bab i

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semua sel aktif terus menerus melakukan respirasi,sering menyerap O2

dan melepaskan CO2 dalam volume yang sama.Namun sperti kita

ketahui,respirasi lebih dari sekedar pertukaran gas secara sederhana. Proses

keseluruhan merupakan reaksi oksidasi-oksidasi,yaitu senyawa dioksidasi

menjadi CO2 dan O2 yang diserap direduksi menjadi

H2O,pati,fruktan,sukrosa atau gula yang lainnya,lemak, asam organik,

bahkan protein dapat bertindak sebagai substrat respirasi. (Salisbury &

Ross,1995).

Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senyawa

organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi bahan

organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerob maupun

anaerob. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan

karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam respirasi anaerob dimana

oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa selain

karbondioksida,seperti alkohol,asetaldehida atau asam asetat dan sedikit

energi. Secara umum,respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut :

C6H12O6 + O2 6CO2+ H2O+ energi

Proses respirasi diawali dengan adanya penangkapan O2 dari

lingkungan. Proses transport gas-gas dalam tumbuhan secara keseluruhan

berlangsung secara difusi. Oksigen yang digunakan dalam respirasi masuk

ke dalam setiap sel tumbuhan dengan jalan difusi melalui ruang antar

sel,dinding sel,sitoplasma, dan membran sel. Demikian juga halnya CO2 yang

dihasilkan respirasi akan berdisfusi ke luar sel dan masuk ke dalam ruang

antar sel. Hal ini karena membran plasma dan protoplasma sel tumbuhan

sangat permeabel bagi kedua gas tersebut. Setelah mengambil O2 dari udara,

O2 kemudian digunakan dalam proses respirasi dengan beberapa

tahapan,diantaranya yaitu glikolisis,dekarboksilasi oksidatif,siklus krebs,dan

transpor elektron.

2

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas,maka rumusan masalah dari praktikum ini

adalah bagaimana pengaruh suhu terhadap respirasi kecambah kacang hijau

(Vigna radiata)?

1.3 Tujuan

Berdasarkan latar belakang diatas,maka tujuan dari praktikum ini adalah

untuk mendeskripsikan pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah

kacang hijau (Vigna radiata).

1.4 Hipotesis

Ha : ada pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah


Ho : tidak ada pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah


3

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Kecambah kacang hijau (Vigna radiata)

Kerajaan : Plantae

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Fabales

Famili : Fabaceae

Genus : Vigna

Spesies : Vigna radiata

Proses tumbuh merupakan salah satu aktivitas fisiologi. Pada proses

pertumbuhan ini banyak dipengaruhi berbagai faktor lingkungannya salah satunya

seperti suhu udara. Proses pertumbuhan memiliki keterkaitan fungsi dengan

aktivitas fisiologi lain yang merupakan satu kesatuan fungsi. Aktivitas fisiologi

yang terkait dengan proses tumbuh ini antara lain meliputi respirasi, transpirasi,

absorbsi, transportasi bahan, fotosintesa, dan proses biosintesa lainnya.

Semua sel hidup melakukan respirasi secara terus-menerus untuk mencukupi

kebutuhan energinya. Pada umumnya respirasi merupakan proses oksidasi

substrat glukosa, berlangsung dalam rangkaian proses pemecahan (katabolisme)

yang melibatkan sistem enzim pada glikolisis (jalur EMP) dan daur Trikarboksilat

(daur krebs). Respirasi membutuhkan O2 dan menghasilkan zat sisa metabolisme

berupa uap air (H2O), karbondioksida (CO2), dan panas sebagai entropi (energi

panas yang tidak termanfaatkan). Bila respirasi berjalan sempurna, dari

pembakaran substrat (karbohidrat, lipida, atau protein) akan menghasilkan rasio

4

CO2/O2 tertentu disebut Respiratory quotient [RQ]. Respirasi dengan substrat

lipida akan diperoleh RQ

5

Respirasi membutuhkan O2 dan menghasilkan zat sisa metabolisme berupa

uap air, CO2 dan panas sebagai entropi (energi panas yang tidak termanfaatkan).

Bila respirasi berjalan sempurna, dari pembakaram substrat (karbohidrat, lipida,

atau protein) akan dihasilkan rasio CO2/O2 tertentu yang disebut dengan

Respiratory quotient [RQ]. Respirasi dengan substrat lipida akan diperoleh

RQ

6

menjadi ATP. Lebih lanjut, sejalan dengan berlangsungnya pemecahan, kerangka

karbon-antara disediakan untuk menghasilkan berbagai produk esensial lainnya

dari tumbuhan. Produk ini meliputi asam amino untuk protein, nukleotida untuk

asam nukleat, dan prazat karbon untuk pigmen porfirin (seperti klorofil dan

sitokrom). Tentu saja bila senyawa tersebut terbentuk, pengubahan substrat awal

respirasi menjadi CO2 dan H2O tidaklah lengkap. Biasanya hanya beberapa

substrat respirasi yang dioksidasi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O (proses

katabolik/penguraian), sedangkan sisanya digunakan dalam proses sintesis

(anabolisme/pembentukan) terutama di dalam sel yang sedang tumbuh. Energi

yang ditangkap dari proses oksidasi sempurna beberapa senyawa dapat digunakan

untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Bila

tumbuhan sedang tumbuh, laju respirasi meningkat sebagai akibat dari permintaan

pertumbuhan, tapi beberapa senyawa yang hilang dialihkan ke dalam reksi sintesis

dan tidak pernah muncul sebagai CO2. (Salisbury & Ross, 1995).

Berbagai faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi laju respirasi,

diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Ketersediaan substrat

Respirai bergantung pada ketersediaan substrat. Tumbuhan yang

kandungan pati, fruktan, atau gulanya rendah, melakukan respirasi pada

laju yang rendah. Tumbuhan yang kahat gula sering melakukan respirasi

lebih cepat bila gula disediakan. Bahkan laju respirasi daun sering lebih

cepat segera setelah matahari tenggelam, saat kandungan gula tinggi

dibandingkan dengan ketika matahari terbit, saat kandungan gulanya lebih

rendah. Selain itu, daun yang ternaungi atau daun bagian bawah biasanya

berespirasi lebih lambat daripada daun sebelah atas yang terkena cahaya

lebih banyak. Bila hal ini tidak terjadi, maka daun sebelah bawah akan

lebih cepat mati. Perbedaan kandungan gula akibat tak berimbangnya laju

fotosintesis mungkin yang menyebabkan laju respirasi yang lebih rendah

pada daun yang ternaungi. (Salisbury & Ross, 1995).

2. Ketersediaan oksigen

7

Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya

pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan

berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal

kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi,

karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi jauh

lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.

3. Suhu

Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan

faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk

setiap kenaikan suhu sebesar 10oC, namun hal ini tergantung pada

masing-masing spesies. Bagi sebagian besar bagian tumbuhan dan spesies

tumbuhan, Q10 respirasi biasanya 2,0 sampai 2,5 pada suhu antara 5 dan

25C. Bila suhu meningkat lebih jauh sampai 30 atau 35C, laju respirasi

tetap meningkat, tapi lebih lambat, jadi Q10 mulai menurun. Penjelasan

tentang penurunan Q10 pada suhu yang tinggi ini adalah bahwa laju

penetrasi O2 ke dalam sel lewat kutikula atau periderma mulai

menghambat respirasi saat reaksi kimia berlangsung dengan cepat. Difusi

O2 dan CO2 juga dipercepat dengan peningkatan suhu, tapi Q10 untuk

proses fisika ini hanya 1,1, jadi suhu tidak mempercepat secara nyata

difusi larutan lewat air. Peningkatan suhu sampai 40C atau lebih, laju

respirasi malahan menurun, khususnya bila tumbuhan berada pada

keadaan ini dalam jangka waktu yang lama. Nampaknya enzim yang

diperlukan mulai mengalami denaturasi dengan cepat pada suhu yang

tinggi, mencegah peningkatan metabolik yang semestinya terjadi. Pada

kecambah kacang kapri, peningkatan suhu dari 25C menjadi 45C mula-

mula meningkatkan respirasi dengan cepat, tapi setelah dua jam lajunya

mulai berkurang. Kemungkinan penjelasannya ialah jangka waktu dua jam

sudah cukup lama untuk merusak sebagian enzim respirasi. (Salisbury &

Ross, 1995).

4. Jenis dan umur tumbuhan

Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme,

dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada

8

masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang

lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ

tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.

9

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan adalah percobaan eksperimental,hal ini dapat

dilihat saat proses percobaan ini dilakukan di laboratorium dan

menggunakan beberapa variabel,yaitu variabel kontrol,variabel manipulasi

dan variabel respon.

3.2 Waktu dan Tempat

Hari/tanggal : Selasa,31 Maret 2015

Jam : 09.00 WIB

Tempat : Gedung C10 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam

3.3 Variabel Penelitian

1. Variabel manipulasi : Suhu

2. Variabel kontrol : Massa kecambah,volume NaOH,Volume

Bacl,waktu,jenis kecambah

3. Variabel respon : Volume HCl (perubahan warna NaOH)

3.4 Alat dan Bahan

Bahan

1. Kecambah kacang hijau (Vigna radiata) 30 gram

2. HCl

3. NaOH 30 ml

4. BaCl2 2,5 ml

5. PP ( Phenolftalin) 2 tetes

Alat

Pipet tetes 3 buah

Gelas ukur 1 buah

Tabung Erlenmeyer 6 buah

Spet 1 buah

Plastik 6 buah

Karet gelang 6 buah

Kasa 6 buah

Tali kasur secukupnya

10

3.5 Prosedur Kerja

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Menyiapkan 6 tabung erlenmeyer,dan diisi 30 ml NaOH 0,5 M

3. Menimbang 5 gram kecambang kacang hijau (Vigna radiata),bungkus

dengan kasa dan diikat dan digantungkan dalam tabung erlenmeyer

dengan menggunakan tali kasur,menutup tabung rapat-rapat dengan

plastik

4. Melakukan hal yang sama untuk tabung erlenmeyer 1 hingga 4

5. Menyimpan 2 tabung yang berisi kecambah kacang hijau (Vigna

radiata)dan 1 tabung tanpa kecambah kacang hijau (Vigna radiata)

sebagai kontrol kedalam inkubator dengan suhu 380C.

6. Menyimpan 2 tabung yang berisi kecambah kacang hijau (Vigna

radiata)dan 1 tabung tanpa kecambah kacang hijau (Vigna radiata)

sebagai kontrol kedalam ruangan dengan suhu 280C.

7. Membiarkan selama 24 jam

8. Mengambil 5ml NaOH dan di masukkan dalam tabung

erlenmeyer,kemudiah menambahkan 2,5 ml BaCl2 dan 2 tetes PP

9. Melakukan titrasi dengan larutan HCl,hingga larutan berwarna

putih.

10. Mencatat volume HCl pada laporan sementara.

11

3.6 Rancangan Percobaan

Menyiapkan 6 tabung erlenmeyer,dan diisi

30 ml NaOH 0,5 M

Melakukan hal yang sama untuk

tabung erlenmeyer 1 hingga 4

Menimbang 5 gram kecambang kacang

hijau (Vigna radiata),bungkus dengan

kasa dan diikat dan digantungkan

dalam tabung erlenmeyer dengan

menggunakan tali kasur,menutup

tabung rapat-rapat dengan plastik

Menyimpan 2 tabung yang berisi

kecambah kacang hijau (Vigna

radiata)dan 1 tabung tanpa kecambah

kacang hijau (Vigna radiata) sebagai

kontrol kedalam inkubator dengan suhu

380C.

Menyimpan 2 tabung yang berisi

kecambah kacang hijau (Vigna

radiata)dan 1 tabung tanpa kecambah

kacang hijau (Vigna radiata) sebagai

kontrol kedalam ruangan dengan

suhu 280C.

Menyiapkan alat dan bahan

Membiarkan selama 24 jam

Mengambil 5ml NaOH dan di masukkan

dalam tabung erlenmeyer,kemudiah

menambahkan 2,5 ml BaCl2 dan 2 tetes

PP

Melakukan titrasi dengan larutan

HCl,hingga larutan berwarna putih.

12

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Setelah melakukan praktikum di dapatkan hasil sebagai berikut :

1. Tabel

Tabel 1. Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Respirasi Kecambah

Kacang Hijau (Vigna radiataI)

Suhu Perlakuan Volume

HCl (ml)

CO2 yang

dihasilkan

(ml)

Rata-rata CO2

yang

dihasilkan (ml)

Kecepatan

respirasi

(ml/jam)

280C

Kecambah 1 0,4 27,6 27,3

1,369

Kecambah 2 0,5 27

Tanpa

Kecambah

0,6 26,4 26,4

1,32

380C

Kecambah 1 0,4 27,6 27,9

1,395

Kecambah 2 0,3 28,2

Tanpa

Kecambah

0,6 26,4 26,4

1,32

2. Grafik

Grafik 1. Pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi pada kecambah kacang

hijau (Vigna radiata)

1,28

1,3

1,32

1,34

1,36

1,38

1,4

2838

1,32 1,32

1,369

1,395

Ke

cep

atan

Re

spir

asi (

ml/

jam

)

Suhu (0C)

Tanpa Kecambah

Rata-rata Kecambah

13

4.2 Analisis

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa kecepatan

respirasi pada kecambah kacang hijau (Vigna radiata) yang diperlakukan pada

suhu 280C (ruangan)menghasilkan volume CO2 sebesar 27,6 dan 27 ml dengan

volume rata-rata CO2 yang dihasilkan adalah 27,3 ml. Kecambah kacang hijau

(Vigna radiata) ini memiliki kecepatan respirasi sebesar 1,369 ml/jam,sedangkan

pada tabung erlenmeyer yang menjadi kontrol atau tanpa kecambah kacang

hijau (Vigna radiata) menghasilkan CO2 sebesar 26,4 ml dengan kecepatan

respirasi sebesar 1,32 ml/jam.

Pada tabung erlenmeyer yang berisi kecambah kacang hijau (Vigna radiata)

yang diletakkan pada suhu 380C (inkubasi) menghasilkan CO2 sebesar 27,6 ml

dan 28,2 ml dengan rata-rata volume CO2 sebesar 27,9 ml. Kecambah kacang

hijau (Vigna radiata) ini memiliki kecepatan respirasi sebesar 1,395

ml/jam,sedangkan pada tabung erlenmeyer yang menjadi kontrol (tidak ada

kecambah kacang hijau (Vigna radiata) menghasilkan CO2 sebesar 26,4 ml dengan

kecepatan respirasi 1,32 ml/jam.

Dari data tersebut menunjukkan bahwa kecepatan respirasi kecambah

kacang hijau (Vigna radiata) yang diletakkan pada suhu 280C (ruangan) kecepatan

reaksinya lebih rendah jika di bandingakan dengan kecambah kacang hijau

(Vigna radiata) yang dilekkan pada suhu 380C (inkubasi). Kemudian untuk 2

tabung erlenmeyer tanpa kecambah kacang hijau (Vigna radiata) atau yang

dijadikan sebagai kontrol ternyata menghasilkan CO2 yang menandakan bahwa

pada tabung erlenmeyer tersebut terjadi respirasi dengan kecepatan respirasi

yang sama,yaitu 1,32 ml/jam.

4.3 Pembahasan

Pada praktikum ini,bahan yang digunakan adalah kecambah kacang hijau

(Vigna radiata) yang masih berumur 1 hari,karena pada kecambah yang masih

berumur 1 hari ini kecambah masih aktif dalam melakukan metabolisme yang

dapat menghasilkan energi yang digunakan untuk berkecambah. Selain itu

dalam kotiledon mengandung cadangan makanan yang berupa pati. Pati

14

merupakan substrat dalam respirasi kecambah,sehingga sebagian besar pati akan

hilang selama proses pertumbuhan berlangsung.

Pada praktikum ini tabung erlenmeyer diisi dengan 30 ml NaOH yang

berfungsi sebagai mengikat CO2 yang merupakan hasil respirasi dari kecambah

kacang hijau (Vigna radiata). Untuk mengamati hasil respirasi maka dibutuhkan

waktu selama 24 jam. Setelah 24 jam NaOH direaksikan dengan BaCl2 yang

kemudian dititrasi dengan HCl yang berguna untuk mengetahui banyaknya

volume NaOH yang tidak mengikat CO2. Adapun beberapa reaksi yang terjadi

sebagai berikut :

Pengambilan NaOH

CO2 + NaOH NaHCO3 + H2

NaOH ditambahkan dengan BaCl2

NaOH + BaCl2 NaCl2 + Ba(OH)2

Ditambahkan PP dan dititrasi dengan HCl

Ba(OH)2 + HCl 2H2O + BaCl2

Tidak semua CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi dapat diikat oleh

NaOH dan NaOH yang tidak mengikat CO2 tersebut tidak semuanya bereaksi

dengan BaCl2 dan menghasilkan Ba(OH)2 yang berwarna bening. Ba(OH)2 dapat

diuji dengan menggunakan PP,sehingga berubah warna menjadi merah muda.

Warna merah muda menunjukkan bahwa Ba(OH)2 bersifat basa. Ketika Ba(OH)2

sebanyak 5 ml dititrasi dengan HCl maka akan menghasilkan garam BaCl2

dengan indikasi perubahan warna Ba(OH)2 yang asalnya berwarna merah muda

berubah menjadi putih (warna merah muda tepat hilang),pada saat itulah

volume HCl dihitung. Volume HCl tersebut sebanding dengan volume NaOH

yang tidak mengikat CO2,sehingga dari volume HCl diketahui volume NaOH

yang mengikat CO2.

Berdasarkan hal tersebut diketahui volume total CO2 yang dilepaskan dari

proses respirasi kecambah kacang hijau (Vigna radiata) pada suhu 380C volume

CO2 lebih besar jika dibandingkan dengan suhu 280C. Pada suhu 380C pada

tabung erlenmeyer tanpa kecambah kacang hijau (Vigna radiata) memiliki

kecepatan respirasi sebesar 1,32 ml/jam hal ini di karenakan adanya kontaminasi

NaOH,saat memasukkan NaOH dalam tabung erlenmeyer. Sedangkan pada

tabung erlenmeyer yang terdapat kecambah kacang hijau (Vigna radiata)

15

memiliki kecepatan respirasi sebesar 1,395 ml/jam. Pada suhu 280C pada tabung

erlenmeyer tanpa kacang hijau (Vigna radiata) memiliki kecepatan respirasi

sebesar 1,32 ml/jam hal ini di karenakan adanya kontaminasi NaOH,saat

memasukkan NaOH dalam tabung erlenmeyer.Sedangkan pada tabung

erlenmeyer yang terdapat kecambah kacang hijau (Vigna radiata) memiliki

kecepatan respirasi sebesar 1,369 ml/jam.

16

BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Ada pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah kacang hijau

(Vigna radiata). Semakin optimal suhu maka kecepatan respirasi kecambah

kacang hijau (Vigna radiata) akan semakin cepat,jika suhu tidak optimal (suhu

tinggi atau rendah) maka kecepatan respirasi kecambah kacang hijau (Vigna

radiata) akan menurun.

5.2 Saran

Saran untuk melakukan praktikum ini adalah gunakan kecambah kacang

hijau (Vigna radiata) yang masih berumur 1 hari dan belum terlalu besar.

17

DAFTAR PUSTAKA

Krisdianto, dkk. 2005. Penuntun Praktikum Biologi Umum. Banjarbaru: FMIPA

Universitas Lambung Mangkurat.

Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk daerah Tropik.

Jakarta: PT Gramedia.

Salisbury, Frank and Ross, Cleon. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung:

Penerbit ITB.

Simbolon, Hubu, dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Jakarta: Penerbit Erlangga.

18

LAMPIRAN

Gambar 1. Kecambah kacang hijau

(Vigna radiata)


(Vigna radiata) yang dibungkus dengan

kasa


(Vigna radiata) digantung di tabung

erlenmeyer Gambar 4. HCl

Gambar 5. Tabung kontrol ruang

(sebelum titrasi)

Gambar 6. Tabung kontrol ruang

(setelah titrasi)

Gambar 7. Kecambah 1 ruang (sebelum

titrasi)

Gambar 8. Kecambah 1 ruang (setelah

titrasi)

19

Gambar 9. Kecambah 2 ruang (sebelum

titrasi)

Gambar 10. Kecambah 2 ruang (setelah

titrasi)

Gambar 11. Tabung kontrol inkubator

(sebelum titrasi)

Gambar 12. Kecambah 1 inkubator

(sebelum titrasi)


(setelah titrasi)


(sebelum titrasi)

bab i

Documents