LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHANRespirasi Anaerob

OLEH :

Kelompok 4

Ahmad Sholeh 0803019Iros Herminawati 0800429Khairul Ummah 0800300

Nurani Hadnistia D 0800312Rosdiana Ernawaty 0808531

Kelas B2008

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN MATTEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2011

RESPIRASI ANAEROB

A. Dasar Teori

Pernafasan anaerob sebenarnya dapat juga berlangsung di dalam udara yang bebas,

akan tetapi proses ini tidak menggunakan O2 yang tesedia di dalam udara itu. Pernafasan

anaerob juga lazim disebut fermentasi, meskipun tidak semua fermentasi itu anaerob. Tujuan

fermentasi sama saja dengan tujuan respirasi, yaitu untuk memperoleh energi. Energi yang

didapatkan dengan jalan fermentasi jauh kurangnya dari pada energi yang diperoleh dengan

pernafasan biasa.

Fermentasi yang banyak diselidiki ialah peragian alkohol atau alkoholisasi. Meskipun

pembuatan minuman keras itu telah dikenal sejak permulaan sejarah mnusia, namun baru di

dalam abad ke-19 diketahui orang, bahwa lakohol yang timbul itu disebabkan oleh

mikroorganisme bersel satu yang disebut tagi ( Saccharomyces ) ; peristiwa ini ditemukan

oleh Pasteur ( 1857 ). Kemudian oleh Buchner ( 1896 ) dibuktikan, bahwa alkoholisasi itu tak

mutlak dilakukan oleh sel-sel ragi yang masih hidup. Ternyata sel-sel yang sudah dimatikan

dengan digilas pun dapat melangsungkan peristiwa tersebut. Akbhirnya jelaslah, bahwa sel-

sel ragi itu mengandung zat-zat yang menyelenggarakan alkoholisasi tersebut, dan zat-zat itu

sekarang kita sebut zimase.

Jadi cukup jelaslah, bahwa sel-sel ragi itu suatu contoh mikroorganisme yang

mendapatkan energi yang dibutuhkan dengan respirasi anaerob. Adapun subtract yang

terbongkar berupa heksosa pula, akan tetapi heksosa ini tidak terurai selengkapnya menjadi

H2O daan CO2 . Persamaannya biasa dituliskan sebagai berikut :

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 21 Kal

Kecuali glukosa, juga fruktosa, galaktosa dan manosa dapat langsung dialkoholisasikan

oleh sel-sel ragi, bahkan disakaridasperti maltosa dan sukrosa dapat juga dijadikan subtract

dan subtract ini kemudian diubah dahulu menjadi monosakarida oleh enzim-enzim maltase

dan sukrase; enzim-enzim ini juga dimiliki oleh sel-sel ragi.

Dari persamaan reaksi seperti disebut di atas ini hanyalah, bahwa O2 tidak diperlukan;

juga di dalam proses ini hanya ada pengubahan zat organic yang satu menjadi zat organic

yang lain( gula alcohol ) , di mana pada hakekatnya hanya ada pergeseran tempat-tempat

antara molekul glukosa dan molekul alcohol.

Oleh karena itu, maka respirasi semacam ini dapat juga disebut respirasi intra molekul,

mengingat, bahwa perubahan semacam itu hanya terdapat di dalam molekul saja.

Di pandang dari segi perindustrian, alangkah baiknya jika semua heksosa yang tersdia

itu dapat diubah seluruhnya menjadi alcohol sekali jadi. Hal ini saying benar tidak mungkin,

sebab ialah, sel-sel ragi itu mengalami keracunan, apabila kadar alcohol tempat mereka hidup

itu melebihi suatu persenan. Bagi beberapa jenis ragi, persenan itu ada diantara 9% sampai

185. Jika persenan alcohol lebih tinggi dari pada itu, maka terhentilah peristiwa akoholisasi.

Banyak mikroorganisme lainya mendapatkan energi yang diperlukannya dengan jalan

frementasi juga, dimana sebagai subtrat digunakannya macam-macam asam-asam organik.

Perubahan zat organik yang satu menjadi zat organik yang lain yang lebih rendah simpanan

energinya itu dilakukan oleh bakteri-bakteri anaerob, tetapi juga oleh jaringan-jaringan

tanaman tinggi , oleh biji-bijian yang kulitnya sukar ditembus O2.

Bakteri asam cuka adalah suatu cotoh mikroorganisme yang mengadakan fermentasi

dengan menggunakan oksigen bebas, seperti dinyatakan didalam persamaan berikut ini,

sedang energi yang didapatnya lebih dari pada 5 kali energi yang diperoleh sel-sel ragi dalam

fermentasinya secara anaerob.

Demikianlah peristiwa percukaan.

Bakteri asam cuka

CH3.CH2.OH + O2 CH3COOH + H2O + 116 Kal

Etanol asam cuka

Bakteri asam laktat sebaliknya, mengadakan fermentasi anaerob, dimana heksosa yang

terdapat di dalam air susu diubahnya menjadi asam laktat, sedang bakteri meperoleh sejumlah

energi juga seperti ternyatakan di dalam persamaan di bawah ini.

Bakteri asam laktat

C6H12O6 2 CH3CHOH.COOH + 28 kal

Seperti halnya dengan peristiwa alkoholisasi oleh Saccharomyces, maka terjadinya

asam-susu ini suatu peristiwa respirasi intramolekul juga. Respirasi intra-molekul

berlangsung dengan pertolongan enzim semata-mata, oleh karena itu peristiwa itu dapat juga

disebut fermentasi.

Beberapa spesies bakteri dapat mengadakan respirasi antar-molekul. Oksigen yang

diperlukan tidak diperoleh dari udara bebas, melainkan dari suatu persenyawaan. Contoh :

CH3.CHOH.COOH + HNO3 CH3.CO.COOH + HNO2 + H2O + Energi

Asam laktat asam piruvat

A. Respirasi anaerob pada jaringan-jaringan tanaman tinggi

Pada umumnya, respirasi anaerob pada jaringan-jaringan di dalam tubuh tanaman tinggi

itu hanya terjadi, jika persediaan oksigen bebas ada di bawah minimum. Tiap jaringan

tanaman mempunyai lain tanggapan terhadap ini. Kecambah jagung misalnya tidak dapat

mempertahankan hidupnya di dalam suatu tempat yang tidak ada oksigennya sama sekali,

sedang buah-buah apel dan peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam penyimpanan,

dimana hanya ada hidrogen atau nitrogen saja. Buah-buah tersebut ini terus-menerus

menghasilkan CO2, suatu tanda bahwa buah-buah itu mengadakan respirasi terus.

Selanjutnya, respirasi anaerob berlangsung pada biji-bijian seperti jagung, kacang, padi,

biji bunga matahari dan lain-lainnya lagi yang tampak kering. Akan tetapi pada buah-buahan

yang basah dan berdaging pun terdapat respirasi anaerob. Hasil respirasi anaerob di dalam

jaringan-jaringan tanaman tinggi tersebut kebanyakan bukan alkohol, melainkan bermacam-

macam asam organik seperti asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam tartrat, dan asam

laktat.

Pada banyak tanaman yang tumbuh didarat, penggenangan dalam air yang agak lama

dapat menjadi suatu ancaman bagi kehidupannya. Respirasi aerob terhenti sama sekali,

sedang respirasi anaerob tak mungkin mencukupi energi yang dibutuhkannya, akumulasi dari

hasil-akhir respirasi itu lama kelamaan merupakan racun bagi jaringan-jaringan yang

tersangkut.

Sebaliknya pada tanaman air, respirasi aerob dapat berlangsung terus karena terdapat

aerenkim, jadi meskipun selalu berada di dalam air, tanaman tersebut tidak perlu melakukan

pernafasan anaerob, kecuali jika keadaan memaksa. Hal ini dapat diketahui contohnya pada

akar dari Nymphaea advena dan beberapa tanaman air lainnya yang mampu mengadakan

kedua macam respirasi menurut kebutuhan.

Pada umumnya dapat dikatakan, bahwa jaringan ataupun mikroorganisme yang dapat

melangsungkan respirasi anaerob itu lebih mengutamakan respirasi aerob jika ada

kesempatan, sebab dengan respirasi aerob itu dapat diperoleh lebih banyak energi daripada

dengan jalan respirasi anaerob. Perubahan sikap yang demikian disebut efek Pasteur.

Sebenarnya pengubahan heksosa menjadi CO2 dan H2O atau menjadi etanol maupun

menjadi asam susu itu tidak berlangsung sekali jadi, melainkan bertingkat-tingkat.

B. TUJUAN

- Mengukur laju respirasi anaerob ragi melalui pembentukan CO2 yang dipengaruhi

oleh temperatur, durasi pemanasan, konsentrasi ragi dan konsentrasi substrat.

C. ALAT dan BAHAN

Tabung Kuhne

Timbangan analitis

Gelas kimia

Batang pengaduk

Tabung reaksi

Sumbat gabus

Penangas air

jam tangan

Penjepit

Aquades

Vaselin

Ragi

Sukrosa

Alumunium foil

Karet gelang

D. CARA KERJA

E. HASIL PENGAMATAN

ragi ditimbang 0,2 gr dan dicampurkan dengan larutan sukrosa 3% volume 20 ml

larutan yang telah homogen dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan mulut tabung ditutup menggunakan alumunium foil

tabung yang berisi larutan dimasukkan ke dalam penangas air 25o

C selama 15 menit

larutan dipindahkan ke dalam tabung Kuhne

laju pembentukan CO

2

dihitung setiap 5 menit selama 20 menit

- Laju Respirasi Anaerob

Kelompok Sukrosa Ragi Suhu Waktu ml/Menit

1 2 % 1 % 25 0 15’ 0,075

2 2 % 1 % 35 0 30’ 0,07

3 2 % 0,5 % 25 0 15’ 0,02

4 2 % 0,5 % 35 0 30 0,06

5 3 % 1 % 25 0 15’ 0,1

6 3 % 1 % 35 0 30’ 0,08

7 3 % 0,5 % 25 0 15’ 0,03

8 3 % 0,5 % 35 0 30’ 0,05

Tabel Hasil Pengamatan Kelompok

Waktu Skala

5 menit 0,4

10 menit 0,8

15 menit 1,4

20 menit 2

Rata-rata 0,1

F. PEMBAHASAN

Pernafasan anaerob seringkali disebut juga sebagai fermentasi, meskipun tidak semua

fermentasi itu anaerob. Respirasi anaerob berarti respirasi dengan kadar oksigen yang kurang

atau tidak dan dihasilkan senyawa selain karbodioksida seperti alkohol, asetildehida atau

asam asetat dengan sedikit energi. Respirasi anaerob bertujuan untuk memperoleh energi

tanpa menggunakan oksigen. Pada praktikum kali ini, substrat yang digunakan adalah larutan

sukrosa. Digunakan sel-sel ragi yang merupakan contoh mikroorganisme yang mendapatkan

energi yang dibutuhkannya dengan respirasi anaerob. Ragi memiliki enzim fermentasi yang

menghasilkan CO2 dan etanol.

Adapun indikator terjadinya proses respirasi anaerob pada praktikum kali ini adalah

terbentuknya gelembung-gelembung udara yaitu CO2 dan perubahan tinggi CO2 yang

terbentuk pada tabung fermentasi. Dapat dikatakan, tabung fermentasi dapat mengukur

jumlah CO2 secara tidak langsung.

Fermentasi sebagai proses katabolisme anaerob mengahasilkan CO2 sebagai hasil

samping. Sehingga, dengan mengukur jumlah CO2 yang terbentuk dalam tabung Kuhne akan

terukur pula laju fermentasi (respirasi anaerob).

Dalam praktikum ini, ragi bertindak sebagai organisme yang akan melakukan

fermentasi (respirasi anaerob). Dari data hasil pengamatan, tampak bahwa pada konsentrasi

sukrosa yang sama dan pada suhu serta waktu perendaman yang sama, laju respirasi anaerob

pada konsentrasi ragi yang lebih besar menunjukkan angka yang lebih besar pula. Sehingga,

dapat disimpulkan bahwa peningkatan konsentrasi ragi sebanding dengan peningkatan laju

respirasi anaerob. Hal ini terjadi dikarenakan semakin tinggi konsentrasi ragi menunjukkan

semakin banyak pula organisme yang melakukan kegiatan respirasi anaerob. Akibatnya, CO2

yang dihasilkan dan dapat diukur semakin banyak, laju respirasi anaerob semakin cepat.

Sukrosa bertindak sebagai medium yang difermentasi oleh ragi. Dari data hasil

pengamatan, tampak bahwa pada konsentrasi ragi yang sama dan pada suhu serta waktu

perendaman yang sama, laju respirasi anaerob pada konsentrasi sukrosa yang lebih besar

menunjukkan angka yang lebih besar pula. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa peningkatan

konsentrasi sukrosa sebanding dengan peningkatan laju respirasi anaerob. Hal ini terjadi

dikarenakan semakin tinggi konsentrasi sukrosa menunjukkan semakin kaya pula medium

tempat hdup organisme yang melakukan kegiatan respirasi anaerob (ragi). Akibatnya,

semakin banyak bahan yang difermentasi. Sehingga fermentasi semakin giat dilakukan oleh

seluruh ragi. CO2 yang dihasilkan dan dapat diukur punsemakin banyak, laju respirasi

anaerob semakin cepat.

Dari data hasil pengamatan, tampak bahwa pada konsentrasi ragi yang sama dan pada

konsentrasi sukrosa yang sama, terdapat kecenderungan bahwa laju respirasi anaerob pada

suhu 35oC lebih besar dari pada suhu 25oC. Hal ini menunjukkan bahwa suhu 35oC

merupakan suhu yang lebih optimum bagi berlangsungnya peroses fermentasi (respirasi

anaerob). Pada suhu optimumnya, organisme akan melakukkan kegiatan metabolisme yang

lebih optimal. Sehingga CO2 yang dihasilkan pun lebih banyak. Akibatnya, CO2 yang

dihasilkan dan dapat diukur pun semakin banyak, laju respirasi anaerob semakin cepat.

G. JAWABAN PERTANYAAN

1. Pada temperature berapa laju respirasi tertinggi dan pada temperatur berapa

laju terendah ?

Jawab :

Berdasarkan hasil percobaan, dihasilkan data bahwa :

-Laju respirasi tertinggi pada temperature 25oC

(dengan sukrosa 3%, ragi 1%, dan waktu perendaman 15 menit )

-Laju respirasi terendah juga pada temperature 25oC

(dengan sukrosa 2%, ragi 0,5%, dan waktu perendaman 15 menit)

2. Berapa lama pemanasan yang paling optimum untuk respirasi ?

Jawab :

Pemanasan optimum selama 15 menit

3. Pada konsentrasi ragi berapa yang menghasilkan laju respirasi tertinggi ?

Jawab :

Laju respirasi tertinggi dihasilkan oleh ragi dengan konsentrasi 1%

4. Pada konsentrasi sukrosa berapa yang menghasilkan laju respirasi

tertinggi ?

Jawab :

Laju repirasi tertinggi dihasilkan oleh sukrosa dengan konsentrasi 3%

5. Dari data yang diperoleh, perlakuan manakah yang dapat mempertinggi laju

respirasi dan menurunkan laju respirasi ?

Jawab :

- Perlakuan yang dapat mempertinggi laju respirasi adalah konsentrasi

sukrosa, konsentrasi ragi, lama pemanasan semakin besar konsentrasi

sukrosa dan konsentrasi ragi maka laju respirasi semakin cepat.

- Perlakuan yang dapat menurunkan laju respirasi juga adalah konsentrasi

sukrosa, konsentrasi ragi, lama pemanasan semakin kecil konsentrasi

sukrosa dan konsentrasi ragi maka laju respirasi semakin

lambat/menurun.

Dengan kata lain, bahwa konsentrasi sukrosa dan konsentrasi ragi

berbanding lurus dengan laju respirasi

6. Berapakah nilai laju tertinggi dan terendah respirasi anaerob pada ragi ?

Jawab :

Nilai laju respirasi tertinggi : 0,1 ml/menit

Nilai laju respirasi terendah : 0,02 ml/menit

H. KESIMPULAN

1. Laju fermentasi sebanding dengan konsentrasi sukrosa. Artinya, semakin

besar konsentrasi sukrosa, semakin cepat laju transpirasi.

2. Laju fermentasi sebanding dengan konsentrasi ragi. Artinya, semakin besar

konsentrasi ragi, semakin cepat laju transpirasi.

3. Suhu 350 C merupakan suhu optimum bagi berlangsungnya proses

fotosintesis.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Gramedia

Salisbury B. Frank et al. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 1. Bandung: Penerbit ITB

Laporan Praktikum

Tanpa nama (2008). Agronomi, Pertanian dan Tanaman. [Online].

Tersedia:http://www.agricamedia.blogspot.com[10 oktober 2010]