RESPIRASI PADA TUMBUHAN

Afifah Ridha Izzati (1410422042)

Kelompok 3 A (Kelas B)

ABSTRAK

Praktikum Respirasi pada Tumbuhan ini dilaksanakan pada hari Senin, 26 Oktober

2015, di Laboratorium Teaching IV Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang. Adapun tujuan dari praktikum ini

adalah untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi aerobic

kecambah dan mengetahui kecepatan respirasi biji Phaseolus radiatus yang sedang

berkecambah dengan metoda titrasi. Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat

disimpulkan bahwa suhu dan umur mempengaruhi laju respirasi suatu tumbuhan.

Semakin tinggi suhu dan umur tumbuhan, maka semakin besar laju resoirasi yang

dihasilkan

Kata kunci: Metoda titrasi, Respirasi, Rsp (laku respirasi), dan Suhu.

PENDAHULUAN

Respirasi merupakan proses oksidasi

bahan organik yang terjadi di dalam sel,

berlangsung secara aerobik maupun

anaerobik. Dalam respirasi aerob

diperlukan oksigen dan dihasilkan

karbon dioksida serta energi.

Sedangkan dalam respirasi anaerob

dimana oksigen tidak/kurang tersedia

dan dihasilkan senyawa selain

karbondioksida, alkohol, asetaldehida

atau asam asetat dan sedikit energy

(Keeton, 1967).

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 +

6H2O +675 kal

Energi yang terlepas itu sangat

banyak, hal ini dapat dibuktikan dengan

memanasi (bukan membakar) gula

sampai pada titik mulai terbakarnya.

Panas yang ditimbulkan adalah bentuk

lain dari energi. Di dalam mahluk hidup

terjadi pula pembakaran gula dan

macam-macam zat organik lainnya,

namun pembakaran atau oksidasi itu

tidak membutuhkan api melainkan

berlangsung dengan pertolongan

enzim-enzim dan prosesnya terjadi di

dalam temperature yang biasa

(Dwidjoseputro, 1978).

Tahapan ini merupakan proses

metabolisme dimana molekul kompleks

yang kaya energi dirombak menjadi

molekul sederhana yang miskin energi

disebut dengan katabolisme. Pada

proses ini bahan makanan padat

biasanya dirombak menjadi molekul

yang lebih kecil dan mudah larut

sebelum dapat dimanfaatkan oleh sel-

sel. Pada proses ini (yang merupakan

hidrolisis ensimatik), polisakarida

seperti amilum atau pati dirombak

menjadi gula, protein menjadi asam

amino, lemak menjadi asam lemak dan

gliselor dan asam nukleat menjadi

nukleotida. pada tiap proses, molekul

air disisipkan di antara subunit-subunit

sehingga terpisah, oleh karena itu

disebut hidrolisis. Kebanyakan energi

bebas yang tersimpan di dalam pati,

protein, dan lemak masih tersimpan di

dalam hasil akhir hidrolisisnya, yaitu

glukose, asam amino, asam lemak dan

gliserol, dan untuk selanjutnya energi

tersebut akan dibebaskan atau

dilepaskan melalui proses respirasi,

yang terjadi melalui tiga tahap repirasi,

yaitu: glikolisis (respirasi anaerob),

siklus Krebs, electron atau fosforilasi

oksidatif (Lambers, 2007)

Perbandingan antara jumlah

CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2

yang digunakan biasa dikenal dengan

Respiratory Ratio atau Respiratory

Quotient dan disingkat RQ. Nilai RQ

tergantung pada bahan/substrat untuk

respirasi dan sempurna tidaknya proses

respirasi dan kondisi lainnya (Kimball,

1992). Faktor-faktor yang

mempengaruhi laju repirasi aerob

meliputi ketersediaan jumlah dan jenis

substrat, ketersediaan O2 sebagai

sumber energi yang akan digunakan

oleh mitokondria dalam lintasan

elektron untuk membetuk ATP. Reaksi

respirasi berjalan secara enzimatis

selalu memiliki kisaran suhu aktif

tertentu. Semakin tinggi suhu akan

meningkatkan laju respirasi. Pada batas

tertentu kenaikan suhu akan

menurunkan laju respirasi. Biji

melakukan respirasi aktif pada saat

kecambah. Dengan menggunakan

cadangan makanan yang terdapat

dalam keping biji, kecambah akan

tumbuh besar dan sel-selnya aktif

membelah dan memanjang.

Pengukuran CO2 persatuan waktu per

berat basah kecambah yang dihasilkan

selama proses respirasi, dapat diukur

secara asidimetri pada larutan NaOH

yang diletakkan dalam ruang tertutup

bersama biji yang sedang aktif

berkecambah. Sistem respirasi, jumlah

oksigen yang diambil melalui udara

pernapasan tergantung pada kebutuhan

dan hal tersebut biasanya dipengaruhi

oleh jenis bahan makanan yang

dimakan (Ellis, 1986).

Respirasi anaerob sebenarnya

dapat juga berlangsung didalam udara

yang bebas, akan tetapi proses ini tidak

menggunakan O2 yang tesedia di udara

tersebut. Pernapasan anaerob sering

juga disebut dengan fermentasi.

Fermentasi adalah proses produksi

energi dalam sel dalam keadaan

anaerobik (tanpa oksigen). Secara

umum, fermentasi adalah salah satu

bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi,

terdapat definisi yang lebih jelas yang

mendefinisikan fermentasi sebagai

respirasi dalam lingkungan anaerobik

dengan tanpa akseptor elektron

eksternal. Meskipun tidak semua

fermentasi ini anaerob. Contoh

mikroorganisme yang mendapatkan

energi dengan respirasi anaerob antara

lain fermentasi pada ragi. Respirometer

adalah alat yang digunakan untuk

mengukur rata-rata pernapasan

organisme dengan mengukur rata-rata

pertukaran oksigen dan karbon

dioksida. Hal ini memungkinkan

penyelidikan bagaimana faktor-faktor

seperti umur atau pengaruh cahaya

mempengaruhi rata-rata pernapasan

(Lovelles, 1997).

Adapun tujuan dari praktikum ini

adalah untuk mengetahui pengaruh

suhu terhadap kecepatan respirasi

aerobic kecambah dan mengetahui

kecepatan respirasi biji Phaseolus

radiatus yang sedang berkecambah

dengan metoda titrasi.

METODA PRAKTIKUM

1. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari

Senin, 26 September 2015 pukul 08.00

WIB sampai selesai di Laboratorium

Teaching IV Jurusan Biologi Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam, Universitas Andalas Padang.

2. Alat dan Bahan

2.1 Alat

Adapun alat yang digunakan pada

praktikum ini adalah 11 botol kaca,

pinset, aluminium foil, kain kasa,

benang, gunting, karet gelang,

Erlenmeyer, buret, kertas label, dan

pipet tetes.

2.2 Bahan

Adapun bahan yang digunakan adalah

biji Phaseolus radiatus dan Glycine max

yang dikecambahkan dengan umur 1-4

hari dan berbeda disetiap kelompok.

3. Cara kerja

3.1 Pengaruh Suhu terhadap

Kecepatan Respirasi Aerobik

Kecambah ditimbang masing-masing 1

gr kemudian dimasukan ke dalam botol

lalu ditutup dengan aluminium foil.

Dibuat satu botol tanpa kecambah

sebagai control dan letakkan pada suhu

kamar. Dilabeli masing-masing botol,

dan ditempatkan pada refrigerator

dengan suhu 5°C, di ruangan dengan

suhu 27°C, dan di dalam incubator

dengan suhu 40 – 45°C. Setelah satu

jam diukur kadar CO2 yang dihasilkan

selama respirasi dengan menggunakan

alat CO2 meter dan dihitung laju

respirasi dengan rumus:

Rsp =

x

x

Keterangan: Rsp = Laju

respirasi

V = Volume

S = Skala konsentrasi

sampel

C = Skala konsentrasi

control

44 = BM CO2

22,4 = Ketetapan

t = Waktu

w = Berat sampel

3.2 Penentuan Kecepatan Respirasi Biji

yang sedang berkecambah

Dimasukkan 50 ml larutan NAOH 0,2 N

masing-masing dalam 5 buah botol dan

ditutup rapat dengan menggunakan

aluminium foil. Biji kacang ditimbang

lalu dibungkus dengan kain kasa,

dimasukkan ke dalam masing-masing

botol yang telah diisi dengan larutan

tadi dengan posisi tergantung diatas

larutan. Salah satu botol yang berisi

larutan NAOH 0,2 N digunakan sebagai

control. Masing-masing botol diberi

label dan diletakkan pada temperature

0

2000

4000

6000

8000

5 27 45

laju respirasi

respirasi

terkontrol: 5°C (pendinginan), 27°C

(dalam ruangan), 40-45°C (incubator),

dan cahaya matahari langsung. Setelah

3 jam biji dikeluarkan dari botol.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari pengamatan yang dilakukan maka diperoleh hasil sebagai berikut :

1. Pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi aerobik

Tabel 1. Laju respirasi pada kecambah Glycine max dengan perlakuan suhu yang

berbeda

Suhu S Respirasi

C 21 1824 C 28 2370 C 52 6720

Gambar 1. Grafik laju respirasi pada kecambah Glycine max dengan perlakuan suhu

yang berbeda

Berdasarkan tabel diatas dapat dilihat

bahwa suhu sangat berpengaruh

terhadap respirasi aerobik, dimana

pada suhu 50C dengan konsentrasi 21

menghasilkan laju respirasi sebesar

1824 mg CO2/G/H, suhu 270C dengan

konsentrasi 28 memiliki laju respirasi

sebesar 2370 mg CO2/G/H, sedangkan

laju respirasi terbesar terdapat pada

suhu 450 C dengan konsentrasi 52 yaitu

sebesar 6720 mg CO2/G/H. dari

pernyataan diatas dapat disimpulkan

bahwa semakin tinggi suhu dan

konsentrasi maka semakin besar juga

laju respirasi. gambar 1 merupakan

grafik pengaruh suhu terhadap respirasi

tumbuhan. Pada grafik dapat terlihat

jelas bahwa semakin tinggi suhu, maka

semakin besar laju respirasi yang

dihasilkan.

Menurut Salisbury & Ross

(1995), suhu sangat berpengarh

terhadap respirasi. Pada umumnya, laju

respirasi akan meningkat untuk setiap

kenaikan suhu sebesar 10oC, namun

hal ini tergantung pada masing-masing

spesies. Bila suhu meningkat lebih jauh

sampai 30 atau 35°C, laju respirasi

tetap meningkat, tapi lebih lambat. Di

dalam rentang suhu 0°C - 45°C,

peningkatan suhu akan diikuti oleh

peningkatan laju respirasi.

Pada suhu yang lebih rendah kerja

enzim tidak optimal. Akibatnya

reaksi pengubahan glukosa menjadi

CO2 lebih lambat sehingga volume CO2

yang dilepaskan dari proses respirasi

lebih sedikit. Selain itu, pada suhu yang

lebih rendah, volume CO2 akan lebih

sedikit diikat oleh KOH sehingga CO2

yang dilepaskan dari proses respirasi

lebih kecil (Suyitno, 2007). Menurut

Dwidjoseputro (1985) pada suhu

inkubator, keadaan suhu cenderung

dibuat konstan (stabil), dimana pada

suhu yang konstan (stabil) kerja enzim

akan lebih optimal tanpa mengalami

kerusakan. Seperti yang kita ketahui

bahwa proses respirasi melibatkan

kerja berbagai enzim. Karena enzim

tidak mengalami kerusakan maka

enzim akan mempercepat pengubahan

glukosa menjadi karbon dioksida. Oleh

karena itu, CO2 yang dilepaskan dari

respirasi kecambah lebih besar. Selain

itu, pada suhu yang lebih tinggi volume

CO2 akan lebih banyak diikat oleh KOH

sehingga kadar CO2 yang dilepaskan

makin besar.

2. Penentuan kecepatan respirasi biji yang sedang berkecambah

Tabel 2. Kecepatan respirasi kecambah Phaseolus radiatus pada suhu berbeda

dengan metode titrasi

suhu Volume

awal

Volume titrasi (ml)

1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5 hari

50 ml 15 15,6 16 15,6 16,2

50 ml 14,5 16,8 15,5 15,5 18,4

50 ml 14,4 15,2 16 15,2 17,6

13

14

15

16

17

18

19

1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 5 hari

5

27

45

Gambar 2. Grafik kecepatan respirasi kecambah Phaseolus radiatus pada suhu

berbeda dengan metode titrasi

Dari tabel diatas dapat dilihat

bahwa umur kecambah juga kecepatan

respirasi suatu tumbuhan. Pada

kecambah umur 1 hari dengan suhu 50

C memiliki kecepatan respirasi sebesar

15, sedangkan pada kecambah umur 5

sebesar 16,2. Pada suhu 450 C,

kecambah umur 1 hari memiliki

kecepatan respirasi 14,4. Sedangkan

kecambah umur 5 hari memiliki

kecepatan respirasi 17,6 dengan suhu

yang sama. Dapat disimpulkan bahwa

semakin tua umur suatu tumbuhan,

maka semakin besar laju respirasi yang

dihasilkan. Suhu dan umur tumbuhan

berpengaruh terhadap laju seperti yang

terliht pada grafik 2. Semakin tua

kecambah, maka semakin besar

kecepatan respirasinya. Hal ini berbeda

dengan pernyataan Simbolon (1989),

bahwa respirasi pada tumbuhan terjadi

tergantung umur dari tumbuhan

tersebut. Masing-masing spesies

tumbuhan memiliki perbedaan

metabolisme, dengan demikian

kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi

akan berbeda pada masing-masing

spesies. Tumbuhan muda menunjukkan

laju respirasi yang lebih tinggi dibanding

tumbuhan yang tua. Tumbuhan muda

lebih aktif melakukan proses

pertumbuhan dan proses hidup lainnya.

Demikian pula pada organ tumbuhan

yang sedang dalam masa

pertumbuhan. Semua proses akan

berkurang seiring bertambahnya umur

tumbuhan.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan,

maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Semakin tinggi suhu maka semakin

besar laju respirasi. Laju respirasi

terbesar terdapat pada suhu 450 C

sebesar 6720 mg CO2/G/H dan laju

respirasi terecil terdapat pada suhu

50 C sebesar 1824 mg CO2/G/H.

2. Umur kecambah sangat

mempengaruhi laju respirasi.

Semakin tua suatu kecambah,

maka semakin besar laju respirasi

yang dihasilkan.

Saran

Diharapkan kepada semua praktikan

untuk lebih cekatan dalam melaksankan

praktikum agar waktu yang sedikit

tersebut dapat digunakan seefisien

mungkin dan pratikkan harus berhati-

hati dengan larutan atau zat-zat yang

berbahaya.

DAFTAR PUSTAKA

Salisbury, F. B. 1985. Plant Physiology.

California: Utah State

University, Wadsworth

Publishing Company, Belmot.

Dwijoseputro, D. 1985. Pengantar

Fisiologi Tumbuhan. Gramedia.

Jakarta.

Dwidjoseputro, D, 1978, Pengantar

Fisiologi Tumbuhan, PT

Gramedia, Jakarta.

Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip

Biologi Tumbuhan untuk

daerah Tropik. PT Gramedia,

Jakarta.

Lambers, H dan M. R. carbo. 2007.

Plant respiration: from cell to

ecosystem (advances in

photosynthesis and respiration.

Journal of Plant Physiology

164(6):

Kimball, J. W. 1992. Biologi Umum.

Erlangga. Jakarta.

Ellis, N. 1986. Anatomi Tumbuhan.

Rajawali Press. Jakarta.

Keeton, W.T. 1967. Biological Science.

Norton and company. INC.

New York

Simbolon, Hubu, dkk. 1989. Biologi Jilid

3. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Suyitno. 2007. Petunjuk Praktikum

Fisiologi Tumbuhan Dasar.

Yogyakarta: FMIPA UNY.