LAPORAN PRAKTIKUM

RESPIRASI

Oleh:

Golongan A/Kelompok 6A

1. Henita Nur Kumala Sari (161510501156)

2. Feri Dwi Putra Suhartono (161510501251)

3. Hisyam Hardiansyah (161510501258).

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2017

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Makhluk hidup termasuk didalamnya, baik hewan (makroorganisme dan

mikroorganisme) dan tumbuhan yang memiliki aktivitas tertentu dalam

mempertahankan kelangsungan hidupnya. Setiap makhluk hidup memiliki

struktur dan fungsi yang berbeda-beda pada setiap komponen penyusunnya,

diantaranya meliputi sel, jaringan, dan organ. Secara fungsional keseluruhan

komponen tersebut memiliki fungsi masing-masing yang membentuk suatu

kesatuan unit kerja tersruktur yang disebut sistem, dimana pada sistem ini

beberapa dari organ akan bekerja sama dan saling berhubungan. Sistem fungsional

yang terdapat di dalam individu makhluk hidup diantaranya seperti sistem

reproduksi, sistem peredaran darah, sistem pencernaan, sistem eksresi dan sistem

respirasi.

Sistem respirasi menjadi penting bagi makhluk hidup karena tanpa adanya

sistem ini makhluk hidup tidak dapat menjalankan aktivitas proses metabolisme.

Setiap aktivitas makhluk hidup membutuhkan energi begitu juga dengan

tumbuhan. Respirasi merupakan proses terjadinya perubahan energi kimia yang

tersimpan dalam bentuk karbohidrat ataupun lemak yang digunakan dalam proses

metabolisme. Respirasi pada tumbuhan dapat dikatakan sebagai suatu proses

perombakan zat organik yang telah tersimpan sebelumnya untuk digunakan

kembali guna melaksanakan proses-proses pada tumbuhan. Setiap sel aktif pada

makhluk hidup melakukan respirasi, baik itu pada sel yang terdapat pada

tumbuhan ataupun hewan. Respirasi pada umumnya digambarkan sebagai proses

pernapasan pada makhluk hidup yang membutuhkan oksigen. Respirasi dapat

dilakukan kapan saja oleh makhluk hidup baik pada siang ataupun malam hari,

karena berbeda dengan fotosintesis cahaya bukanlah syarat mutlak dalam proses

respirasi. Beragam faktor yang mempengaruhi tumbuhan dalam melakukan proses

respirasi, seperti benih yang membutuhkan lingkungan yang mendukung untuk

memulai perkecambahan yang diawali dengan suatu proses respirasi.

2

Respirasi tidak selalu melibatkan oksigen sebagai komponen utama pada

proses pemecahan energi yang tersimpan. Terdapat dua macam respirasi

berdasarkan keterlibatan oksigen di dalamnya. Tumbuhan juga memanfaatkan

oksigen dalam bernafas dengan menghirupnya melalui stomata, dari sini oksigen

akan berperan pada proses respirasi aerob. Respirasi aerob merupakan respirasi

yang membutuhkan oksigen pada prosesnya, sedangkan respirasi anaerob tidak

memerlukan oksigen atau disebut juga sebagai fermentasi. Respirasi pelepasan

energi kimia mencakup pada proses-proses dengan tahapan pertama oksidasi,

perombakan molekul dan diakhiri dengan transfer energi.

Acara praktikum ini dilatarbelakangi oleh proses respirasi yang

membutuhkan CO2 dan menghasilkan O2 pada kecambah tanaman kacang hijau.

Kegiatan praktikum ini bermaksud untuk mengetahui volume O2 dan CO2 yang

dihasilkan dari proses respirasi. Pengamatan ini penting dilakukan karena setiap

proses respirasi dalam waktu yang berbeda memiliki ukuran tersendiri, sehingga

perlu untuk dipelajari mengenai jumlah CO2 yang dibutuhkan tanaman dan O2

yang dihasilkan beserta pengaruh suhu terhadap proses respirasi.

1.2 Tujuan

Mengatahui volume O2 dan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi serta

membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi.

3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Respirasi adalah proses metabolis pada tumbuhan yang menghasilkan

energi. Proses ini meliputi pemecahan senyawa kompleks seperti asam-asam

organik, gula (glukosa), asam lemak (gliserol), dan asam amino menjadi molekul

yang lebih sederhana. Senyawa kompleks yang dihasilkan dari fotosintesis berupa

glukosa (C6H12O6) akan dirombak pada saat proses respirasi yang nantinya akan

menjadi senyawa sederhana.. Selain itu, kadar oksigen di udara akan menipis

seiring bertambahnya karbondioksida. Hal tersebut menunjukkan bahwa

kandungan oksigen berkurang di udara disebabkan oleh pengaruh suhu yang

semakin tinggi (Fagundes et al., 2013).

Respirasi pada dasarnya membutuhkan oksigen sebagai bahan perombak

molekul. Berdasarkan keberadaan oksigen di udara, ada 2 cara respirasi pada

tumbuhan yaitu respirasi anaerob dan respirasi aerob. Respirasi aerob merupakan

suatu reaksi yang membutuhkan oksigen dan nantinya menghasilkan suatu energi

yang tersimpan dalam bentuk kimia atau ATP. Respirasi anaerob adalah respirasi

yang tidak membutuhkan oksigen dalam perombakannya. Proses respirasi aerob

lebih banyak menghasilkan energi dibandingkan dengan respirasi anaerob karena

pengaruh konsentrasi oksigen yang memiliki peran sebagai perombak glukosa

secara alami (Cokadar, 2012).

Energi yang dilepaskan dari glukosa dalam proses respirasi melalui

serangkaian reaksi kimia. Selama proses respirasi terdapat beberapa energi yang

hilang. Energi panas tereduksi yang digunakan oleh tanaman untuk proses

pertumbuhan dan perkembangan. Bahan utama dalam melakukan proses respirasi

ialah glukosa. Respirasi yang terjadi pada tumbuhan melibatkan oksidasi aerobik

pada gula. Energi yang didapat dari respirasi pada mitokondria dilepaskan

kedalam sitoplasma. Energi yang diperoleh dalam 1 mol glukosa sebesar kurang

lebih 673 kalori (Liang et al., 2013).

Proses respirasi apabila terjadi peningkatan suhu maka akan mempercepat

laju respirasi dan laju penggunaan oksigen akan meningkat pula. Kekurangan

oksigen pada perkecambahan menyebabkan energi yang digunakan berkurang.

4

Suhu semakin tinggi maka laju respirasi semakin meningkat, karena penurunan

defisit tekanan uap air dari udara yang hangat dan suhu daun yang tinggi.

Perubahan suhu dan kelembapan berpengaruh dalam mengontrol laju respirasi.

Kondisi lingkungan berupa suhu maupun kelembaban yang baik dapat menunjang

proses respirasi yang sempurna. Respirasi yang baik akan memberikan hasil

produksi (CO2, H2O, dan energi) dalam keadaan optimal (Aanderud et al., 2013).

Laju respirasi pada tanaman bersifat fluktuasi atau tidak tetap dari waktu

ke waktu. Kondisi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yang mempengaruhi

respirasi diantaranya kadar oksigen di udara, suhu, kadar karbondioksida,

intensitas cahaya, dan zat-zat kimia. Reaksi pada proses respirasi ialah reaksi

biokimia. Peningkatan suhu akan meningkatkan laju respirasi sebesar dua kali

lipat. Cahaya menjadi faktor penting dalam proses respirasi. Meningkatkan laju

fotosintesis dapat menghasilkan persedian makanan yang meningkat. Kondisi ini

dapat menyebabkan laju respirasi meningkat pula (Saktiyono, 2006).

Pengetahuan mengenai laju respirasi sangatlah berguna dalam penanganan

pasca panen. Produk pertanian yang memiliki laju respirasi cepat akan memiliki

daya simpan yang relatif pendek. Perbedaan laju respirasi setiap produk baik buah

ataupun sayur disebabkan adanya perbedaan antara fungsi botanis dari jaringan

buah tersebut. Aktivitas respirasi dengan menggunakan bahan oksigen pada

proses respirasi memiliki hasil yang berbeda-beda. Semakin banyak oksigen yang

digunakan, maka proses respirasi semakin aktif (Fransiska dkk, 2013).

Buah yang disimpan pada suhu rendah dapat menekan laju respirasi dan

metabolisme, percepatan pematangan dan pelunakan, menunda masa penuaan,

mencegah perubahan warna dan tekstur, menstabilkan kadar air pada buah, dan

menurunkan aktivitas mikroorganisme penyebab kerusakan. Pemberian lapisan

lilin pada permukaan buah berguna untuk mmemperhambat proses pematangan

buah dan menjaga agar tidak terjadi kerusakan pada permukaan buah. Buah

tersebut akan mengalami proses respirasi anaerob karena lapisan lilin yang terlalu

tebal menutupi stomata buah sehingga dapat memperhambat proses pertukaran

CO2 dan O2 (Ahmad dkk, 2014).

5

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Kegiatan praktikum Agrobiosains acara “Respirasi” dilaksanakan pada

hari Senin, 9 Oktober 2017 pukul 06.30- selesai WIB. Bertempat di Laboratorium

Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian, Universitas Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Indikator pp

2. Erlenmeyer 250 cc

3. Beaker glass

4. Neraca

5. Botol semprot

6. Kertas saring

7. Biuret

8. Respirometer

3.2.2 Bahan

1. Kecambah kacang hijau

2. Larutan NaOH 0,2 N

3. Larutan CaCI2 0,2 N

4. Larutan HCI 0,05 N

5. aquadest

6. Vaseline

3.3 Pelaksanaan Praktikum

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 tabung pengumpul.

2. Memaasukkan kecambah kacang hijau ke dalam tabung objek.

6

3. Mengisilah alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya.

4. Menyuntikkan air satu tetes kecil ke ujung atas pipa ukur dan tabung

pengumpul (sebaiknya tetes air tersebut berada pada angka yang mudah

terbaca).

5. Menunggu beberapa waktu lama akan terlihat perubahan tetes air (menurun)

dalam pipa ukur. Mengetahui volume oksigen yang terpakai oleh kecambah

tersebut dalam selang waktu tertentu.

6. Menghitung volume oksigen yang terpakai dengan rumus: V = 3,14 x 0,75 x

0,75 x (perubahan posisi tetes air)mm3.

3.4 Variabel Pengamatan

Variable pengamatan pada praktikum kali ini meliputi :

1. Volume O2 pada tanaman (mm3)

2. Volume CO2 pada tanaman (mm3)

3. Kuosien Respirasi (mm3)

3.5 Analisis Data

Data yang diperoleh dari hasil pengamatan praktikum, selanjutnya akan

dianalisis mengunakan analisis data statistika deskriptif kuantitatif.

7

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Tabel 1. Pengamatan volume O2 dan CO2

NO PERLAKUAN INDIKATOR PERLAKUAN

VOLUME O2 VOLUME CO2

1. Imbibisi 0,66 mm3 3,74 mm

3

2. 24 Jam 1,2 mm3 4,29 mm

3

3. 48 Jam 1,4 mm3 4,48 mm

3

0

1

2

3

4

5

6

Imbibisi 24 JAM 48 JAM

Kuosien Respirasi

Kuosien Respirasi

Grafik 1. Kuosien Respirasi (KR) pada tiga perlakuan kacang hijau

4.1.1 Volume O2 pada pengamatan praktikum menunjukan adanya kandungan

O2 yang terkandung didalam kecambah kacang hijau. 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 0,66 mm3, sedangkan pada

perlakuan kecambah 24 jam didapat 1,2 mm3. Pada kecambah kacang hijau 48

jam diperoleh volume tertinggi sebesar 1,4 mm3.

Volume O2 dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

8

Volume O2 = 3,14 x (0,75)2 x H/S

= 3,14 x (0,75)2 x 95/ 120

= 1,4 mm3

4.1.2 Berdasarkan data pengamatan diperoleh volume CO2 yang berbeda dengan

volume O2. Perbedaan perlakuan pada kecambah kacang hijau menunjukan

perbedaan volume CO2. Volume CO2 yang dihasilkan pada perlakuan imbibisi

sebesar 3,74 mm3, sedangkan pada perlakuan kecambah 24 jam didapatkan 4,29

mm3. Pada kecambah kacang hijau perlakuan 48 jam diperoleh volume CO2

tertinggi yaitu sebesar 4,48 mm3.

Volume CO2 dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Volume CO2 = ½ x N HCl x Mr HCl x V HCl

= ½ x 0,05 x 44 x 4,4

= 4,48 mm3

4.1.3 Kuosien respirasi yang diperoleh dari pengamatan praktikum menunjukan

hasil yang berbeda. Kuesien reaksi sebagai suatu perbandingan hasil antara CO2

dengan O2. Berdasarkan data pengamatan kuosien respirasi tertinggi didapatkan

pada perlakuan imbibisi pada kacang hijau sebesar 5,7 mm3, sedangkan kuesien

respirasi terendah terjadi pada perlakuan kecambah kacang hijau 48 jam yaitu 3,2

mm3. Kecambah kacang 24 jam diperoleh kuesien respirasi sebesar 3,58 mm

3.

Kuosien respirasi dapat dihitung dengan rumus sebagau berikut:

Kuosien respiras = V CO2/V O2

= 4,48/ 1,4

= 3,2 mm3

4.2 Pembahasan

Berdasarkan data hasil pengamatan praktikum diperoleh volume O2 dan

CO2 pada perbedaan perlakuan kacang hijau. Perlakuan imbibisi yang diberikan

pada kacang hijau menunjukkan kadar volume O2 terendah sedangkan perlakuan

kecambah kacang hijau 48 jam menunjukkan volume O2 tertinggi. Proses imbibisi

yang terjadi mengalami peningkatkan laju respirasi, sehingga mengaktifkan

enzim-enzim yang ada didalam benih. Enzim tersebut memecahkan glukosa atau

9

cadangan makanan dengan bantuan O2 yang menghasilkan karbondioksida, air,

dan energi yang dibutuhkan untuk memulai proses perkecambahan. Volume O2

pada kecambah 48 jam menunjukan jumlah tertinggi karena benih yang telah

berkecambah mengalami proses fotosintesis.

Volume CO2 pada kacambah kacang hijau 48 jam memiliki jumlah volume

terbanyak dikarenakan jaringan yang terdapat pada kecambah kacang hijau lebih

matang untuk melakukan respirasi, sehingga menghasilkan CO2 lebih besar.

Kecambah kacang hijau 24 jam memiliki jaringan lebih muda, kondisi ini dapat

menghasilkan jumlah volume CO2 yang lebih rendah daripada kecambah 48 jam.

Volume CO2 pada benih imbibisi menunjukkan jumlah terendah karena pada

benih imbibisi belum maksimalnya proses respirasi apabila dibanding dengan

respirasi yang terjadi pada kecambah yang memiliki jaringan lebih matang. Pada

benih imbibisi oksigen dimanfaatkan untuk proses pemecahan glukosa, untuk

melakukan pertumbuhan selanjutnya.

Menurut Darmawan dan Baharsjah (2010), 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.

Kuosien respirasi merupakan perbandingan dari jumlah volume CO2 yang

terlepas dengan O2 yang dibutuhkan dalam proses respirasi. Pengukuran

perbandingan CO2 dan O2 memungkinkan untuk dilakukannya pengevaluasian

sifat-sifat dari proses respirasi. Kuosien Respirasi bertujuan untuk menentukan

apakah proses respirasi tersebut bersifat aerobik ataupun anaerobik. Rumusan

kuosien respirasi untuk mendapatkan nilai variasinya adalah KR = CO2 yang

dihasilkan dibanding O2 yang dibutuhkan dalam satuan ml (Dwidjoseputro, 1980).

10

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum yang kami lakukan, maka dapat disimpulkan

bahwa:

1. Volume O2 pada proses respirasi kacang hijau tertinggi dihasilkan oleh

kecambah kacang hijau perlakuan 48 jam sebesar 1,4 mm3, sedangkan volume

O2 perlakuan kacang hijau perlakuan 24 jam sebesar 1,2 mm3. Benih imbibisi

mengahasilkan O2 yang terkecil yaitu 0,66 mm3.

2. Volume CO2 pada proses respirasi kecambah kacang hijau tertinggi diperoleh

oleh pelakuan kecambah 48 jam sebesar 4,48 mm3, sedangkan kecambah

terendah diperoleh oleh pada perlakuan imbibisi 3,74 mm3.

3. Kuosien respirasi sebagai suatu perbandingan antara CO2 yang dilepaskan dan

O2 yang dibutuhkan. Kuosien respirasi yang terjadi dengan sempurna

diperoleh dari perlakuan benih imbibisi kacang hijau.

5.2 Saran

Kegiatan praktikum acara respirasi, seharusnya pada saat proses

pelaksanaan uji coba peralatan yang disedikan lebih banyak. Pada saat

pelaksanaan praktikum setelah pretest atau diakhir acara dilakukan pembahasan

soal terkait dengan soal pretest. Hal ini dilakukan agar praktikan mampu

mengetahui jawaban yang benar dan sesuai.

DAFTAR PUSTAKA

Aanderud, Z. T., S. E. Jones, D. R. Schoolmaster Jr, N. Fierer, and J. T. Lennon.

2013. Sensitivity of Soil Respiration and Microbial Communities to

Altered Snowfall. Soil Biology dan Biochemistry, 57 (1): 217-227.

Ahmad, U., E. Darmawati, dan N. R. Refilla. 2014. Kajian Metode Pelilinan

terhadap Umur Simpan Buah Manggis (Garcinia mangostana) Semi-

Cutting dalam Penyimpanan Dingin. Ilmu Pertanian Indonesia, 19 (2):

104-110.

Cokadar, H. 2012. Photosynthesis and Respiration Processes: Prospective

Teachers’ Conception Levels. Eucation and Science, 37 (164): 81-93.

Darmawan, J dan J. Baharsjah. 2010. Dasar-Dasar Ilmu Fisiologi Tanaman.

Jakarta: SITC.

Dwidjoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

Fagundes, C., B. A. M. Carciofi, and A. R. Monteiro. 2013. Estimate of

Respiration Rate and Physicochemical Changes of Fresh-cut Apples

Stored Under Different Temperatures. Food Science and Technology, 33

(1): 60-67.

Fransiska, A., R. Hartanto, B. Lanya, dan Tamrin. 2013. Karakteristik Fisiologi

Manggis (Garcinia mangostana L.) dalam Penyimpanan Atmosfer

Termodifikasi. Teknik Pertanian Lampung, 2(1): 1-6.

Liang, Z., X. Sun, F. Wang, W. Wang, and F. Liu. 2013. Impact of

Environmental Factors on the Photosynthesis and Respiration of Young

Seedlings of Sargassum thunbergii (Sargassaceae, Phaeophyta). Plant

Sciences, 4 (1): 27-33.

Saktiyono. 2006. IPA Biologi 2. Jogjakarta: Airlangga

LAMPIRAN

I. DATA

Tabel 1. Lembar Kerja Praktikum Respirasi

NO PERLAKUAN INDIKATOR PERLAKUAN

VOLUME O2 VOLUME CO2

1. Imbibisi 0,66 mm3 3,74 mm

3

2. 24 Jam 1,2 mm3 4,29 mm

3

3. 48 Jam 1,4 mm3 4,48 mm

3

II. Dokumentasi Foto

Gambar 1. Kecambah kacang hijau 48 jam

Gambar 2. Kecambah kacang hijau didalam tabung objek

Gambar 3. Larutan NaOH 0,2 N

Gambar 4. Memasukan NaOH kedalam gelas reaksi

Gambar 5. Proses memasukan tinta

Gambar 6. Proses pergerakan tinta pada pipa ukur

Gambar 7. Larutan aquadest

Gambar 8. Memasukkan larutan CaCO3

Gambar 9. Proses penyaringan

Gambar 10. Memasukkan larutan edapan

Gambar 11. Penambahan indicator pp

Gambar 12. Proses titrasi

Gambar 13. Pengukuran pada proses titrasi

III. Lampiran Jurnal dan Buku

Aanderud, Z. T., S. E. Jones, D. R. Schoolmaster Jr, N. Fierer, and J. T. Lennon.

2013. Sensitivity Of Soil Respiration and Microbial Communities to

Altered Snowfall. Soil Biology dan Biochemistry, 57(1): 217-227.

Ahmad, U., E. Darmawati, dan N. R. Refilla. 2014. Kajian Metode Pelilinan

terhadap Umur Simpan Buah Manggis (Garcinia mangostana) Semi-

Cutting dalam Penyimpanan Dingin. Ilmu Pertanian Indonesia, 19(2):

104-110.

Cokadar, H. 2012. Photosynthesis and Respiration Processes: Prospective

Teachers’ Conception Levels. Eucation and Science, 37(164): 81-93.

Fagundes, C., B. A. M. Carciofi, and A. R. Monteiro. 2013. Estimate of

Respiration Rate and Physicochemical Changes of Fresh-cut Apples

Stored Under Different Temperatures. Food Science and Technology, 33

(1): 60-67.

Fransiska, A., R. Hartanto, B. Lanya, dan Tamrin. 2013. Karakteristik Fisiologi

Manggis (Garcinia Mangostana L.) dalam Penyimpanan Atmosfer

Termodifikasi. Teknik Pertanian Lampung, 2(1): 1-6.

Liang, Z., X. Sun, F. Wang, W. Wang, and F. Liu. 2013. Impact of

Environmental Factors on the Photosynthesis and Respiration of Young

Seedlings of Sargassum thunbergii (Sargassaceae, Phaeophyta). Plant

Sciences, 4(1): 27-33.

Saktiyono. 2006. IPA Biologi 2. Jogjakarta: Airlangga.

Darmawan, J dan J. Baharsjah. 2010. Dasar-Dasar Ilmu Fisiologi Tanaman.

Jakarta: SITC.

Dwidjoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

IV. Flowchart

V. Lembar ACC