Khusnia Kuril Janah (123654015)Dian Kurvayanti I. (123654018)

Ella Wahyuni (123654039)Fitriana Nur Astusi (123654044)

Nurul Fathonah (123654050)

PRODI PENDIDIKAN SAINS

FAKULTAS MATEMATIKAN DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2012

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI RESPIRASI

I. PENDAHULUANDalam beberapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda

dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Mahkluk hidup dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Mahkluk hidup 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. Reaksi kimia yang terjadi di dalam sel hewan maupun tumbuhan sangat tergantung pada adanya oksigen (O2), sehingga diperlukan adanya suplai O2 secara terus menerus. Hal ini berarti bahwa O2

merupakan substansi yang penting dan sangat. Salah satu substansi yang dihasilkan atau diproduksi oleh reaksi kimia yang terjadi di dalam sel adalah gas asam arang (CO2).

Adanya CO2 yang terlalu banyak di dalam tubuh harus dihindari, oleh karena itu CO2 harus segera dikeluarkan dari tubuh secara terus menerus. Respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan. Selain itu respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan karena oksidasi dari bahan makanan memerlukan oksigen (dalam jumlah yang diketahui) untuk

menghasilkan energi yang dapat diketahui jumlahnya. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya di ekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen. Beberapa faktor yang mempengaruhi konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies, ukuran badan, dan aktivitas tubuh.

A. Pernapasan (Respirasi)

Bernafas artinya melakukan pertukaran gas, yaitu mengambil oksigen (O2) ke dalam paru-paru yang disebut proses inspirasi dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) serta uap air (H2O) yang disebut proses ekspirasi. Sedangkan respirasi adalah seluruh proses sejak pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Pertukaran gas O2 dan gas CO2 berlangsung melalui proses difusi. Alat-alat pernafasan dapat berupa paru-paru, insang, trakea maupun bentuk lain yang dapat melangsungkan pertukaran gas O2 dan gas CO2. Respirasi dapat berlangsung dengan 2 cara, yaitu :

1. Respirasi Aerob (Oksidasi)

Proses ini merupakan pemecahan molekul dengan menggunakan oksigen, reaksi umumnya sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 675 kalori Pada umumnya dalam keadaan normal manusia menggunakan cara ini.

2. Respirasi Anaerob

Proses ini merupakan pemecahan molekul tidak menggunakan oksigen. Reaksi umumnya sebagai berikut:

C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2 + 28 Kalori Pada proses respirasi anaerob terjadi pemecahan molekul yang sempurna, karena masih dihasilkan zat organik sehingga energinya belum terbebaskan semua. Pada proses tersebut hanya terhenti sampai glikolisis dan terbentuk asam laktat, sehingga energi yang dihasilkan sedikit dan dampaknya mengakibatkan kelelahan pada tubuh. Proses ini umumnya terjadi pada organism tingkat rendah, yaitu pada ragi dan bakteri. Pada organisme tingkat tinggi proses ini hanya berlangsung dalam keadaan darurat, yaitu apabila persediaan oksigen kurang mencukupi. Ini terjadi ketika otot bekerja terlalu keras dan berlebih.

B. Pernapasan pada Serangga

Insecta (serangga) bernafas dengan menggunakan tabung udara yang disebut trakea. melalui lubang-lubang kecil pada eksoskeleton yang disebut stigma atau spirakel. Stigma dilengkapi dengan bulu-bulu untuk menyaring debu. Stigma dapat terbuka dan tertutup karena adanya katup-katup yang diatur oleh otot. Tabung trakea bercabang-cabang ke seluruh tubuh. Cabang terkecil berujung buntu dan berukuran ±0,1 nanometer. Cabang ini disebut trakeolus; berisi udara dan cairan. Oksigen larut dalam cairan ini kemudian berdifusi ke dalam sel-sel di dekatnya. Jadi, pada insect, oksigen tidak diedarkan melalui darah, tetapi melalui trakea. Pada belalang misalnya, keluar masuknya udara ke dalam trakea diatur oleh kontraksi otot perut. Ketika otot kendur, volume perut normal dan udara masuk. Ketika otot berkontraksi sehingga udara keluar. Udara masuk melalui empat pasang sigma depan dan keluar melalui enam pasang stigma abdomen. Dengan demikian, udara yang miskin oksigen tidak akan bercampur dengan udara kaya karbondioksida yang masuk.

C. Respirometer Sederhana

Respirometer sederhana adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup seperti serangga, bunga, akar, kecambah yang segar. Jika tidak ada perubahan suhu yang berarti, kecepatan pernapasan dapat dinyatakan dalam ml/detik/g, yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh makhluk percobaan tiap 1 gram berat tiap detik. Respirometer ini terdiri atas dua bagian yang dapat dipisahkan, yaitu tabung spesimen (tempat hewan atau bagian tumbuhan yang diselidiki) dan pipa kapiler berskala yang dikaliberasikan teliti hingga 0,01 ml. Kedua bagian ini dapat disatukan amat rapat hingga kedap udara dan didudukkan pada penumpu (landasan) kayu atau logam. Alat ini bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbon dioksida yang dikeluarkan olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan karbon dioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala.

II. TUJUAN Mengamati proses respirasi pada serangga dan kecambah.

III. ALAT DAN BAHAN1. Satu set respirometer (2 buah)2. Timbangan analitik3. Jam4. Serangga (jangkrik atau belalang)5. 1 NaOH 5 mL6. Kapas

7. Kain kasa8. Larutan warna

IV. LANGKAH KERJA

1. Membungkus Kristal NaOH/KOH dengan kapas, lalu memasukkan dalam tabung respirometer.

2. Memasukkan jangkrik yang telah ditimbang beratnya ke dalam botol respirometer, kemudian menutup dengan pipa berskala.

3. Mengoleskan vaselin/plastisin pada celah penutup tabung.4. Menutup ujung pipa berskala dengan jari kurang lebih satu

menit, kemudian melepaskan dan memasukkan setetes safranin pada 0o dengan menggunakan pipet.

5. Mengamati dan mencatat perubahan kedudukan safranin pada pipa berskala setiap 1 menit selama 5 menit.

6. Melakukan percobaan yang sama (langkah 1 sampai dengan 5) menggunakan jangkrik lain dengan ukuran yang berbeda.

7. Memasukkan kecambah yang telah ditimbang beratnya ke dalam botol respirometer, kemudian menutup dengan pipa berskala.

8. Mengoleskan vaselin/plastisin pada celah penutup tabung.9. Menutup ujung pipa berskala dengan jari kurang lebih satu

menit, kemudian melepaskan dan memasukkan setetes safranin pada 0o dengan menggunakan pipet.

10. Mengamati dan mencatat perubahan kedudukan safranin pada pipa berskala setiap 1 menit selama 5 menit.

11. Melakukan percobaan yang sama (langkah 7 sampai dengan 10) menggunakan jangkrik lain dengan ukuran yang berbeda.

V. HASIL PENGAMATANNama

hewan/tumbuhan

Jenis Hewan

Massa Hewan

O2 yang dibutuhkan menit ke-

1 2 3 4 5

JangkrikJangkrik 1 0,5 gr 0,04 0,09 0,13 0,18 0,21Jangkrik 2 0,8 gr 0,03 0,08 0,14 0,20 0,25Jangkrik 3 0,2 gr 0,13 0,34 0,41 0,46 0,51

Kecambah

Kecambah 1

5,0 gr 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08

Kecambah 2

3,0 gr 0,05 0,10 0,14 0,18 0,21

Kecambah 3

2,0 gr 0,08 0,14 0,18 0,20 0,22

Volume rata-rata oksigen per menit

Jangkrik I (0,5 gr)

= 0,13/5 = 0,026

Jangkrik II (0,8 gr)

= 0,14/5 = 0,028

Jangkrik III (0,2 gr)

=0,37/5 = 0,074

Kecambah I (5 gr)

=0,042/5 = 0,0084

Kecambah II (3 gr)

=0,136/5 = 0,0272

Kecambah III (2 gr)

=0,164/5 = 0,0328

Laju konsumsi oksigen

Rumus = volume rata-rata/ berat hewan/ waktu

Jangkrik I

= 0,026 / 0,5/ (5/ 60)jam= 0,624mL/ gram/ Jam

Jangkrik II

= 0,028/ 0,8/ (5/ 60)jam= 0,42 mL/ gram/ Jam

Jangkrik III

=0,074/0,2/(5/60)jam=4,44 ml/gram/jam

Kecambah I

=0,0084/5/(5/60)jam=0,02016ml/gram/jam

Kecambah II

=0,0272/3/(5/60)jam=0,1088ml/gram/jam

Kecambah III

=0,0328/2/(5/60)jam=0,1968ml/gram/jam

VI. PEMBAHASAN

Pembahasan dari data yang diambil melalui uji coba dengan respirometer sederhana. Mengukur kecepatan respirasi tumbuhan dan hewan dengan indikator safranin. Data diambil dengan cara mengamati kedudukan safranin pada skala respirometer tiap 1 menit.Hal ini dipastikan karena safranin yang bergerak tersebut disebabkan oleh aktivitas kecambah ataupun jangkrik dan KOH. Peran KOH adalah menyerap H2O hasil respirasi, karena KOH bersifat hidrofil (hydrofilic)

maka H2O hasil dari respirasi akan diserap oleh KOH. Maka dari itu KOH dilapisi tissue agar sifat kaustik dari KOH tidak terlalu berefek pada makhluk hidup yang ada di dalam tabung. Ketika melakukan ekspirasi, CO2 dari sisa metabolisme kecambah atau jangkrik akan diikat oleh KOH menjadi K2CO3 dan H2O. 2KOH + CO2K2CO3 + H2O. Dimana CO2 memiliki volume terbesar karena merupakan gas. Sedangkan K2CO3 sendiri berbentuk padat. Akibatnya, volume CO2 dalam tabung kaca berisi kecambah atau jangkrik akan terus berkurang karena CO2 diikat menjadi K2CO3. Volume udara yang berkurang akan menyebabkan adanya tekanan negatif yang menyebabkan larutan safranin bergerak menuju tabung kaca yang berisi jangkrik. Sehingga semakin banyak udara yang dibutuhkan maka semakin cepat laju respirasinya, maka safranin juga akan lebih cepat bergerak ke arah tabung.

1. Laju respirasi pada jangkrik

Pada praktikum respirasi kali ini menggunakan jangkrik yang dimasukkan ke dalam respirometer. Jangkrik ini dimasukkan ke dalam tabung respirometer kemudian dimasukkan KOH yang berfungsi untuk mengikat CO2, namun KOH harus dibungkus terlebih dahulu dengan menggunakan kapas sebelum dimasukkan ke dalam tabung. Hal ini dimaksudkan untuk memisahkan jangkrik dengan zat kimia. Kemudian pada ujung pipa kapiler diberi cairan safranin sebagai indikator sekaligus memisahkan udara yang ada di dalam tabung dan udara yang ada di luar tabung.

Jangkrik 0.8 gram adalah jangkrik yang paling besar yang di uji cobakan dalam praktikum ini. Dalam hasil praktikum tercatat jangkrik 0,8 gr memiliki kecepatan respirasi paling lambat dibanding dengan jangkrik uji yang lain (0,624mL/ gram/ Jam). Hal ini disebabkan oleh aktivitas jangkrik besar yang lebih cenderung diam. Meskipun berat tubuh mempengaruhi laju metabolisme dan juga mempercepat respirasi, itu tidak berlaku jika tubuh dalam keadaan diam. Sedangkan

jangkrik 0,5 gr dan 0,2 gr melakukan respirasi lebih cepat daripada jangkrik 0,8 gr. Karena jangkrik ini lebih kecil dan lebih banyak bergerak sehingga kebutuhan akan O2 lebih banyak. Hal ini membuat gerakan safranin lebih cepat, dan laju respirasi semakin cepat.

2. Laju respirasi pada kecambah

Perlakuan untuk mengukur kecepatan pada kecambah sama dengan perlakuan terhadap jangkrik. Menggunakan KOH untuk mengikat CO2 dan safranin sebagai indikator sekaligus pemisah udara dalam dan luar tabung. Kecambah 5 gram yang di dalamnya mengandung CO2 dapat diikat oleh KOH, tetapi kecambah yang ada dalam tabung tidak dapat mengkonsumsi O2 secara maksimal, karena kadar CO2 dalam tabung lebih besar dari pada O2 sebab lebih banyak individu yang mengeluarkan CO2 dan O2 tidak dapat maksimal digunakan kecambah. Akibatnya laju safranin lambat dan membuat laju respirasi juga lambat di banding yang lain (0,02016ml/gram/jam) Kecambah 2 gram dan 3 gram mengandung individu yang lebih sedikit daripada kecambah 5 gr. Sehingga kebutuhan O2 pada udara yang terhirup juga lebih sedikit dibandingkan dengan kecambah 5 gr. Laju respirasi 0,1088ml/gram/jam untuk kecambah dengan massa 3 gr dan 0,1968ml/gram/jam untuk kecambah yang massanya 2 gr. Hal ini dikarenakan CO2 didalam tabung lebih sedikit sehingga kebutuhan akan O2 dapat di maksimalkan penggunaannya dan menyebabkan laju safranin menjadi lebih cepat.

VII. KESIMPULANLaju respirasi pada jangkrik tergantung massa jangkrik dan

keaktifan gerak jangkrik. Terbukti jangkrik yang lebih besar cenderung diam sehingga memiliki laju respirasi lambat di banding lainnya. Dan laju respirasi kecambah di tentukan oleh banyaknya individu (massanya) yang ada di dalam tabung respirometer. Jikalau kecambahnya banyak maka laju respirasi semakin lambat. Hal ini dikarenakan CO2 di dalam tabung lebih

besar dari pada O2 yang masuk.hal ini mengakibatkan laju respirasi lambat di banding laju respirasi kecambah yang lebih sedikit individunya.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Harjadi, W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Gramedia.

Yuliani, dkk. 2012. Penuntun Praktikum Biologi Umum.Surabaya : Universitas Negeri

Surabaya

Rachmadiarti, Fida, dkk. 2007. Biologi Umum. Surabaya : Unipress Universitas Negeri

Surabaya

Tim. 2008. Penuntun Pratikum Biologi Umum. Surabaya : Unipress Universitas Negeri

Surabaya

LAMPIRAN

Menimbang jangkrik dengan neraca teknisMenimbang jangkrik dengan neraca teknis.

Menimbang kecambah dengan neraca teknis.

Mengukur laju respirasi jangkrik menggunakan respirometer.

Mengukur laju respirasi kecambah menggunakan respirometer.