i
LAPORAN PRAKTIKUM
RESPIRASI
Oleh :
Golongan C/Kelompok 6B
1. Arya Widya Kunthi Savitri (161510501277)
2. Renjana Dyahpastika Ametis (161510501281)
3. Tata Eka Romadina (161510501282)
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2017
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman merupakan salah satu makhluk hidup yang dapat memberikan
manfaat bagi kehidupan makhluk hidup lainnya. Tanaman memiliki kemampuan
untuk membuat makanannya sendiri dengan adanya bantuan cahaya matahari.
Tanaman akan memasak makanannya dengan melalui proses fotosintesis dimana
energi yang diperoleh oleh tanaman dari cahaya matahari akan disimpan sebagai
zat kimia. Dalam proses fotosintesis, tanaman akan menghasilkan oksigen, energi,
dan air. Pada tanaman, energi akan disimpan yang kemudian akan digunakan
kembali pada saat berlangsungnya aktivitas lain yang akan dilakukan oleh
tanaman. Fotosintesis merupakan aktivitas yang dilakukan oleh setiap tanaman
yang memiliki klorofil dan juga sebagai proses respirasi.
Respirasi merupakan proses pembongkaran ikatan kimia yang disimpan pada
saat fotosintesis yang dapat digunakan kembali untuk melakukan proses
kehidupan dalam bentuk energi. Proses respirasi akan menggunakan karbohidrat
yang telah disimpan oleh tanaman sebagai substrat dalam bentuk glukosa. Proses
respirasi memiliki fungsi yaitu sebagai penggerak dalam proses metabolisme.
Respirasi dapat menghasilkan ATP dengan produk yang dihasilkan yaitu CO2 dan
air. ATP merupakan energi yang dihasilkan oleh molekul ADP yang telah
dirombak melalui beberapa proses. Pelepasan zat kimia pada proses respirasi akan
melalui beberapa tahapan yaitu oksidasi, perubahan molekul, dan transfer energi.
Respirasi juga dapat dipengaruhi oleh suhu. Jika pengaruh suhu tinggi, maka akan
mempercepat proses respirasi dan laju oksigen.
Respirasi terbagi menjadi 2 macam yaitu respirasi aerob dan respirasi
anaerob. Respirasi aerob adalah proses yang membutuhkan oksigen di udara.
Terdapat 4 tahap dalam proses respirasi aerob, yaitu glikolisis, silus kreb atau
siklus asam trikarboksilat, transfer elektron, dan fosforilasi oksidatif. Pada
respirasi aerob, glukos yang ada akan dipecah menjadi CO2, H2O, dan energi saat
proses respirasi berlangsung. Sedangkan respirasi anaerob adalah proses yang
2
dianggap tidak membutuhkan oksigen (fermentasi) dan dalam prosesnya pada
respirasi anaerob terjadi perombakan glukosa menjadi alkohol.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui volume O2 dan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi
2. Membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Respirasi merupakan proses oksidasi sebagai penyimpanan energi kimia
suatu makhluk hidup. Proses respirasi sering kali dikatakan sebagai proses
pernafasan karena melibatkan penggunaan oksigen, namun kenyataannnya proses
respirasi tidak hanya memerlukan oksigen saja. Respirasi yang terjadi pada
tumbuhan air dapat menyebabkan kehilangan oksigen dan dapat mengurangi
oksigen serta terjadi peningkatan suhu. Peningkatan suhu dapat mempengaruhi
percepatan laju respirasi dan oksigen. Apabila kecepatan respirasi berjalan dengan
cepat maka dapat menyebabkan konsentrasi oksigen menurun. (Puspitaningrum et
al., 2012)
Proses respirasi umumnya terjadi pada setiap makhluk hidup termasuk
pada hewan dan tumbuhan, namun pada keduanya memiliki perbedaan masing-
masing. Respirasi pada dasarnya yaitu proses pembongkaran zat makanan berupa
glukosa untuk memperoleh energi berupa ATP. Zat sumber energi pada tanaman
tidak selalu siap dalam bentuk glukosa, melainkan masih dalam bentuk cadangan
makanan berupa sukrosa. Hal ini dikarenakan antara respirasi dengan biomassa
daun untuk setiap spesies mirip dengan tingkat respirasi dengan biomassa total.
(Cheng et al., 2014).
Respirasi dapat juga diartikan proses dimana semua organisme
memperoleh energi dari zat-zat organik (sukrosa) dalam kondisi aerobik maupun
anaerobik. Respirasi terjadi pada seluruh sel yang hidup, terutama terjadi di
mitokondria dan sitoplasma. Dari keduanya tersebut memiliki hubungan yang
sangat erat. Reaksi tersebut memiliki kegunaan yang sangat efisien dalam
pelepasan energi dari gula serta dapat memunculkan energi kimia (ATP). ATP
dibentuk berdasarkan atas gabungan ADP dan Pi (Fofat Anorganik) dengan
adanya bantuan H dan ATP-ase pada rantai transfer elektron. (Cokadar., 2012)
Proses pembentukan kloroplas, setiap biji memiliki thiamin dalam bentuk
thiamin pirofisfat yang sangat berperan terhadap proses respirasi. Untuk
mengoptimalkan proses respirasi pada perkecambahan maka perlu adanya thiamin
untuk menhasilkan energi yang diperlukan dalam metabolisme untuk
4
pertumbuhan dan perkembangan. berdasarkan beberapa senyawa dalam reaksi
respirasi baik glikolisis atau siklus krebs merupakan senyawa awal yang dapat
mensintesis berbagai senyawa yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman.
(Amalia et al., 2013)
Enzim sebagai katalisator yang berpengaruh terhadap reaksi kimiawi yang
akan bercampur dengar substrat kemudian enzim dengan substrat akan pecah dan
menghasilkan produk yang berasal dari substrat, sedangkan enzim akan lepas.
Enzim yang terpakai dalam suatu proses respirasi tidak terpakai secara
keseluruhan, sehingga saat proses respirasi akan terjadi lagi enzim tersebut
digunakan kembali untuk membantu proses tersebut (Tjitrosomo et al., 1985).
Laju respirasi bersifat tidak menentu atau dapat disebut fluktuatif karena
oksigen, suhu, kadar CO2, intensitas cahaya dan zat kimia lainnya. Reaksi
respirasi merupakan reaksi kimia. Semakin tinggi suhu semakin tinggi pula laju
reaksinya. Maka laju reaksi dapat menjadi indikator daya simpan produk
pertanian pada umumnya (Imamah et al., 2016).
Suhu dapat mempengaruhi laju respirasi karena dalam prosesnya
menyertakan banyak sekali peran enzim, sedangkan kinerja enzim sangat
dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang terlalu tinggi menyebabkan enzim mengalami
denaturasi sehingga laju respirasi menjadi menurun. Suhu respirasi optimal yaitu
antara 20˚C – 30˚C dimana kinerja enzim juga optimal (Yamori et al., 2013).
5
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Pelaksanaan praktikum Agrobiosains acara Respirasi dilaksanakan pada
hari Sabtu, 14 Oktober 2017 pukul 10.30-12.00 WIB bertempat di Laboratorium
Fisiologi Tumbuhan.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Erlenmeyer 250 cc
2. Neraca
3. Respirometer
4. Beaker glass
5. Botol semprot
6. Kertas saring
7. Biuret
3.2.2 Bahan
1. Kecambah kacang hijau
2. Larutan CaCl2 0,2N
3. Indikator pp
4. Kertas saring
5. Larutan NaOH 0,2N
6. Larutan HCl 0,05N
7. Aquadest
8. Biuret
9. Vaseline
6
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 tabung objek.
3. Mengisi alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya.
4. Menyuntik air satu tetes kecil keujung atas pipa ukur dan tabung pengumpul
(sebaiknya tetes air tersebut berada pada angka yang mudah terbaca).
5. Pada waktu beberapa lama akan terlihat perubahan tetes air (menurun) dalam
pipa ukur. Setelah selang waktu tertentu dapat diketahui volume oksigen yang
terpakai oleh kecambah tersebut.
6. Volume oksigen yang terpakai dapat dihitung dengan rumus V = 3,14 x 0,75
x (perubahan posisi tetes air) mm3.
3.4 Variabel Pengamatan
1. Volume O2
2. Volume CO2
3. Pengaruh suhu terhadap respirasi
3.5 Analisis Data
Data yang diperoleh selanjutnya diolah dengan analisis statistik deskriptif.
7
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
No Perlakuan Indikator Perlakuan
Volume O2 Volume CO2
1 Imbibisi 0,58875 1,21
2 24 Jam 0,66 2,31
3 48 Jam 0,379 2,97
4.1.1 Volume O2
Berdasarkan data pengamatan praktikum menunjukkan adanya perbedaan
ukuran volume O2 pada setiap perlakuan pada kecambah kacang hijau. Perlakuan
yang dilakukan pada kecambah kacang hijau seperti imbibisi, kecambah 24 jam,
dan kecambah 48 jam. Volume O2 pada perlakuan imbibisi diperoleh sebesar
0,58875 mm3, sedangkan pada perlakuan kecambah 24 jam didapat 0,66 mm3.
Pada kecambah kacang hijau 48 jam diperoleh volume tertinggi sebesar 0,379
mm3. Volume O2dapat dihitung menggunakan rumus :
a. Volume O2 =3,14 × (0,75)2 × (perubahan tetes air) mm3
= 3,14 × (0,75)2×
b. Volume O2 perlakuan 48 jam
V O2= 3,14 × (0,75)2×
= 1,76625 × 0,2083
= 0,3679 mm3/s
4.1.2 Volume CO2
Perbedaan perlakuan pada kecambah kacang hijau menunjukan perbedaan
volume CO2. Volume CO2 yang dihasilkan pada perlakuan imbibisi sebesar 1,21
mm3, sedangkan pada perlakuan kecambah 24 jam didapatkan 2,31 mm3. Pada
kecambah kacang hijau perlakuan 48 jam diperoleh volume CO2 tertinggi yaitu
sebesar 2,97 mm3. Volume CO2dapat dihitung menggunakan rumus :
a. Volume CO2 = ×V HCl × N HCl ×Mr HCl
b. Volume CO2 perlakuan 48 jam
8
V CO2= ×2,7 × 0,05 × 44
= 2,97 mm3/s
Kuosien Respirasi
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12 Menggunakan hasil dari volume CdanVolume CO2yang didapat
pada kecambah imbibisi KR sebesar 2, kecambah 24 jam didapatkan KR
sebesar 3,5 dan kecambah 48 jam didapatkan KR sebesar 7,7.
Berdasarkan hasil dari volume C danVolume CO2 dapat diketahui kuosien
respirasi pada kecambah imbibisi sebesar 2, kecambah 24 jam didapatkan KR
sebesar 3,5 dan kecambah 48 jam didapatkan KR sebesar 8,072. Kuosien respirasi
dapat dihitung menggunakan rumus:
a. Kuosien respirasi =
b. KR 24 jam =
= 8,072
4.2 Pembahasan
Berdasarkan hasil yang ditunjukkan dapat diketahui bahwa volume CO2
pada kecambah 48 jam memiliki volume paling besar sedangkan volume O2 pada
kecambah 48 jam memiliki volume paling kecil. Volume CO2 pada kecambah 48
jam lebih matang untuk melakukan respirasi karena jaringan yang terdapat pada
kecambah 48 jam lebih kompleks sehingga dapat menghasilkan CO2 yang lebih
besar, sedangkan pada kecambah yang memperoleh perlakuan imbibisi
9
menunjukkan volume yang rendah karena oksigen yang dibutuhkan untuk
pemecagan glukosa lebih banyak untuk pertumbuhan yang selanjutnya.
Volume O2 yang dihasilkan oleh kecambah 24 jam memiliki hasil yang
paling besar. Berdasarkan terori, volume O2 pada kecambah 48 jam menunjukan
jumlah tertinggi karena benih yang telah berkecambah mengalami proses
fotosintesis, selain itu tanaman yang paling tua dapat menyerap oksigen lebih baik
daripada tanaman yang lebih muda. Namun, pada percobaan saat praktikum hasil
yang ditunjukkan kecambah 24 jam memiliki volume O2 paling tinggi. Hal ini
memungkinkan adanya faktor X yakin adanya kontaminasi dari lingkungan
sekitar sehingga memperngaruhi hasil percobaan respirasi.
Respirasi merupakan suatu proses yang sangat penting bagi tanaman.
Secara singkatnya, respirasi atau pernafasan tanaman memiliki beberapa faktor
yang mempengaruhinya. Faktor – faktor yang mempengaruhi proses respirasi
yaitu kadar oksigen di udara, intensitas cahaya matahari, penambahan atau
pengurangan kebutuhan air, suhu, pengaruh mekanis dan zat-zat senyawa kimia,
dan faktor umur tanaman. Faktor yang paling berperan pada saat proses respirasi
yaitu faktor suhu. Peningkatan suhu sebesar 100C akan meningkat laju reaksi 2-3
kali lipat (Karmana, 2008).
Kuosien respirasi adalah perbandingan jumlah volume CO2 yang terlepas
dengan O2 yang dibutuhkan dalam proses respirasi. Pengukuran perbandingan
antara CO2 dengan O2 memungkinkan untuk dilakukan evaluasi sifat-sifat dari
proses respirasi. Kuosien Respirasi (KR) memiliki tujuan untuk menentukan sifat
dari proses respirasi yang terjadi. Rumus yang digunakan untuk menghitung
kuosien respirasi adalah KR = CO2 yang dihasilkan disbanding dengan O2 yang
dibutuhkan dalam satuan ml (Dwidjoseputro, 1980).
10
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan
bahwa :
1. Volume O2 pada proses respirasi kacang hijau tertinggi dihasilkan oleh
kecambah kacang hijau perlakuan 24 jam sebesar 0,66 mm3/s sedangkan
volume O2 kacang hijau perlakuan 48 jam sebesar 0,3679 mm3/s dan kacang
hijau perlakuan imbibisi sebesar 0,58875 mm3/s
2. Volume CO2 pada proses respirasi kecambah kacang hijau tertinggi diperoleh
oleh perlakuan kecambah 48 jam sebesar 2,97 dan volume kecambah
terendah diperoleh oleh kecambah perlakuan imbibisi sebesar 1,21
3. Kuosien respirasi yang tertinggi dan terjadi dengan sempurna terjadi pada
kacang hijau yang diberi perlakuan 48 jam tanam.
5.2 Saran
Kegiatan praktikum acara repirasi berjalan kurang efektif karena adanya
peralatan yang kurang maka salah satu kelompok harus menunggu kelompok lain
untuk menunggu giliran menggunakan alat. Sebaiknya peralatan lab dilengkapi
sebelum praktikum berlangsung agar waktu yang berjalan digunakan secara
efisien.
11
DAFTAR PUSTAKA
Amalia, R., T. Nurhidayati, dan S. Nurfadilah. 2013. Pengaruh Jenis dan
Konsentrasi Vitamin terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Biji
Dendrobium laxiflorum J.J Smith secara In Vitro. Sains dan Seni Pomits, 1
(1): 1-6.
Cheng, D., K. J. Niklas, Q. Zhong, Y. Yang and J. Zhang. 2014. Interspecific
Differences in Whole-Plant Respiration Vs. Biomass Scaling Relationships:
A Case Study Using Evergreen Conifer and Angiosperm Tree Seedlings.
American Journal of Botany, 101 (4): 617–623.
Cokadar, H. 2012. Photosynthesis and Respiration Processes: Prospective
Teachers Conception Levels. Education and Science, 37 (164): 81-93.
Dwidjoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.
Imamah, N., R. Hasbullah dan L. P. E. Nugroho. 2016. Model Arrhenius untuk
Pendugaan Laju Respirasi Brokoli Terolah Minimal. Jurnal Keteknikan
Pertanian, 4(1) : 25-30.
Karmana, Oman. 2008. Biologi. Bandung. Grafindo Media Pratama
Puspitaningrum, M., M. Izzati, dan S. Haryati. 2012. Produksi dan Konsumsi
Oksigen Terlarut oleh Beberapa Tumbuhan Air. Produksi dan Konsumsi
Oksigen, 20(1): 47-55.
Tjitrosomo, S. S., 2010. Botani Umum 2. Angkasa
Yamori, W and K. Hikosaka. 2013. Temperature Response of Photosynthesis in
C3, C4, and CAM Plants: Temperature Acclimation And Temperature
Adaptation. Photosynthesis Research, 119(2) : 101-117.
12
DOKUMENTASI
Gambar 1. Indikator PP
Gambar 2. Kecambah
13
Gambar 3. Memasukan NaOH
Gambar 4. Memasukan kecambah
14
Gambar 5. Memberi vaselin pada pipa ukur
Gambar 6. Menutup tabung objek dengan pipa ukur
15
Gambar 7. Memberi tinta pada pipa ukur
Gambar 8. Beaker glass
16
Gambar 9. Memberikan CaCL2
Gambar 10. Saring endapan
17
Gambar 11. Titrasi
18
LAMPIRAN
Data (Flowchart dan Tabel ACC)
Gambar 1. Flowchart Arya Widya
19
Gambar 2. Flowchart Renjana Dyahpastika A.
20
Gambar 3. Flowchart Tata Eka R.
21
Gambar 4. Tabel ACC Arya Widya
22
Gambar 5. Tabel ACC Renjana Dyahpastika A.
23
Gambar 6. Tabel ACC Tata Eka R.
24
Puspitaningrum, M., M. Izzati, dan S. Haryati. 2012. Produksi dan Konsumsi
Oksigen Terlarut oleh Beberapa Tumbuhan Air. Produksi dan Konsumsi
Oksigen, 20(1): 47-55.
25
Cheng, D., K. J. Niklas, Q. Zhong, Y. Yang and J. Zhang. 2014. Interspecific
Differences in Whole-Plant Respiration Vs. Biomass Scaling Relationships:
A Case Study Using Evergreen Conifer and Angiosperm Tree Seedlings.
American Journal of Botany, 101 (4): 617–623.
26
Cokadar, H. 2012. Photosynthesis and Respiration Processes: Prospective
Teachers Conception Levels. Education and Science, 37 (164): 81-93.
27
Amalia, R., T. Nurhidayati, dan S. Nurfadilah. 2013. Pengaruh Jenis dan
Konsentrasi Vitamin terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Biji
Dendrobium laxiflorum J.J Smith secara In Vitro. Sains dan Seni Pomits, 1
(1): 1-6.
28
Imamah, N., R. Hasbullah dan L. P. E. Nugroho. 2016. Model Arrhenius untuk
Pendugaan Laju Respirasi Brokoli Terolah Minimal. Jurnal Keteknikan
Pertanian, 4(1) : 25-30.
Yamori, W and K. Hikosaka. 2013. Temperature Response of Photosynthesis in
C3, C4, and CAM Plants: Temperature Acclimation And Temperature
Adaptation. Photosynthesis Research, 119(2) : 101-117.
29
Karmana, Oman. 2008. Biologi. Bandung. Grafindo Media Pratama