RESPIRASI PADA TUMBUHAN
LAPORAN PRAKTIKUM Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisiologi Tumbuhan Yang Dibina Oleh Bapak Dr. Sarwono, M.Pd
Oleh: Kelompok I /Offering C 1. 2. 3. 4. 5.
Christina Esserey Karima Zakiyulfani Lailil Hidayah M. Mustofa Yusuf Rizka Nurlaili
(130341614780) (130341614843) (130341614827) (130341614800) (130341614848)
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI November 2014
Topik : respirasi pada tumbuhan Tujuan : Mahasiswa diharapkan terampil dalam membuktikan bahwa pada repirasi dikeluarkan CO2 dengan indikator air kapur, bromtimol blue (BTB), dan penophtalin (PP). Hari dan Tanggal Pelaksanaan : Rabu, 29 Oktober 2014
Hasil Pengamatan LARUTAN
WARNA AWAL
AKHIR
KECAMBAH
Air kapur
Jernih
Keruh
HYDRILLA
BB
Hijau Muda
Kuning
PP
Pink Tua
Pink Muda
Pembahasan 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 adalah suatu proses pengambilan O2 untuk memecah senyawasenyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan O2 yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H2O. Yang disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi CO2 dan air. Sedangkan metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi (Simbolon, 1989). Bahan organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6) maka persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2
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, diamati CO2 yang dihasilkan. CO2 akan bereaksi dengan air kapur membentuk endapan dengan persamaan Ca(OH)2 (aq) + 2CO2(g)
Ca(CO3)2 (s) + H2O(l)
Air kapur akan menjadi keruh bila bereaksi dengan CO2. CO2 dalam air akan memberikan suasana asam. Bromtimol blue ialah suatu indikator yang menunjukkan perubahan warna hijau atau kuning dalam lingkungan asam (Dahlia dkk, 2001).
Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa tabung reaksi yang berisi air kapur dan kacambah kacang hijau yang tergantung di mulut tabung menjadi keruh setelah dibiarkan selama beberapa menit. Hal ini menunjukkan bahwa kecambah kacang hijau melakukan respirasi. Respirasi menghasilkan karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Keberadaan CO2 ditunjukkan dengan adanya perubahan warna (kekeruhan) air kapur dan terbentuknya endapan. CO2 bereaksi dengan air kapur membentuk endapan garam Ca(CO3)2. Namun pada percobaan ini tidak ditemukan adanya endapan yang terbentuk, dimungkinkan endapan yang terbentuk terlalu sedikit sehingga tidak begitu terlihat. Sedangkan pada tabung yang berisi aquades + 3-5 tetes indikator bromtimol blue dan ujung tanaman Hydrilla tergantung di mulut tabung, berubah warna dari hijau muda menjadi kuning. Kemudian pada tabung yang berisi aquades + 3-5 tetes indikator PP dan ujung tanaman Hydrilla tergantung dimulut tabung, berubah warna dari pink tua (merah muda pekat) menjadi pink muda (warnanya semakin memudar). Hal ini juga menunjukkan bahwa tanaman Hydrilla tersebut melakukan respirasi. Respirasi menghasilkan karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Keberadaan CO2 ditunjukkan dengan adanya perubahan warna tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman Hydrilla dan kecambah
kacang hijau sama-sama melakukan aktuvitas respirasi karena keduanya sedang dalam proses pertumbuhan. 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 (CO2). Bahan organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6) maka persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2 è 6 CO2 + 6H2O + Energi Reaksi respirasi suatu karbohidrat berlangsung dalam 4 tahapan, yaiti glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daur Krebs dan transport electron. Pada masing-masing tahapan dilepaskan CO2 dan ion hydrogen (H+). Pada tahap transport electron ion ion hydrogen (H+) bergabung dengan Oksigen membentuk H2O. Sehingga proses respirasi akan melepaskan CO2 dan air (H2O). Pada praktikum kali ini digunakan air kapur (Ca(OH)2), Bromtimol blue, dan fenoftalein (PP) sebagai indicator adanya molekul CO2 hasil respirasi. Setelah masing-masing tabung yang berisi larutan indikator dan tanaman yang diuji (kecambah kacang hijau dan Hydrilla) didiamkan beberapa menit maka terjadi perubahan warna. Pada tabung berisi air kapur berubah menjadi keruh sedangkan pada tabung berisi indikator bromtimol blue warna berubah dari hijau muda menjadi kuning dan pada tabung yang berisi indikator PP warna berubah dai pink pekat semakin memudar (bening). Hal ini menunjukkan bahwa kecambah kacang hijau dan Hydrilla melakukan respirasi dengan mengahsilkan CO2 menciptakan suasana asam. Sesuai dengan pendapat Dahlia dkk (2001) bahwa air kapur akan menjadi keruh bila bereaksi dengan CO2. CO2 dalam air akan memberikan suasana asam. Bromtimol blue ialah suatu indikator yang menunjukkan perubahan warna hijau atau kuning dalam lingkungan asam. PP (fenoftalein) merupakan salah satu indikator asam-basa, dimana ketika PP diteteskan pada suatu larutan asam maka akan merubah warna larutan menjadi berwarna bening, sedangkan jika diteteskan pada larutan basa akan merubah warna larutan menjadi merah muda (Yuliana, 2013).
Pada praktikum, digunakan ujung tanaman Hydrilla dan kecambah kacang hijau karena bahan tersebut sedang dalam tahap pertumbuhan sehingga aktivitas respirasi seluler sangat tinggi. Kecambah kacang hijau dibungkus kasa agar dapat menutup mulut tabung reaksi dan tetap dapat memperoleh O2 dari lingkungan melaui pori-pori kasa. Menurut Lakitan (1993), secara umum terdapat korelasi antara laju pertumbuhan dan laju respirasi. Hal ini karena dalam pertumbuhan akan digunakan ATP, NADH, dan NADPH untuk sintesis protein bahkan menyusun dinding sel, komponen membrane, organel-organel dan asam nukleat. Penggunaan ATP, NADH dan NADPH meningkatan ketersediaan ADP, NAD+ dan NADP+ untuk respirasi. Menurut Hopkins (1999) respirasi sangat dipengaruhi oleh faktor umur dan jenis tumbuhan. Masing-masing jenis tumbuhan mempunyai perbedaan metabolisme sehingga kebutuhan respirasi berbeda pula. Tumbuhan yang lebih muda menunjukkan respirasi yang lebih cepat daripada tumbuhan yang lebih tua. Laju respirasi yang terjadi pada kecambah tinggi karena terjadi reaksi katabolisme (pembongkaran) nutrisi dari kotiledon untuk tumbuh. Menurut Sasmitadiharja (1990) laju respirasi meningkat cepat hingga mencapai puncak selama perkecambahan, kemudian menurun setelah mencapai usia matang (dewasa). Kecepatan laju respirasi selama tahun pertama pertumbuhan dapat diduga berhubungan dengan kepentingan sintesis pembelahan dan perkembangan sel dengan cepat. Umur tumbuhan yang mendekati dewasa (maturity) mengalami penurunan pertumbuhan sehingga ativitas metabolisme menurun. (Hopkins, 1999). Dari proses respirasi dihasilkan energy. Energy digunakan lebih banyak pada jaringan yang masih muda seperti kuncup daun dan kuncup bunga untuk memelihara aliran sitoplasma, peredaran zat makanan, pembelahan kromosom dalam inti, pembelahan sel dan aktivitas metabolisme lainnya. Jaringan dewasa tidak mengalami pembelahan sel sehingga energy akan hilang sebagai panas. (Dwidjoseputro, 1985). Pada ujung tanaman Hydrilla dan kecambah konsentrasi substrat pada endosperm dan kotiledon sangat tinggi sehingga aktivitas respirasi juga tinggi.
Praktikum ujung tanaman Hydrilla dan kecambah kacang hijau dilakukan di lingkungan yang sama. Sehingga ketersediaan oksigen di lingkungan juga sama sehingga tidak terdapat perbedaan kecepatan respirasi pada kuncup bunga sepatu sama dengan kecambah kacang hijau. Lingkungan pengamatan respirasi pada ujung tanaman Hydrilla dan kecambah kacang hijau adalah sama, yaitu di dalam ruangan. Pada lingkungan tersebut suhu udara relative tetap sehingga aktifitas respirasi relative stabil.
KESIMPULAN Proses respirasi pada tumbuhan menghasilkan CO2 yang ditandai pada idikator air kapur berwarna keruh dan pada indikator bromtimol blue dan PP mengalami perubahan warna yang menunjukkan keadaan asam dengan adanya CO2.
DAFTAR PUSTAKA Dahlia, dkk. 2000. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Malang : UM Press Dahlia., Lukianty, Betty., T. Kusumaputri, Leily. 2001. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Malang : UM Press. Dwidjoseputro. 1985. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Gramedia. Hopkins, W.G. 1999. Introduction of Plant Physiology. Toronto: John Wiley and Sons, Inc. Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Sasmitahardja, D. 1990. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Penerbit ITB Bandung. Simbolon, Hubu, dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Jakarta. Penerbit Erlangga. Yuliana. 2013. Reaksi Asam-Basa. Makassar: Universitas Islam Negeri Alauddin.
