LAPORAN PRAKTIKUM

RESPIRASI

Oleh :

Golongan C/Kelompok 3

1. Moch. Rizqillah Mubarok (161510501101)

2. Shafira Ezza Ervina (161510501116)

3. Afifa Mayrefi Widyastuti (161510501118)

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2017

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses metabolisme berlangsung pada semua makhluk hidup dengan energi

yang dibutuhkan berupa ATP yang dihasilkan dalam proses respirasi. Selama

proses respirasi semua bentuk karbohidrat seperti lemak dan tepung berubah

menjadi energi untuk metabolisme dalam bentuk ATP dimana energi ATP

digunakan oleh tanaman untuk mengeluarkan panas akibat pelepasan energi,

sintesis senyawa baru, dan pengambilan ion-ion dalam tanah. Respirasi pada

tanaman yaitu proses pengubahan energi kimia dengan bentuk karbohidrat yang

digunakan dalam proses metabolisme dalam tanaman salah satunya proses

fotosintesis. Salah satu bahan penting yang dibutuhkan selama reaksi respirasi

adalah oksigen. Reaksi tersebut terjadi di daun tepatnya pada sitoplasma dan

mitokondria.

Terdapat dua macam respirasi berdasarkan kebutuhannya akan oksigen

yaitu reaksi respirasi aerobik, dimana reaksi tersebut membutuhkan oksigen dan

anaerobik yang tidak membutuhkan oksigen serta biasa disebut dengan

fermentasi. Tahapan penting pelepasan energi kimia dalam respirasi terdiri oleh

beberapa tahapan yang terjadi secara bertahap yaitu oksidasi, perombakan

molekul, transfer energi. Pengertian lain dari reaksi respirasi yaitu respirasi adalah

proses pemindahan energi dari suatu ikatan kimia menjadi suatu ikatan ATP yang

memiliki energi yang tinggi dan dipakai dengan segera dalam proses yang hidup.

Proses tersebut terdiri atas sintesis, gerak transpor dan juga absorpsi unsur hara.

Reaksi kimia dari proses respirasi memiliki banyak sumber bahan bakar

salah satunya adalah bahan bakar pati. Reaksi kimia dengan bahan utama pati

memiliki tiga tahapan penting selama terjadinya reaksi yaitu perombakan gula

dengan bentuk C6 menjadi Asam piruvat dalam bentuk C3 dan biasa disebut

glikolisis. Perombakan asam piruvat menjadi karbondioksida yang terjadi pada

siklus kreb. Tahap transfer energi yang biasa disebut fosforilasi oksidatif. Oksigen

serta karbondioksida yang dihasilkan selama proses respirasi maka dari itu

2

laporan ini dibuat untuk mengetahui volume dari O2 dan CO2 serta membuktikan

bahwa suhu dapat berpengaruh terhadap proses respirasi.

1.2 Tujuan

1. Mengetahui volume O2 dan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi.

2. Membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi.

3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Respirasi merupakan salah satu cara tumbuhan untuk tetap tumbuh dan

bertahan hidup dengan cara membebaskan energi yang tersimpan dalam suatu zat

melalui proses kimia menggunakan oksigen. Dengan kata lain respirasi

merupakan pengambilan O2 di alam untuk memecah senyawa organik dan

menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Respirasi juga termasuk katabolisme

yaitu metabolisme tumbuhan yang memecah molekul molekul organik menjadi

molekul anorganik CO2 dan H2O (Slot and Kitajima, 2014).

Respirasi secara umum merupakan suatu proses metabolisme tumbuhan

untuk menghasilkan energi yang nantinya energi tersebut dapat digunakan untuk

proses atau reaksi lainnya. Respirasi memecah molekul gula menjadi glukosa,

lemak menjadi asam lemak dan gliserol, dan protein menjadi asam amino. Proses

respirasi sangat dipengaruhi oleh faktor eksternal terutama suhu (Fagundes et al,

2013).

Suhu dapat mempengaruhi laju respirasi karena dalam prosesnya

menyertakan banyak sekali peran enzim, sedangkan kinerja enzim sangat

dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang terlalu tinggi menyebabkan enzim mengalami

denaturasi sehingga laju respirasi menjadi menurun. Suhu respirasi optimal yaitu

antara 20˚C – 30˚C dimana kinerja enzim juga optimal (Yamori and Hikosaka,

2013).

Terdapat dua jenis respirasi yaitu aerob dan anaerob. Respirasi aerob

merupakan reaksi katabolisme yang membutuhkan oksigen dalam prosesnya,

menghasilkan CO2 dan H2O, dan menghasilkan energi sejumlah 36 ATP.Respirasi

anaerob merupakan reaksi katabolisme yang tidak membutuhkan oksigen dalam

prosesnya karena mengurai senyawa organik, menghasilkan CO2 dan alkohol, dan

menghasilkan energi sejumlah 2 ATP (Karmana, 2006).

Respirasi anaerob atau dapat disebut fermentasi merupakan salah satu

proses perubahan bahan kimia menjadi energi yang terjadi dalam sitoplasma

dimana proses tersebut tanpa menggunakan oksigen. Sama seperti respirasi aerob,

bahan yang digunakan dalam proses respirasi anaerob adalah gula. Faktor yang

4

mempengaruhi respirasi anaerob antara lain nutrisi, tingkat keasaman (pH), dan

suhu. Hasil dari respirasi anaerob antara lain etanol, asam laktat dan hidrogen

(Anggorowati dkk, 2015).

Laju respirasi sangat bermanfaat dalam penanganan pasca panen karena laju

respirasi menentukan laju metabolisme pada komoditas pertanian. Produk

pertanian yang laju respirasinya lebih cepatmemiliki daya simpan yang lebih

pendek karena tingginya laju respirasi mengakibatkan tingginya aktivitas

metabolisme sehingga produk akan cepat matang. Semakin lama masa

penyimpanannya mengakibatkan rusaknya jaringan produk pertanian akibat

proses respirasi.Perbedaan laju respirasi setiap produk pertanian disebabkan

adanya perbedaan antara fungsi botanis dari jaringan masing masing produk

pertanian tersebut. Proses respirasi menggunakan bahan oksigen pada prosesnya

memiliki hasil yang berbeda-beda, semakin banyak oksigen yang digunakan,

maka proses respirasi semakin aktif (Nur’aini dan Apriyani, 2015)

Laju respirasi bersifat tidak menentu (fluktuatif) penyebabnya yaitu laju

repirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kadar oksigen, suhu, kadar

CO2, intensitas cahaya dan zat kimia lainnya. Reaksi respirasi merupakan reaksi

kimia. Semakin tinggi suhu semakin tinggi pula laju reaksinya. Maka laju reaksi

dapat menjadi indikator daya simpan produk pertanian pada umumnya (Imamah

dkk, 2016).

5

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Agrobiosains acara 2 tentang “Respirasi” dilaksanakan pada hari

Sabtu, 14 Oktober 2017 pukul 10.30-12.00 WIB di Laboratorium Fisiologi

Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Botol Semprot

2. Beaker Glass

3. Biuret

4. Respirometer

5. Kertas Saring

6. Neraca

7. Erlenmeyer 250 cc

3.2.2 Bahan

1. Kecambah kacang hijau

2. Larutan CaCl2 0,2 N

3. Indikator pp

4. Larutan NaOH 0,2 N

5. Larutan HCl 0,05 N

6. Aquadest

7. Vaseline

3.3 Pelaksanaan Praktikum

1. Memasukkan sedikit NaOH (1 atau 2 gram) ke dalam dasar respitrometer dan

masukkan pula kassa logam ke dala tabung objek. Menutup tabung objek

dengan tabung pengumpul.

2. Memasukkan kecambah kacang hijau ke dalam tabung objek.

6

3. Mengisi alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya.

4. Menyuntik air satu tetes kecil ke ujung atas pipa ukur dan tabung pengumpul

(sebaiknya tetes air terseut berada pada angka yang mudah dibaca).

5. Mengetahui volume oksigen yang terpakai oleh kecambah dalam waktu

beberapa lama akang terlihat perubahan tetes air (menurun ) dalam pipa.

6. Menghitung volume oksigen yang terpakai dengan menggunakan rumus

v=3,14 × 0,75 × 0,75 × (perubahan posisi tetes air)mm3

3.4 Variabel Pengamatan

1. Volume O2

2. Volume CO2

3. Pengaruh suhu terhadap respirasi

3.5 Analisis Data

Data yang diperoleh selanjutnya diolah dengan analisis statistika deskriptif.

7

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Volume O2dan Volume CO2

No Perlakuan Indikator Perlakuan

Volume O2 Volume CO2

1 Imbibisi 0,587875 1,21

2 24 Jam 0,66 2,31

3 48 Jam 0,379 2,91

Grafik 1. Volume O2 dan CO2

Kecambah dengan perlakuan tanam 24 jam memiliki volume O2 0,66 mm3/s dan

Volume CO2 2,31 yang didapat dari proses menggunakan alar respirometer dan

titrasi dari CaCO3 yang diikat oleh NaOH. Hasil kecambah imbibisi dengan

proses yang sama didapat volume O20,587875mm3/s dan Volume CO2 1,21mm

3/s

serta pada kecambah 48 jam didapatkan volume O2 0,379mm3/s dan Volume CO2

2,91mm3/s.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Imbibisi 24 Jam 48 Jam

Volume O2

Volume CO2

8

4.1.2 Kuosien Respirasi

Menggunakan hasil dari volume CdanVolume CO2yang didapat pada

kecambah imbibisi KR sebesar 2, kecambah 24 jam didapatkan KR sebesar 3,5

dan kecambah 48 jam didapatkan KR sebesar 7,7.

4.2 Pembahasan

Volume O2dapat dihitung menggunakan rumus :

a. Volume CO2 =

×V HCl × N HCl ×Mr HCl

b. Volume CO2 perlakuan 24 jam

V CO2=

×2,1 × 0,05 × 44

= 2,31mm3/s

Volume CO2dapat dihitung menggunakan rumus :

a. Volume O2 =3,14 × (0,75)2

× (perubahan tetes air) mm3

= 3,14 × (0,75)2×

b. Volume O2 perlakuan 24 jam

V O2= 3,14 × (0,75)

2×

= 1,76625 × 0,375

= 0,66 mm3/s

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Imbibisi 24 Jam 48 Jam

Nila

i Ko

efi

sie

n

Kuosien Respirasi

KR

9

Kuosien respirasi dapat dihitung menggunakan rumus:

a. Kuosien respirasi =

b. KR 24 jam =

= 3,5

Perlakuan kecambah kacang hijau 48 jam memiliki jumlah volume CO2

terbanyak karena jaringan pada kecambah kacang hijau 48 jam lebih tua sehingga

laju respirasi tinggidan menghasilkan CO2 lebih besar. Kecambah kacang hijau 24

jam memiliki jaringan lebih muda sehingga menghasilkan jumlah volume CO2

yang lebih rendah daripada kecambah 48 jam. Perlakuan benih imbibisi

menunjukkan jumlah terendah karena proses respiasinya belum maksimal.

Penentuan kadar volume CO2 dalam kecambah dilakukan dengan menambahkan

NaOH padat pada kecambah, NaOH berfungsi menangkap CO2. Reaksinya dapat

dituliskan :

NaOH + CO2 → NaCO3- + H

+

Setelah diketahui volume CO2 selanjutnya NaOH yang telah menangkap

CO2di larutkan dalam aquades lalu ditambahkan CaCl2. Fungsi CaCl2yaitu

mengendapkan CaCO3 dan reaksinya dapat dituliskan :

NaCO3 + CaCl2→ CaCO3 + NaCl

Selanjutnya CaCO3 dititrasi dengan HCl untuk mendapatkan volume O2.

Berdasarkan data hasil pengamatan diperoleh volume O2 dan CO2 kecambah

kacang hijau perlakuan imbibisi, 24 jam dan 48 jam. Perlakuan kecambah kacang

hijau imbibisi menunjukkan volume O2 terendah. Perlakuan kecambah kacang

hijau 24 jam menunjukkan volume O2 tertinggi. Kecambah kacang hijau yang

berimbibisi proses metabolismenya juga tinggi karena banyak mengandung pati

sehingga enzim yang terdapat pada kecambah aktif bekerja dalam proses

perkecambahannya. Enzim enzim yang terdapat dalam kecambah kacang hijau

memecah pati untuk menghasilkan energi yang digunakan dalam proses

perkecambahan. Kecambah 24 jam lebih banyak membutuhkan O2 dalam proses

perkecambahannya dibandingkan dengan kecambah imbibisi karena mengalami

proses fotosintesis.Volume O2dapat dihitung menggunakan rumus :

10

Kuosien respirasi merupakan perbandingan dari jumlah volume CO2 yang

terlepas dengan O2 yang dibutuhkan dalam proses respirasi. Kuosien Respirasi

bertujuan untuk menentukan apakah proses respirasi tersebut bersifat aerobik

ataupun anaerobik. Rumusan untuk Kuosien Respirasi untuk mendapatkan nilai

variasinya adalah KR = CO2 yang dihasilkan dibanding O2 yang dibutuhkan. KR

pada kecambah imbibisi paling kecil dibanding dengan kecambah 24 jam dan 48

jam.

Imamah dkk (2016) menyatakan respirasi tergolong dalam reaksi enzimatik

dimana pada setiap reaksi melibatkan enzim didalamnya. Respirasi pada tanaman

dalam prosesnya dibantu oleh enzim untuk mempercepat laju respirasi. bahwa

penurunan suhu dapat menyebakan penurunan reaksi kimia akibat dari reaksi

enzim yang menurun. Enzim memiliki suhu optimal tehadap suhu disekitarnya.

Temperatur lingkungan yang tidak memenuhi ambang batas optimal dapat

menyebabkan kerja enzim menjadi terganggu. Suhu yang sangat rendah ataupun

terlampau tinggi dapat menyebakan kerusakan enzim hingga denaturasi yang

menyebabkan proses respirasi menjadi terganggu pula. Kecepatan reaksi akan

meningkat apabila suhu ditingkatkan dalam batas tertentu dan reaksi berlangsung

semakin lambat apabila suhu diturunkan.

11

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Volume O2 yang dihasilkan pada tiga perlakuan yang berbeda memiliki

volume yang berbeda-beda. Perlakuan biji kacang hijau yang diimbibisi

memiliki volume O2 0,6 dan kacang hijau 24 jam serta 48 jam memiliki

volume O2 0,7 dan 0,4. Volume CO2 yang dihasilkan dari perlakuan biji di

imbibisi, ditumbuhkan selama 24 jam dan 48 jam yaitu 2,31 dan 2,91.

2. Suhu biji berpengaruh terhadap laju respirasi dikarenakan reaksi respirasi

merupakan reaksi enzimatik yang membutuhkan enzim pada setiap proses

perubahan kimianya.

5.2 Saran

Perhatikan cara kerja atau urutan pengerjaan dengan benar sehingga tidak

terjadi kesalahan dan pengulangan dalam percobaan. Kelengkapan alat di

laboratorium yang tidak lengkap sehingga menyebabkan tidak efisien waktu.

12

DAFTAR PUSTAKA

Anggorowati, D. A., Purwati dan S, Dwi. D. P.2015. Pengarh Suhu dan

Penambahan Nutrisi pada Proses Fermentasi untuk Pembuatan Bioethanol

dari Sabut Kelapa. MITSU, 3(1) : 13-20.

Fagundes, C., B. A. M. Carciofi, and A. R. Monteiro. 2013.Estimate of

Respiration Rate and Physicochemical Changes of Fresh-Cut Apples Stored

Under Different Temperatures. Food Science and Technology, 33(1) : 60-

68.

Imamah, N., R. Hasbullah dan L. P. E. Nugroho. 2016. Model Arrhenius untuk

Pendugaan Laju Respirasi Brokoli Terolah Minimal. Jurnal Keteknikan

Pertanian, 4(1) : 25-30.

Karmana, O. 2006. Biologi. Jakarta : Grafindo

Nur’aini H., dan S. Apriyani. 2015. Penggunaan Kitosan untuk Memperpanjang

Umur Simpan Buah Duku ((Lansium Domesticum Corr). Agritepa, 1(2) : 1-

16.

Slot, M and K. Kitajima. 2014. General Patterns of Acclimation of Leaf

Respiration to Elevated Temperatures Across Biomes and Plant Types.

Oecologia , 177(3) : 885-900.

Yamori, W and K. Hikosaka. 2013. Temperature Response of Photosynthesis in

C3, C4, and CAM Plants: Temperature Acclimation And Temperature

Adaptation. Photosynthesis Research, 119(2) : 101-117.

13

LAMPIRAN

Data (Flowchart dan Tabel ACC)

Gambar 1. Flowchart Afifa Mayrefi w

14

Gambar 2. Flowchart M Rizqillah M

15

Gambar 3. Flowchart Shafira Erza Ervina

16

Gambar 4. Tabel ACC Moch. Rizqillah Mubarok

17

Gambar 5. Tabel ACC Shafira Ezza Ervina

18

Gambar 6. Tabel ACC Afifa Mayrefi W

19

DOKUMENTASI

Gambar 7. Indikator PP

Gambar 8. Kecambah

20

Gambar 9. Memasukan NaOH

Gambar 10. Memasukan kecambah

21

Gambar 11. Memberi vaselin pada pipa ukur

Gambar 12. Menutup tabung objek dengan pipa ukur

22

Gambar 13. Memberi tinta pada pipa ukur

Gambar 14. Beaker glass

23

Gambar 15. Memberikan CaCL2

Gambar 16. Saring endapan

24

Gambar 17. Titrasi

25

LAMPIRAN

Anggorowati, D. A., Purwati dan S, Dwi. D. P. 2015. Pengaruh Suhu dan

Penambahan Nutrisi pada Proses Fermentasi untuk Pembuatan Bioethanol

dari Sabut Kelapa. MITSU, 3(1) : 13-20.

26

Fagundes, C., B. A. M. Carciofi, and A. R. Monteiro. 2013.Estimate of

Respiration Rate and Physicochemical Changes of Fresh-Cut Apples Stored

Under Different Temperatures. Food Science and Technology, 33(1) : 60-

68.

27

Imamah, N., R. Hasbullah dan L. P. E. Nugroho. 2016. Model Arrhenius untuk

Pendugaan Laju Respirasi Brokoli Terolah Minimal. Jurnal Keteknikan

Pertanian, 4(1) : 25-30.

28

Karmana, O. 2006. Biologi. Jakarta : Grafindo

29

Slot, M and K. Kitajima. 2014. General Patterns of Acclimation of Leaf

Respiration to Elevated Temperatures Across Biomes and Plant Types.

Oecologia , 177(3) : 885-900.

30

Yamori, W and K. Hikosaka. 2013. Temperature Response of Photosynthesis in

C3, C4, and CAM Plants: Temperature Acclimation And Temperature

Adaptation. Photosynthesis Research, 119(2) : 101-117.