BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam beberapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan
fisiologi hewan atau fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah
berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan
berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan
berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi
makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari
lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus
bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu
dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan.
Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan
hijau adalah kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah
menjadi bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Tumbuhan tingkat
tinggi pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk hidup yang
dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik
yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses
fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah proses pengubahan
zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil menjadi zat organik karbohidrat
dengan bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan
yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan
melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam
kloroplas.
Kalau fotosintesis adalah suatu proses penyusunan
(anabolisme atau asimilasi) di mana energi diperoleh dari sumber cahaya dan
disimpan sebagai zat kimia, maka proses respirasi adalah suatu proses
pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang tersimpan
dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan.
Respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang
terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam
respirasi aerobik ini diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta
energi. Sedangkan dalam proses respirasi secara anaerob dimana oksigen tidak
atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa lain karbondioksida.
1.2 Tujuan Percobaan
Tujuan praktikum ini adalah untuk untuk mengukur jumlah CO2
yang dibebaskan selama respirasi dan menghitung respiratory quotient (RQ) nya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh
makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut
harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang
terjadi di bagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan
cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan
tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak
akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang
berada di dalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil
hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986).
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam
sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam
contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah
karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara
bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan
gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida
(Kimball, 2002).
Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik
(glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya
matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam
bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2
menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :
Kloropil
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 + Energi
Sinar matahari
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2
yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Persamaan
reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis
(Syamsuri, 2000).
Perbedaan antara jumlah CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2
yang digunakan biasa dikenal dengan Respiratory Ratio atau Respiratory Quotient
dan disingkat RQ. Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk
respirasi dan sempurna atau tidaknya proses respirasi tersebut dengan kondisi
lainnya (Simbolon, 1989).
Fotosintesis juga terjadi proses metabolisme lain yang
disebut respirasi. Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian
senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi
bahan organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun
anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan
karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam respirasi anaerob dimana oksigen
tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa selain karbondiokasida,
seperti alkohol, asetaldehida atau asam asetat dan sedikit energi (Lovelles,
1997).
Bahan organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6) maka
persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O + Energi
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2
yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Diketahui
nilai RQ untuk karbohidrat = 1, protein < 1 (= 0,8 – 0,9), lemak <1 (=
0,7) dan asam organik > 1 (1,33). Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau
subtrat untuk respirasi dan sempuran tidaknya proses respirasi dan kondisi lainnya
(Krisdianto dkk, 2005).
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, 5 Desember 2007
pukul 08.00–11.00, bertempat di Laboratorium Dasar Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah respirometer ganong dan
statif, corong gelas dan penunjuk waktu.
Bahan-bahan yang diperlukan adalah kecambah kacang hijau
(segar), larutan KOH 10 %, akuades dan vaselin.
3.3 Prosedur Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan, menimbang 10 gram kecambah
kacang hijau.
2. Memasukkan akuades ke dalam pipa respirometer dan
memasukkan kecambah (No.1) ke dalam tabung respirometer dan memutar kedua
sumbunya sampai kedua lubang berhadapan.
3. Mengatur permukaan air dalam pipa pada skala 20 dengan
jalan menaikkan dan menurunkan pipa.
4. Mengoleskan sumbat dengan vaselin, kemudian putar
sehingga udara di dalam tabung respirometer terpisah dari udara luar.
Membiarkan selama 30 menit.
5. Mengamati perubahan permukaan air di dalam pipa. Jika
permukaan airnya turun maka nilainya positif dan jika permukaan air naik maka
nilainya negatif.
6. Mengulangi kegiatan 1-5 dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB IV
PEMBAHASAN
Pada praktikum ini kita telah mengamati proses respirasi
pada kecambah kacang hijau. Alasan mengapa bahan yang digunakan adalah kecambah
kacang hijau, karena tumbuhan ini merupakan suatu organisme yang walaupun ia
masih belum berkembang dengan sempurna tetapi sudah bisa melakukan pernapasan,
hal ini terbukti dari hasil percobaan yang telah diamati dimana kecambah kacang
hijau sebagai bahan percobaan mampu melakukan respirasi.
Kecambah melakukan pernapasan untuk mendapatkan energi yang
dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2) sebagai bahan yang
diserap/diperlukan dan menghasilkan gas karbondioksida (CO2), air (H2O) dan sejumlah
energi.
Pada dasarnya, proses respirasi bertujuan untuk mendapatkan
energi yang digunakan dalam metabolisme dan proses pertumbuhan serta
perkembangan untuk menjadi sebuah tanaman dewasa. Semakin besar suatu tanaman,
maka makin besar pula kebutuhannya akan energi sehingga dalam respirasinya
memerlukan oksigen yang banyak pula.
Pada pengamatan ini digunakan alat yang disebut
respirometer, alat ini berfungsi untuk mengukur jumlah oksigen yang diperlukan
dalam respirasi. Di dalam tabung respirometer diletakkan kapas yang sudah
dibasahi larutan KOH 10% dan ada juga yang dibasahi dengan aquadest di bawah
kecambah kacang hijau. Kapas yang sudah dibasahi larutan KOH 10% ini akan
mengikat oksigen yang ada di dalam tabung respirometer, sehingga di dalam tabung
respirometer terjadi perebutan oksigen antara larutan KOH 10% dengan kecambah
kacang hijau. Kecambah kacang hijau tidak bisa mengikat oksigen yang dibebaskan
oleh larutan KOH 10% karena yang diperlukan kecambah kacang hijau adalah
oksigen bebas, bukan oksigen yang terikat sehingga lama-kelamaan oksigen yang
ada di dalam tabung respirometer habis dan akhirnya oksigen dari luar akan
tertarik masuk ke dalam tabung respirometer melalui selang karet. Masuknya
oksigen dari luar ini ditandai dengan naiknya larutan eosin yang dimasukkan
dalam pipa kaca.
Praktikum kali ini mengamati respirasi yang terjadi pada
kecambah kacang hijau segar, yang dilakukan sebanyak dua kali dengan memberi
perlakuan yang berbeda. Pada perlakuan yang pertama, kapas dibasahi dengan larutan
KOH 10%. Sedangkan pada perlakuan kedua, kapas dibasahi dengan akuades. Pada
kapas yang dibasahi dengan akuades, terlihat permukaan air pada alat
respirometer ganong menjadi turun maka nilainya positif karena adanya O2 yang
merupakan penguraian dari H2O selain H2, yang membantu kecambah dalam
respirasi. Dan pada perlakuan kedua, permukaan air pada respirometer ganong
menjadi naik berarti nilainya negatif karena terdapat KOH yang apabila bereaksi
dengan CO2 akan menghambat respirasi pada kecambah. Hal ini dapat terjadi
karena KOH lebih bersifat basa jika dibandingkan dengan aquades.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi suatu
organisme antara lain: umur/usia organisme tersebut, bobot dari kegiatan yang
dilakukan, ukuran organisme itu sendiri, keadaan lingkungan sekitar, serta
cahaya juga mempengaruhi rata-rata pernapasan. Untuk mengetahui bahwa kecambah
kacang hijau melakukan respirasi atau tidak, maka kita dapat mengamati tabung
respirometer. Jika kecambah kacang hijau dalam tabung berespirasi maka kita
akan menemukan uap air yang menempel dalam tabung respirometer, tetapi jika
tidak ada uap air itu artinya kecambah kacang hijau tidak berespirasi. Adanya
uap air dijadikan indikator respirasi karena dalam proses respirasi akan
dilepaskan karbon dioksida dan uap air. Dalam pengamatan ini kita harus teliti
dalam mengoleskan vaselin pada sumbat, jangan sampai ada rongga udara yang
masih terbuka karena hal ini bisa mengganggu pengamatan.
Respirasi aerob pada pengukuran respirasi kecambah berarti
diperlukan oksigen dan dihasilkan karbodioksida serta energi. Sedangkan
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. Adapun persamaan reaksi dari respirasi + KOH
adalah :
C6H12O6 + KOH 2C2H5OH + 2CO2 + K + Energi
Respirasi aerob pada pengukuran respirasi kecambah berarti
diperlukan oksigen dan dihasilkan karbodioksida serta energi. Sedangkan
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. Laju respirasi dapat diketahui dari waktu
yang digunakan kecambah kacang hijau untuk menarik eosin, sedangkan banyaknya
oksigen yang diperlukan selama proses respirasi dapat diketahui dari sejauh
mana eosin naik. Kecambah kacang hijau menarik eosin dalam dua tahap. Tahap
pertama adalah kenaikan eosin secara lambat. Kenaikan ini terjadi, sejauh 200
pada skala respirometer dengan menggunakan akuades. Sedangkan pada tahap kedua,
yaitu tahap kenaikan 160 pada skala respirometer dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini
adalah:
1. Pada peristiwa respirasi menghasilkan karbondioksida,
air, dan sejumlah energi.
2. Pada respirasi kecambah bernilai positif dengan akuades
160 sedangkan dengan KOH bernilai negatif 200.
5.2 Saran
Percobaan seperti ini memerlukan pengamatan yang harus
benar-benar diperhatikan, terlebih lagi saat memperhatikan gelembung udara yang
dihasilkan dari proses fotosintesis. Agar proses pembuktian adanya karbohidrat
pada daun yang melakukan fotosintesis
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
Krisdianto, dan kawan-kawan. 2005. Penuntun Praktikum
Biologi Umum. FMIPA Universitas Lambung Mangkurat.Banjarbaru.
Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk
daerah Tropik. PT Gramedia. Jakarta.
Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga.
Jakarta.
Syamsuri. I. 2000. Biologi. Erlangga. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar