Upload
others
View
65
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
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.