuosien respirasi. Kegiatan yang dilakukan selama
praktikum meliputi:
1.Volume O2
Volume oksigen dapat diketahui dengan cara mengukur jalannya tinta
dalam waktu 120 detik pada biji kacang hijau dengan padatan NaOH yang diukur
dengan pipa ukur.
2.Volume CO2
Volume CO2 dapat diketahui dengan cara mengambil butiran NaOH dan
memasukkan ke beaker glass dan menambahkan CaCl2 sebanyak 2,5 ml kemudian
mengaduknya hingga terbentuk endapat CaCO3 yang menunjukkan adanya CO2.
3. Kuosien Respirasi
Kuosien respirasi diketahui dengan cara menghitung volume CO2 dibagi
dengan volume O2.
3.5 Analisis Data
Perolehan data yang dilakukan selama kegiatan praktikum selanjutnyan
akan dilakukan dengan analisis statistika deskriptif.
7
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Volume O2
Grafik 1. Volume O2
Volume oksigen dapat diketahui dengan cara mengukur jalannya tinta
dalam waktu 120 detik pada biji kacang hijau dengan padatan NaOH yang diukur
dengan pipa ukur. Volume O2 yang terpakai dapat dihitung menggunakan rumus:
V = 3,14 x 0,75 x 0,75 x (perubahan posisi tetes air) mm3. Volume O2 yang
terbesar terdapat pada benih imbibisi yaitu imbibisi sebesar 0,62 mm3, pada
kecambah 24 jam sebesar 0,28 mm3 dan pada kecambah 48 jam sebesar 0,21
mm3.
4.1.2 Volume CO2
Grafik 2. Volume CO2
Volume CO2 dapat diketahui dengan cara mengambil butiran NaOH dan
memasukkan ke beaker glass dan menambahkan CaCl2 sebanyak 2,5 ml kemudian
0
0.2
0.4
0.6
0.8
Imbibisi 24 jam 48 jam
Grafik Volume O2
Volume O2
0
5
10
15
Imbibisi 24 jam 48 jam
Grafik Volume CO2
8
mengaduknya hingga terbentuk endapat CaCO3 yang menunjukkan adanya CO2.
Volume CO2 pada benih imbibisi sebesar 12,65 mm3, pada kecambah 24 jam
sebesar 4,4 mm3 dan pada kecambah 48 jam sebesar 7,26 mm
3
4.1.3 Kuosien Respirasi (KR)
Grafik 3. Kuosien Respirasi (KR)
Kuosien respirasi diketahui dengan cara menghitung volume CO2 dibagi
dengan volume O2. Kuosien respirasi benih imbibisi sebesar 20.4, pada kecambah
24 jam sebesar 15.7 dan pada kecambah 48 jam sebesar 34.6 . Kuosien respirasi
terbesar terdapat pada kecambah 48 jam sebesar 34,6.
4.2 Pembahasan
Respirasi merupakan proses mengubah zat kimia yang tersimpan dalam
bentuk karbohidrat, tanda-tanda utama respirasi sendiri yaitu menghasilkan ATP
yang berasal dari fungsi kotiledon dimana kotiledon menggantikan fungsi daun
yang belum muncul pada saat perkecambahan. Proses respirasi membutuhkan O2
dan menghasailkan CO2. Oksigen yang dibutuhkan dan karbon dioksida yang
terlepas dalam respirasi dapat diketahui volumenya, sebelum mengetahui volume
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Imbibisi 24 jam 48 jam
Grafik Kosien Respirasi (KR)
KR
9
terdapat beberapa tahapan yang dibutuhkan untuk mengetahui volume oksigen
yang dibutuhkan dan volume karbon dioksida yang dilepaskan.
Volume oksigen dan volume karbon dioksida dapat dihasilkan dari
respirasi kacang hijau dengan beberapa perlakuan antara lain imbibisi, 24 jam, dan
48 jam. Tahapannya adalah memilih 15 kecambah kacang hijau 24 jam dan
memasukkan ke dalam kassa logam, selanjutnya memasukkan 1 kristal padatan
NaOH (bertujuan untuk mengikat CO2) ke dalam tabung respirometer dan
menutup tabung objek agar NaOH tidak menguap. Tahap selanjutnya yaitu
memasukkan 15 kecambah kacang hijau yang ada di dalam kassa logam ke dalam
tabung respirometer dan menutup kembali. Memasukkan tinta cina ke ujung atas
pipa ukur dan tabung pengumpul sampai kedalamannya mencapau batas nol. Tinta
cina tersebut akan berjalan di tabung pengumpul dengan selang waktu 120 detik.
Selama 120 detik tinta cina berjalan sampai menunjukkan angka 19 mm3.
Perubahan tetesan tinta cina inilah yang dapat digunakan untuk menghitung
volume O2 yang terpakai selama proses respirasi.
Mengambil padatan NaOH dan mencampurkannya dengan aquadest
sebanyak 20 ml (agar menjadi larut), setelah NaOH menjadi larut selanjutnya
menambahkan 2,5 ml CaCl2 hingga terbentuk endapan CaCO3 sehingga
menghasilkan CO2, selanjutnya endapan tersebut disaring menggunakan kertas
saring untuk memperoleh endapan CaCO3 pada kertas saring, kemudian kertas
saring tersebut di cuci menggunakan aquadest sebanyak 100 ml dan larutan yang
telah disaring dengan kertas saring tersebut diberi tetesan indikator pp hingga
warnanya berubah menjadi merah muda dan di masukkan ke erlenmeyer. Langkah
terakhir adalah titrasi, pada tabung ukur terdapat larutan HCl sebanyak 0,05 N,
pada volume awal yaitu pada titik nol selanjutnya di campur dengan larutan yang
telah dimasukkan dalam erlenmeyer hingga warnanya berubah menjadi bening
sehingga diketahui volume akhir sebesar 4 mm3.
Menurut Dwidjoseptro (1990), Kuesien Respirasi (KR) merupakan
jumlah CO2 yang terlepas dibagi dengan jumlah O2 yang diperlukan dalam
respirasi. Berdasarkan data yang diperoleh kuosien respirasi tertinggi terdapat
pada kecambah 48 jam dengan nilai 34,6. Hal ini dipengaruhi oleh jumlah
10
substrat. Semakin tinggi jumlah substrat maka instensitas respirasinya juga
semakin tinggi. Substrat tersebut dapat berupa pati yang terdapat pada kecambah.
Respirasi juga sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang tinggi dapat
meningkatkan laju respirasi dan memicu senyawa kimia respirasi menjadi lebih
aktif. Setiap kenaikan suhu maka akan meningkatkan konsumsi O2, apabila suhu
menurun maka laju respirasi juga akan melambat. Kenaikan suhu yang dapat
meningkatkan laju respirasi yaitu suhu antara 30o sampai 40
o.
11
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Volume O2 terbesar yang dihasilkan yaitu terdapat pada kecambah
imbibisi sebesar 0,62 mm3. Volume CO2 terbesar yang dihasilkan terdapat pada
kecambah imbibisi yaitu sebesar 12,65 mm3. Perlakuan kecambah 48 jam
menunjukkan KR tertinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya.Suhu sangat
berpengaruh terhap proses respirasi. Respirasi akan berjalan optimum pada suhu
30o sampai 40
o.
5.2 Saran
Praktikum acara “Respirasi” berjalan dengan lancar, saran untuk
praktikum selanjutnya yaitu tabel ACC tidak dibuat ketika praktikum berlangsung
tetapi dibuat sebelum acara praktikum dimulai jadi acara praktikum dapat selesai
sesuai dengan waktu yang sudah ditentukan.
12
DAFTAR PUSTAKA
Fatchul A.A. 2012. Dmpak Fisiologis Penggenangan (waterlogging) Pada
Tanaman. Agrineca, 12(2): 854-863.
Hartyanti S, and Budihastuti R. 2015. Morfoanatomi, Berat Basah Kotiledon dan
KetebalanDaun Kecambah Kacang Hijau (phaseolus vulgaris L) pada
Naungan yang Berbeda. Bulletin Anatomi dan Fisiologis, 23(1): 47-
56.
Pitijo S. 2005. Benih Kacang Tanah. Yogyakarta: Kanisius.
Tokarz, E. and D. Urban. 2015. Soil Redox Potential And Its Impact On
Microorganisms And Plants Of Wetlands. Journal Of Ecological
Engineering, 16(6): 26-30.
Song N.A. 2012. Evolusi Fotosintesis Pada Tumbuhan. Ilmiah Sains, 12(1): 28-34
Szafranek-Nakonieczna, A and Z. Stêpniewska.. 2014. Aerobik and Anaerobik
respiration in profiles of Polesie Lubelskie peatlands. Internasional
Agrophysics, 1(1): 223-229.
Van der Velde, I. R., J. B. Miller, K. Schaefer, G. R. van der Werf, M. C. Krol
and W. Peters. 2014. Terrestrial Cycling Of CO2 By Photosynthesis,
Respiration, And Biomass Burning In SiBCASA. Biogeosciences,
1(11): 6566-6571.
LAMPIRAN
Gambar 1. Flowchart karolina K.S. (16-1098)
Gambar 1. Flowchart Widya Ramadanti (16-1063)
Gambar 1. Flowchart Ilham Pratama (16-1293)
Gambar 1. Tabel ACC karolina K.S. (16-1098)
Gambar 1. Tabel ACC ilham Pratama (16-1293)
DOKUMENTASI
Gambar. 1 menyuntikan tinta cina dan mengamati penurunan tetesan tinta cina
Gambar 2. Penyaringan endapan CaCO3
Gambar 3. Proses titrasi
Gambar 4. Pemeberian vaseline pada tabung respirometer
Gambar 5. Endapan CaCO3
Gambar 6. Pengambilan CaCl2
Gambar 7. Penambahan indikator pp sampai warnanya menjadi merah muda
LITERATUR