laporan fistum respirasi

Topik : Respirasi Pada Tumbuhan

Tujuan : Mengetahui pengaruh suhu terhadap laju respirasi kecambah

Dasar Teori

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, 1985)

Respirasi merupakan kebalikan dari peristiwa fotosintesis. Respirasi merupakan

proses pembongkaran energy yang tersimpan untuk dimanfaatkan dalam proses

kehidupannya. (Dahlia, 2000)

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 + 6O2 è 6 CO2 + 6H2O + Energi

Jumlah O2 dan CO2 yang dilepaskan tidak selalu sama. 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).

Reaksi respirasi suatu karbohidrat berlangsung dalam 4 tahapan:

1) Glikolisis

Kata “glikolisis” berarti “menguraikan gula” dan itulah yang tepatnya terjadi selama

jalur ini. Glukosa, gula berkarbon enam, diuraikan menjadi dua gula berkarbon tiga. Gula

yang lebih kecil ini kemudian dioksidasi, dan atom sisanya disusun ulang untuk membuat dua

molekul piruvat (Champbell, 2002)

2) Dekarboksilasi oksidatif piruvat

Asam piruvat yang merupakan senyawa 3C diubah menjadi aseti-KoA (senyawa 2C)

dengan melepaskan CO2

3) Daur asam sitrat (daur Krebs)

Asetil-KoA diuraikan menjadi CO2. Daur ini disebut daur asam sitrat karena senyawa

C6 yang pertama terbentuk adalah asam sitrat

4) Transfer electron

Hydrogen (ion H+) yang dihasilkan dari tahap 1 sampai 3 berkombinasi dengan

oksigen membentuk air (H2O). energy yang dibebaskan oleh transport electron digunakan

untuk pembentukan ATP.

Untuk mengetahui peristiwa respirasi, dihitung volume CO2 hasil titrasi.

Yang diketahui : Lama inkubasi (respirasi) = 24 jam

Larutan KOH 0,5 N, 50 ml

Larutan standar (peniter) = 0,5 N HCl

Reaksi

2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O

BaCl2 + K2CO3 → BaCO3 = 2 KCl

Yang dititer : KOH sisa (yang tidak mengikat CO2)

KOH + HCl → KCl + H2O

Konsentrasi KOH semula (A grol) =

KOH sisa habis dititer oleh Y ml 0,5 N HCl , karena jumlah grol peniter = jumlah yang dititer, maka grol KOH sisa dapat dicari sebagai berikut

Jadi, jumlah KOH yang bereaksi dengan CO2 (C grol) = A-B

Dari persamaan reaksi diatas, maka jumlah grol KOH equivalen dengan 0,5 grol CO2

Jadi, tiap grol gas CO2 yang berikatan dengan KOH (D grol) = 0,5 x C grol

Jika tiap grol gas (O0C, 76 mmHg) banyaknya gas terlarut = 22,4 liter, maka volume gas CO2 terlarut dapat dicari persamaan

=

V1 = Volume gas terlarut dalam 00C, P 76 mmHg, untuk tiap grol = 22,4 liter

T1 = 00C = 2730K

V2 = Volume gas yang dicari

T2 = Suhu pengamatan (dalam Kelvin) = x + 273

=

Cara Kerja

Menimbang biji kacang hijau dan kecambahnya masing-masing 25 gram, kemudian membungkus dengan kain kasa dan mengikatnya dengan benang

↓

Menyiapkan botol selai dan mengisi masing-masing botol dengan 100 ml KOH 0,5 N

↓

Memasukkan ke dalam 3 botol selai (botol 1,2 dan 3) bungkusan kecambah kacang hijau dengan cara menggantungkan dengan benang pada mulut botol. Dalam 3 botol yang lain (4,5,

dan 6) hanya mengisikan larutan KOH 0,5 N sebagai kontrol

↓

Menutup ke 6 botol selai tersebut dengan penyumbat secara rapat kemudian menempatkan pada tempat yang sama. Sebelum itu masing-masing perlakuan diberi label yang jelas.

↓

Memasukkan botol 1 dan 4 ke dalam pendingin (230C)

Memasukkan botol 2 dan 5 ke dalam inkubator (400C)

Memasukkan botol 3 dan 6 pada suhu kamar (270C)

↓

Menghentikan percobaan setelah 24 jam. Menitrasi semua larutan KOH yang ada di botol untuk menghitung banyaknya CO2 hasil respirasi kecambahnya. Mencatat temperatur larutan

KOH saat akan dititer

↓

Memasukkan data pengamatan ke dalam tabel

Hasil Pengamatan

Perlakuan Volume HCl yang dibutuhkan

Titrasi 1 Titrasi 2 Rata-rata

Pendingin P 35,5 36 35,75

Pendingin K 41 35 38

Suhu Kamar P 28 24 26

Suhu Kamar K 41 35 38

Inkubator P 22 18 20

Inkubator K 41 35 38

Analisis Data

Pendingin (230C)

Perlakuan


Jumlah KOH yang bereaksi dengan CO2 = 0,025 – 0,0179 = 0,0071

Grol gas CO2 yang berikatan dengan KOH (D grol) = 0,5 x 0,0071 + 0,00355

Volume gas CO2 terlarut (E grol) = = 0,0862

Volume CO2 respirasi tiap jam = = 0,0036 liter/ jam

Kontrol


Grol KOH (B grol) =

Jumlah KOH yang bereaksi dengan CO2 (C grol) = 0,025 – 0,019 = 0,006

Grol gas CO2 yang berikatan dengan KOH (D grol) = 0,5 x 0,006 = 0,003



Suhu Kamar (270C)

Perlakuan


Grol KOH (B grol) =





Kontrol


Grol KOH (B grol) =





Inkubator (400C)

Perlakuan


Grol KOH (B grol) =





Kontrol


Grol KOH (B grol) =





Perlakuan Volume CO2 Respirasi Kecambah Kacang Hijau (liter/jam)

Pendingin (230C)

Suhu Kamar (270C)

Inkubator (400C)

Perlakuan 0,0036 0,0061 0,008

Kontrol 0,003 0,0031 0,0032

Grafik hubungan antara kecepatan respirasi dengan perlakuan

Pembahasan

Respirasi adalah proses oksidasi dari produk digesti dalam sel untuk melepaskan

energy yang diperlukan dalam berbagai aktivitas organisme hidup. Proses tersebut mencakup

suatu rantai reaksi yang majemuk dan menyangkut berbagai tahapan dan dibantu oleh

berbagai enzim. Tahapan pertama bersifat anaerobic, tanpa oksigen bebas, dan tahapan

terakhir memerlukan oksigen bebas, jadi tahapan terakhir itu bersifat aerobic. Selanjutnya

ADP diubah menjadi ATP yang merupakan sumber energy bagi semua jenis reaksi selular.

Respirasi sebagai suatu proses oksidasi yang terdiri banyak tahapan reaksi dan juga respirasi

adalah oksidasi selular di mana energy yang disimpan dalam molekul-molekul makanan

dilepaskan dan digunakan oleh sel. Dalam reaksi tersebut, H2O dan CO2, merupakan hasil

akhir dan energy terlepas.

Berdasarkan hasil pengamatan dapat dilihat bahwa suhu turut berpengaruh terhadap

laju respirasi aerob. Rangkaian kecambah pada suhu kamar yaitu 27ºC melepaskan lebih

banyak dari pada rangkaian kecambah pada suhu 25ºC, dan 400C. Jumlah yang dilepaskan

dapat dilihat dari banyaknya HCl yang dibutuhkan saat titrasi. Pada kecambah yang berada

pada suhu kamar yakni 270C volume HCl yang dibutuhkan sebanyak 26 ml, pada suhu dingin

yakni 230C volume HCl yang dibutuhkan sebanyak 35,75 ml, pada suhu inkubator yakni 400C

volume HCl yang dibutuhkan sebanyak 20 ml, sedangkan pada kontrol membutuhkan HCl

sebanyak 38 ml. Volume HCl yang digunakan pada saat titrasi, dikali dengan 5 ml BaCl2

yang digunakan sehingga diperoleh volume CO2 yang dihasilkan oleh kecambah. Dari hasil

perhitungan diperoleh volume HCl pada botol kontrol yaitu 0,003 liter. Sedangkan pada botol

di pendingin dengan suhu 23oC yaitu 0,0036 liter, pada suhu kamar 270C yaitu 0,0061 liter

dan inkubator dengan suhu 40oC yaitu 0,008 liter.

Kecambah dibungkus dengan kain kasa, kain kasa memiliki pori-pori yang cukup besar

sehingga dapat digunakan untuk memberi ruang atau celah yang dapat dilewati oleh oksigen

dan karbon dioksida pada saat proses respirasi. Kecambah dimasukkan kedalam botol yang

ditutup rapat. Penutupan rapat ini bertujuan agar tidak ada gangguan dari luar yang dapat

mempengaruhi hasil pengamatan seperti oksigen dari luar yang masuk kedalam botol dan

tidak ada karbon dioksida yang keluar dari botol. Larutan didalam botol merupakan larutan

basa kuat yaitu KOH, KOH berfungsi sebagai larutan yang dapat berikatan dengan Karbon

dioksida hasil dari respirasi kecambah. KOH yang mengikat karbon dioksida akan

membentuk natrium bikarbonat yang merupakan karbondioksida terlarut. Persamaan

reaksinya sebagai berikut :

2KOH + CO2 K2CO3 + H2O

Rangkaian praktikum ini disimpan selama 24 jam pada suhu tertentu hingga akhinya dititrasi.

Titrasi yang dilakukan adalah titrasi asidimetri yaitu titrasi penetralan basa (KOH) dengan

menggunakan senyawa asam, senyawa asam yang digunakan adalah asam kuat HCl. Fungsi

titrasi ini untuk mengetahui jumlah CO2 yang terikat KOH. Sebelum dititrasi dengan HCL,

larutan dari rangkaian praktikum diambil sebanyak 10 ml dan ditambahan BaCl sebanyak

5 ml, penambahan BaCl berfungsi untuk mengendapkan karbon dioksida yang telah diikat

oleh KOH. Persamaan reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut :

BaCl2 + K2CO3 BaCO3 + 2 KCl

Larutan yang awalnya berwarna bening kemudian berubah menjadi keruh hal ini

disebabkan karena terbentuk endapan putih dari hasil penambahan larutan dengan BaCl2.

Selanjutnya larutan tersebut diteteskan indicator fenolptalein (indicator pp). Indikator yang

berwarna merah ini menyebabkan larutan berubah warna menjadi merah muda. Indicator pp

berfungsi untuk memudahkan mengamati perubahan warna ketika larutan dititrasi. Kemudian

larutan dititrasi dengan asam kuat yaitu HCl dengan menggunakan pipet tetes hingga larutan

berubah warna menjadi bening kembali. Warna dapat kembali bening menunjukkan bahwa

larutan basa telah bereaksi sempurna dengan asam sehingga larutan menjadi netral.

Persamaan reaksinya sebagai berikut :

KOH + HCl KCl + H2O

Jumlah karbon dioksida yang dilepaskan oleh kecambah pada proses repirasi aerob

berbanding lurus dengan jumlah HCl yang diteteskan ketika titrasi dengan kata lain semakin

banyak karbon dioksida yang dilepaskan maka semakin banyak HCl yang diperlukan saat

titrasi, dan begitu pula sebaliknya. HCl berfungsi sebagai peniter (zat penitrasi) dalam

penitrasi ini

Kesimpulan

1. Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan saling berkaitan, karena semakin

tinggi suhu maka laju respirasi juga akan semakin meningkat dan CO2 yang

dilepaskan juga akan bertambah jumlahnya.

2. Suhu dapat mempengaruhi laju respirasi aerob, hal ini dapat di lihat dari banyaknya

kadar CO2 yang terikat pada masing-masing suhu yaitu ; untuk kontrol sebesar 0,003

liter, pada suhu 230C sebesar 0,0036 liter pada suhu 27ºC sebesar 0,0061 liter dan

untuk suhu 25ºC sebesar 0,008 liter.

3. Jumlah HCl berbanding lurus dengan jumlah yang dilepaskan sehingga semakin

banyak HCl yang digunakan maka semakin banyak pula yang dilepaskan.

Daftar Pustaka

Dahlia, dkk. 2000. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Malang : UM Press

Dwidjoseputro. 1985. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Gramedia

Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT. Raja Grafindo

Persada

Loveless. 1997. Prinsip-prinsip Fisiologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta : PT.

Gramedia

Sasmitahardja, D. 1990. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Penerbit ITB Bandung

Keeton, W.T. 1967. Biological Science. Norton and company. INC. New York

Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali Pers : Jakarta

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

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

laporan fistum respirasi

Documents