BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses hidup mahluk hidup semuanya bergantung pada tumbuhan sebagai produsen pada rantai makanan karena tumbuhan memiliki klorofil yang memungkinkan tumbuhan untuk membuat makanannya sendiri dengan cara menyerap nutrisi dari udara dan tanah serta mendapat energi dari sinar matahari dengan menangkapnya melalui klorofil. Hampir seluruh bagian dari tanaman dapat digunakan sebagai sesuatu yang memiliki manfaat baik akar, batang, daun, bunga, maupun buahnya. Semua bagian tumbuhan yang dapat digunakan berasal dari suatu proses metabolisme tanaman untuk membentuk bagian – bagian tersebut.
Tumbuhan dalam siklus hidupnya tidak hanya melakukan proses metabolisme yang berupa fotosintesis saja melainkan juga melakukan proses yang sebaliknya yaitu perombakan bahan makanan yang telah dismpan dari proses fotosintesis yang berupa karbohidrat, protein dan lemak mejadi energi yang selanjutnya digunakan untuk proses metabolisme.
Proses respirasi tumbuhan inilah yang membantu tumbuhan untuk melakukan metabolisme sehingga bisa terus tumbuh. Pertumbuhan dari tanaman berlangsung terus selama tanaman memiliki asupan nutrisi yang cukup dan memungkinkan untuk melekukan proses metabolisme. Setiap tanaman pasti melakukan proses respirasi, hal itu terjadi agar tanaman bisa mendapatkan energy untuk melakukan metabolisme bukan hanya berfotosisntesis mulai dari tanaman tingkat rendah sampai tanaman tingkat tinggi.
Dalam proses respirasi tanaman ada yang memerlukan oksigen da nada yang tidak, namun baik yang membutuhkan oksigen atau yang tidak membutuhkan oksigen semuanya menghasilkan karbon dioksida di akhir proses respirasi. Hal itu menimbulkan pertanyaan apakah karbon dioksida yang dikeluarkan banyak mengingat jumlah tanaman yang ada di bumi ini berjumlah tak terhingga. Dan apakah jumlah oksigen di bumi ini tidak akan menipis jika digunakan oleh tanaman untuk berespirasi. Inilah yang akan diamati pada praktikum ini.
1.2 Tujuan
1. Membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Proses respirasi adalah proses perombakan energi kimia yang berupa bahan makanan yang disimpan dalam bentuk karbohidrat, protein dan lemak untuk dijadikan energi penggerak metabolisme yang terjadi dalam tubuh tanaman. Respirasi merupakan proses katabolisme, yang dibedakan menjadi 2 yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob adalah proses respirasi yang memerlukan oksigen untuk melakukan respirasinya atau dengan kata lain, respirasi aerob adalah respirasi yang menggunakan oksigen dengan menyerap oksigen dari udara. Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang terjadi pada keadaan tidak ada oksigen atau tidak memerlukan oksigen (Ferdinand dan Ariebowo, 2007).
Respirasi pada tanaman sering disebut juga proses bernafas pada tanaman. Disebut demikian karena proses respirasi mengambil oksigen dari udara dan mengeluarkan karbon dioksida. Respirasi ini terjadi pada saat malam hari dimana tanaman berhenti melakukan proses fotosintesis. Keberadaan oksigen menjadi sangat penting pada saat tanaman melakukan respirasi karena oksigen merupakan kebutuhan utama yang diambil oleh tanaman dari lingkungan sekitar (Saktiyono, 2004).
Daun membutuhkan oksigen untuk respirasi sama halnya dengan kebutuhan tanaman akan karbon dioksida pada saat melakukan fotosintesis. Jumlah dan konsentrasi oksigen juga memiliki pengaruh terhadap kecepatan respirasi. Jika kondisi di sekitar tanaman mengandung oksigen dalam jumlah banyak maka respirasi akan berlangsung cepat begitu juga sebaliknya jika kandungannya rendah maka respirasi berlangsung lambat. Rendahnya kandungan oksigen yang diserap oleh tanaman baik dari udara maupun dari dalam tanah dapat menghambat laju respirasi yang dilakukan oleh tanaman, akibatnya energi yang disediakan bagi berlangsungnya fotosintesis juga sedikit (Karmana, 2008).
Kecepatan tumbuhan dalam melakukan respirasi dipengaruhi oleh banyak hal salah satunya dipengaruhi oleh sinar matahari. Proses repirasi terjadi pada bagian tanaman yang mengandung klorofil terutama bagian daun. Sama seperti saat fotosintesis dimana bagian daun yang terkena sinar matahari fotosintesisnya lebihh cepat, begitu pula dengan proses respirasi dimana bagian daun yang terkena sinar matahari maka kecepatan respirasinya meningkat dibandingkan dengan daun yang tidak terkena sinar atau ternaungi karena banyaknya sinar yang diterima bagian daun yang ternaungi lebih sedikit (Furqonita, 2007).
Kecepatan fotosintesis pada tanaman bisa dijadikan tolak ukur bagi kecepatan respirasi. Hal itu karena fotosintesis merupakan substrat bagi respirasi sehingga jika fotosintesis meningkat maka respirasi juga meningkat begitu juga jika fotosintesis menurun maka respirasi juga menurun. Meningkatnya respirasi akan meningkatkan hasil yang berupa energy yang akan digunakan dalam metabolism yang akhirnya akan berujung pada peningkatan hasil produksi tanaman (Sugiyarto, 2008). Kebutuhan tumbuhan dalam melakukan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh respirasi yang dilakukannya.
Laju respirasi dapat ditekan dengan meningkatkan konsentrasi oksigen disekitar tumbuhan dan mengurangi karbon dioksida sehingga dengan begitu tanaman banyak menyerap oksigen daripada karbin dioksida (Hasbullah, 2008). Selain kadar oksigen, masih banyak hal yang mempengaruhi kecepatan respirasi baik dari luar ataupun secara fisiologis. Hal yang dari luar selain oksigen ialah suhu, Laju respirasi akan meningkat apabila suhu disekitar tumbuhan meningkat dan itu akan terus terjadi hingga saat diman suhu terlalu tinggi dan mengakibtkan enzim dalam tubuh tanaman tidak berfungsi, kehabisan cadangan makanan atau juga kehabisan oksigen (Rohandi dan Widyani, 2010).
Selain faktor eksternal, faktor lain seperti unsur hara juga memiliki pengaruh terhadap laju respirasi seperti besi dan kalium. Besi merupakan hara mikro essensial bagi tanaman dalam melakukan fotosintesis. Selain itu, besi merupakan bagian dari enzim yang ada dalam tubuh tumbuhan dan juga bagian dari protein yang memiliki fungsi sebagai pembawa elektron pada siklus calvin dan respirasi (Lakitan dalam tahrir et al, 2007).
Kalium bagi tanaman merupakan unsur makro yang harus dipenuhi Karen kalium sangat membantu pada pertumbuhan akar tanaman. Selain itu kalium berfungsi sebagai katalisator utama dalam perombakan protein menjadi asam amino. Selain merombak protein menjadi asam amino, kalium juga berfungsi memecah karbohidrat dan menyusunnya. Apabila tanaman kekurangan kalium maka proses fotosintesis dan respirasi juga akan terhambat(Santoso et al, 2012)
BAB 3. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini di laksanakan pada hari kamis tanggal 21 Maret 2013 pada pukul 07:45 WIB bertempat di Laboratorium Fisiologi Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Erlenmeyer 250 cc
2. Neraca
3. Kertas saring
4. Respirometer
5. Beaker glass
6. Botol semprot
3.2.2 Bahan
1. Kecambah kedelai dan benih kedelai imbibisi.
2. Larutan CaCl2 0,2 N
3. Larutan NaOH 0,2 N
4. Larutan HCL 0,05 N
5. Indicator pp
6. Aquades
7. Biuret
3.3 Cara Kerja
1. Memasukkan sedikit NaOH (1 atau 2 gram) ke dalam dasar respinometer dan memasukkan kassa logam ke dalam tabung objek, Kemudian menutupnya dengan tabung Pengumpul
2. Memasukkan kecambah kacang panjang ke dalam atbung objek.
3. Mengisi alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya
4. Menyuntikan air satu tetes kecil ke ujung pipa ukur dan tabung pengumpul(sebaiknya tetes air berada pada angka yang mudah terbaca)
5. Dalam waktu beberapa lama akan terlihat perubahan tetes air (menurun) dalam pipa ukur dan mengetahui volume oksigen yang terpakai oleh kecambah tersebut setelah 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
Catatan : diameter pipa ukur 1,5 mm
Dari hasil yang didapat digunakan untuk mengetahui hubungan antara berat sampel, waktu, dan oksigen yang terpakai.
3.4 Pengamatan
1. Melakukan pengamatan setelah 24 jam
2. Mengmbil NaOH dan respirometer
3. Memasukkan larutan tersebut ke dalam beaker glass dan menambahkan 2,5 CaCl2 (endapan putih yang terjadi adalah CaCO3 yang meunjukkan adanya CO2)
4. Menyaring larutan tersebut dangan kertas filter, mencuci endapan yang melekat/terjadi padakertas filter dengan aquadesdan menampung sampai volume 300 cc kemudian menambahkan beberapa indicator pp sampai warnanya menjadi pink/merah
5. Mentitrasi dengan HCL 0,05 N sampai warna merah hilang dan mencatat volume HCL yang digunakan
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Perlakuan
|
V O2
|
V CO2
|
Kecambah Kacang Hijau
|
0.29 mm3/s
|
605 ml
|
Kacang Hijau Imbibisi
|
0.94 mm3/s
|
330 ml
|
4.2 Pembahasan
Respirasi adalah proses konversi bahan – bahan kimia yang tersimpan sebagai cadangan dalam bentuk karbohidrat, protein dan lemak ke dalam bentuk energi yang berupa ATP yang digunakan untuk metabolisme lainnya. Dalam kehidupan sehari – hari proses ini disebut dengan pernapasan karena kegiatan ini menyerap oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Secara umum respirasi dirumuskan : C6H12O6 + O2 → 6CO2 + 6H2O + energi
Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi laju respirasi diantaranya adalan suhu, kadar oksigen dan kadar karbon dioksida. Laju respirasi akan terus meningkat hingga 2 – 3 kali lipat jika suhu di sekitar tumbuhan dinaikkan sampai pada batas toleran suhu oleh tanaman karena pada suhu yang berada diluar batas toleran akan mengakibatkan enzim yang berperan dalam respirasi akan berhenti bekerja. Kadar oksigen dan karbon dioksida di sekitar tanaman akan memiliki pengaruh yang berbeda bagi tanaman dimana jika kadar oksigen meningkat maka laju respirasi akan meningkat dan begitu sebaliknya jika karbon dioksida yang meningkat maka respirasi menurun sebab yang dibutuhkan dalam respirasi adalah oksien bukan karbon dioksida.
Substrat dalam respirasi adalah Karbohidrat yang merupakan substrat utama dalam respirasi yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. Beberapa substrat yang lain adalah jenis gula seperti Glukosa, fruktosa dan sukrosa, Pati, Lipid, Protein. Selain dari karbohidrat yang merupakan substrat utama, substrat lainnya baru akan digunakan oleh tanaman jika cadangan karbohidrat sudah habis baru selanjutnya gula dan terakhir protein.
Tahapan dalam respirasi sel terdapat 3 tahapan. Yang pertama adalah glikolisis, glikolisis adalah tahapan pertama dari suatu tahapan reaksi yang terjadi dalam respirasi sel, glikolisis memecah molekul glukosa yang memiliki 6 atom c menjadi asam piruvat yang memiliki 2 atom. Glikolisis hanya terjadi dalam sitoplasma sel bukan dalam mitokondria serta tidak membutuhkan oksigen. Setelah glukosa diubah menjadi asam piruvat selanjutnya masuk ke tahapan yang kedua yaitu proses perombakan asam piruvat menjadi karbon dioksida, proses ini dinamakan siklus krebs. Pada tahap terakhir yaitu transport elektron, pasangan atom H yang dilepaskan selama siklus krebs ditangkap oleh koenzim NAD dan FAD yang selanjutnya menjadi NADH2 dan FADH2. NADH2 dan FADH2 yang dihasilkan akan masuk ke rantai transpor elektron kemudian mengalami rangkaian reaksi redoks yang terjadi secara berkesinambungan dengan melibatkan beberapa zat perantara untuk menghasilkan ATP dan air. Dari seluruh rangkaian tahapan akan menghasilkan karbon dioksida, air dan energi yang berupa ATP.
Hasil dari pengamatan menunjukkan bahwa respirasi yang dilakukan oleh kecambah kacang hijau lebih besar daripada kacang hijau imbibisi karena kebutuhan energi bagi kecambah lebih besar karena cadangan makanan yang dirombak akan digunakan untuk melakukan adaptasi terhadap lingkungan agar tetap bisa tumbuh sedangkan kacang hijau imbibisi hanya menggunakan energy untuk mengaktifkan enzim giberelin untuk membentuk akar.
DAFTAR PUSTAKA
Ferdinand, P F Dan Ariebowo, M. 2007. Praktis Belajar Biologi Untuk Kelas XII, Visindo Media Persada, Jakarta.
Furqonita, D.2007.Biologi 2 SMP Kelas VIII, Yudistira, Yogyakarta.
Hasbullah, R.2008.Teknik Pengukuran Laju Respirasi Produk Holtikultura Pada Kondisi Atmosfer Terkendali. Keteknikan Pertanian 22 (1) : 63
Karmana, O. 2008. Biologi Untuk Kelas XII Semester 1, Grafindo Media Pratama, Bandung
Lestari, G, W, Solichatun, Sugiyarto.2008. Pertumbuhan, Kandungan Klorofil, Dan Laju Respirasi Tanaman Garut (Maranta Arundinaceal.) Setelah Pemberian Asam Giberelat (Ga3). Jurusan Biologi Fmipa Universitas Surakarta, Surakarta. Bioteknologi 5 (1) : 2
Rohandi, A, Dan Widyani, N. 2010. Dampak Penurunan Kadar Air Terhadap Respon Fisiologis Dan Biokimia Propagul Rhizophora Apiculata Bl. Balai Penelitian Kehutanan Ciamis Dan Balai Penelitian Teknologi Perbenihan Bogor. Penelitian Hutan Tanaman 7 (4) : 168
Saktiyono.2004.IPA Biologi SMP Dan Mts Jilid 2.Erlangga.Surabaya
Santoso, B, Setyobudi, U,Dan Nurnasari, E. 2012. Pengaruh Jarak Tanam Dan Dosis Pupuk Npk Majemuk Terhadap Pertumbuhan, Produksi Bunga, Dan Analisis Usaha Tani Rosela Merah, Balai Penelitian Tanaman Tembakau Dan Serat, Malang. Littri 18 (1) : 20
Tahril, Taba, P, Nafie, N, L, Noor, A.2011. Analisis Besi Dalam Ekosistem Lamun Dan Hubungannya Dengan Sifat Fisikokimia Perairan Pantai Kabupaten Donggala. Natur Indonesia 13 (2) : 105
0 comments:
Post a Comment