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