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

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.

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).

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).

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. Indicator 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.

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.

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.

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.