Laporan
Praktikum Fisiologi Tumbuhan
PENETAPAN KUOSIEN RESPIRASI JARINGAN TUMBUHAN
Muhammad Ali Subhan, Ratna Lestyana Dewi
Fakultas Sains dan Teknologi
Program Studi Biologi
April 2016
Abstrak
Respirasi
merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung
secara aerobik maupun aneorobik. Praktikum ini bertujuan untuk menetapkan kecepatan respirasi dan kuosien
respirasi kacang hijau (Phaseolus radiatus). Pada praktikum ini kecambah
kacang hijau (Phaseolus radiatus) diberi perlakuan ditempat terang dan
gelap dengan diukur laju respirasi dan kuosien respirasinya. Hasil yang didapat
pada praktikum ini adalah pada tempat terang hasil tertinggi didapat pada
kelompok satu yaitu sebesar 0,71 kuosien respirasinya, sedangkan pada tempat gelap
kelompok 5 mendapatkan nilai kuosien respirasi tertinggi yaitu sebesar 0,88.
Laju respirasi dan koesien respirasi sangat dipengaruhi oleh temperatur,
temperatur yang rendah akan mengganggu respirasi.
Kata Kunci : kecambah, kuosien, laju, respirasi, temperatur
1.
Pendahuluan
Respirasi
merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung
secara aerobik maupun aneorobik. Respirasi pada dasarnya memiliki 2 fungsi
utama, yang pertama adalah sebuah proses yang menghasilkan produksi senyawa
reaktif atau penyusun-penyusun khusus yang penting dalam hal konstituensi
pembentukan sel, yang kedua adalah sebuah proses dimana energi dilepaskan dan
dimanfaatkan sedemikian rupa untuk menghasilkan pembentukan struktur sel serta
dalam melakukan kerja. Proses respirasi diawali oleh adanya penangkapan O2 dari
lingkungan. Proses-proses transport yang dalam tumbuhan secara keseluruhan
berlangsung dengan cara difusi, melalui ruang antar sel, dinding sel,
sitoplasma, dan membrane sel. Demikian juga halnya dengan CO2 yang
dihasilkan respirasi akan berdifusi keluar sel dan masuk kedalam ruang antar
sel. Kemudian dinding dalam respirasi tersebut dalam beberapa tahapan
diantaranya yaitu dekarboksilase, oksidasi, siklus asam sitrat, dan
transportasi elektron.
Saat terjadinya
proses respirasi, O2 digunakan dan CO2 dibebaskan. Oleh
karena itu, di dalam cahaya kedua proses itu berlangsung dalam waktu yang sama
di dalam sel-sel tumbuhan, maka akan diketahui sejauh mana pula hasil respirasi
tersebut dimanfaatkan. Bukti menunjukkan bahwa CO2 yang dibentuk
dalam respirasi dapat digunakan dalam proses fotosintesis, sedangkan O2 yang
dibebaskan dalam fotosintesis dapat dimanfaatkan dalam respirasi. Saat
intensitas cahaya yang rendah, kedua proses itu tetap seimbang, sehingga baik
oksigen maupun karbondioksida tidak ada yang masuk maupun yang keluar dari
daun. Intensitas cahaya yang memungkinkan tercapainya keseimbangan dinamakan
titik kompensasi.
Perbandingan
antara respirasi dan fotosintesis dapat dilihat dari beberapa perbedaan.
Respirasi terjadi pada seluruh sel yang hidup , bahan baku utama adalah glukosa
dan oksigen, berlangsung setiap waktu (baik siang dan malam), merupakan proses
pelepasan/penggunaan energi, menghasilkan karbondioksida dan air. Sedangkan
fotosintesis terjadi hanya pada organisme yang memiliki klorofil yang berisi
sel-sel, bahan baku utama adalah karbondioksida dan air, berlangsung hanya jika
tersedia cahaya matahari, merupakan proses menghasilkan energi, menghasilkan
glukosa dan juga oksigen.
Respirasi
merupakan pemecahan bahan-bahan kompleks dalam sel, seperti gula dan asam-asam
organik menjadi molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air, bersamaan
dengan terbentuknya energi dan molekul lain yang dapat digunakan sel untuk
reaksi sintesis. Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh ketesediaan substrat.
Tersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan
respirasi. Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan
respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebaliknya bila substrat yang
tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat (Pradana, 2008).
Laju respirasi
menunjukan pentunjuk yang baik untuk daya simpan buah setelah dipanen.
Intensitas respirasi dianggap sebagai ukuran laju jalannya metabolisme dan oleh
karena itu sering dianggap sebagai petunjuk mengenai potensi daya simpan buah.
Besar kecilnya respirasi dapat diukur dengan pengukuran perbandingan O2 terhadap
CO2, dinamakan Kuosien RespirasI (KR). Laju respirasi yang tinggi
biasanya disertai dengan umur yang pendek. Hal ini merupakan petunjuk laju
kemunduran mutu dan nilainya sebagai bahan pangan. Koefisien respirasi (KR)
merupakan perbandingan antara CO2 yang diproduksi dan O2 yang
dikonsumsi, yang menggambarkan jenis nutrien yang dipakai dan dimanfaatkan pada
proses metabolisme untuk menghasilkan energi.
Praktikum ini
bertujuan untuk menetapkan kecepatan
respirasi dan kuosien respirasi kacang hijau.
2.
Metodologi Penelitian
Alat
yang digunakan pada praktikum ini adalah erlenmeyer, pipa atau sedotan bengkok,
kelereng, botol fial, pinset, stopper, beaker glass.
Bahan
yang digunakan pada praktikum ini adalah kacang hijau (Phaseolus radiatus),
NaOH 10 N, vaselin, dan methylen blue
Adapun
cara kerja dari praktikum ini yaitu dengan memasang pipa gelas kapiler
(bengkok) pada sumbat atau stopper Erlenmeyer atau lengan samping labu
penghisap dengan menggunakan selang karet (plastik) yang telah diberi vaselin.
Lalu dimasukkan ujung pipa ke dalam gelas piala yang berisi methylen blue.
Kemudian dimasukkan larutan NaOH ke dalam botol atau tabung reaksi kecil
sebanyak 4/5 volume botol atau tabung. Botol atau tabung ditutup dengan
kelereng. Pada awal percobaan, dimasukkan 15 gram kecambah kacang hijau ke
dalam labu erlenmeyer dan disebarkan secara merata pada dasar labu. Lalu dengan
cara yang benar dan hati – hati, dimasukkan botol atau tabung yang berisi NaOH
ke dalam erlenmeyer dan dijaga NaOH agar tidak sampai tumpah.
Selanjutnya,
dipasang sumbat karet pada labu erlenmeyer dan diberi vaselin secukupnya, lalu
diusahakan agar pipa kapiler dapat berdiri tegak lurus dan dibiarkan selama 1 –
2 jam (periode percobaan). Setelah periode percobaan selesai, lalu ditandai
pipa kapiler pada dua tempat yaitu pada permukaan larutan methylen blue dan
dalam gelas piala dan di dalam pipa kapiler. Kemudian dicatat tinggi kolom
methylen blue dalam pipa kapiler ini dalam mm (Da). Lalu sambil memegang pipa
kapiler agar ujungnya tetap dalam gelas piala berisi methylen blue, labu
erlenmeyer disentakkan sehingga kelereng jatuh dan larutan NaOH tertumpah ke
dalam erlenmeyer. Lalu ditunggu selama beberapa, dan ditandai pipa kapiler pada
keadaan kedua. Kemudian dicatat tinggi kolom metylen blue dalam pipa kapiler
(Db).
Volume
kolom methylen blue ditentukan dalam pipa kapiler pada kedua keadaan tersebut
(butir 5 dan 6) dengan salah satu cara berikut :
a.
Pipa kapiler dilepaskan dari labu
erlenmeyer. Dengan menggunakan pipa ini sebagai pipet, lalu diisap sejumlah larutan methylen blue (larutan
Bordir). Lalu dipindahkan larutan dari pipa kapiler ke dalam buret sampai tanda
terbawah. Perbedaan volume cairan dalam buret menunjukkan volume cairan dalam
pipa kapiler. Lalu dilanjutkan pemindahan larutan dari keadaan kedua dan
dicatat volumenya.
b.
Volume kolom methylen blue dihitung
secara langsung :
Volume = Luas penampang pipa kapiler x Tinggi
Kemudian
ditentukan kecepatan respirasi dan nilai Kuosien Respirasi (KR). Cara penetapan
nilai KR adalah sebagai berikut :
Va : volume cairan dalam pipa kapiler pada
akhir percobaan, sebelum NaOH ditumpahkan
Da : jarak permukaan cairan dalam pipa di
atas permukaan cairan dalam gelas piala sebelum NaOH ditumpahkan
Vb : volume cairan dalam pipa sesudah NaOH
ditumpahkan
Db : jarak permukaan cairan dalam pipa di atas permukaan cairan dalam
gelas piala sesudah NaOH ditumpahkan
VT : volume total alat, dianggap sama dengan
volume labu erenmeyer (250 ml).
Va menyatakan
selisih antara O2 yang
digunakan dengan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi kecambah
selama percobaan berlangsung. NaOH menangkap gas CO2 yang semuanya
dianggap berasal dari proses respirasi. Jadi Vb merupakan volume O2 yang
digunakan selama percobaan berlangsung Sebelum perhitungan dilakukan, perlu
diadakan koreksi pada Va dan Vb dengan memperhitungkan tekanan dan alat, karena
adanya perubahan tinggi permukaan cairan dalam pipa. Nilai Va dan Vb ditentukan
pada tekanan 1 atmosfer.
a.
Pada akhir percobaan sebelum NaOH
ditumpahkan
Volume gas total = Vt – Va
Tekanan gas total = 760 – Pa
= (760 – Da/13) mmHg
Tekanan 1 atm = 760 mmHg
(Vt – Va) (760 – Da/13)
Vt = ------------------------------
760
Va = Vt – V1
Va adalah selisih volume O2 dan CO2 pada
tekanan 1 atmosfer ( Va = O2 - CO2 )
b.
Sesudah NaOH ditumpahkan
Volume gas total = Vt – Vb
Tekanan gas total = 760 – Pb
= (760 – Db/13) mmHg
Tekanan 1 atmosfer =
760 mmHg
Jadi volume gas pada tekanan 1 atmosfer :
(Vt – Vb) (760 – Db/13)
V2 = ----------------------------------
760
Vb = Vt – V2
Vb adalah volume O2 pada tekanan 1 atmosfer.
Nilai KR dapat dihitung.
3.
Hasil dan
Pembahasan
Berdasarkan
pada praktikum yang telah dilakukan, maka diperoleh data yang disajikan sebagai
berikut :
Tabel 1. Pengukuran Kuosien
Respirasi Jaringan Tumbuhan
Kelompok
|
Perlakuan
|
Volume CO2 yang
dilepas (ml)
|
Volume O2 yang
diabsorbsi (ml)
|
KR
|
1
|
Tempat terang
|
11,48
|
16,09
|
0,71
|
2
|
1,8
|
7,9
|
0,22
|
|
3
|
6,25
|
9,79
|
0,63
|
|
4
|
Tempat gelap
|
3,74
|
7,2
|
0,52
|
5
|
8,63
|
9,78
|
0,88
|
|
6
|
6,05
|
7,79
|
0,78
|
Pada
praktikum ini kita telah mengamati proses respirasi pada kecambah kacang hijau.
Alasan mengapa bahan yang digunakan adalah kecambah kacang hijau, karena
tumbuhan ini merupakan suatu organisme yang mampu melakukan respirasi meskipun
belum berkembang dengan sempurna. Kecambah melakukan pernapasan untuk
mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2)
sebagai bahan yang diserap/diperlukan dan menghasilkan gas karbondioksida (CO2),
air (H2O) dan sejumlah energi.
Pada pengamatan ini kita akan menghitung jumlah oksigen
yang diperlukan tumbuhan dalam respirasi, Di dalam labu erlenmeyer diletakkan kecambah kemudian dibiarkan selama satu jam sambil menggamati pergerakan methylen blue pada pipa kapiler.
setelah setelah satujam larutan NaOH kemudian di tumpahkan pada kecambah sehingga terjadi perebutan oksigen antara larutan NaOH
dengan kecambah sehingga akhirnya oksigen dari luar akan tertarik masuk ke
dalam labu erlemeyer melalui pipa kapiler masuknya oksigen dari luar ini
ditandai dengan naiknya methylen blue yang dimasukkan dalam pipa kapiler.
NaOH
berfungsi untuk mengikat CO2 sehingga dalam gelas piala hanya
ada hasil respirasi yaitu CO2 dan sedikit O2 (Atkin,
2007), maka kacang hijau memberikan tekanan melalui pipa kapiler
untuk mengambil O2 dari lingkungan luar sehingga cairan methylen
blue naik. Dari hasil pengamatan terdapat pebedaan hasil volune O2
dan CO2, hal ini dikarenakan adanya kesalahan ketika melakukan
percobaan yaitu lepasnya pipa kapiler dari methylen blue, sehingga udara masuk
kembali kedalam erlenmeyer.
Ketika
nilai volume O2 dan CO2 sudah diketahui, maka selanjutnya
dapat diketahui nilai kuosien respirasinya. Pada tempat terang hasil tertinggi
didapat pada kelompok satu yaitu sebesar 0,71, sedangkan pada tempat gelap
kelompok 5 mendapatkan nilai kuosien respirasi tertinggi yaitu sebesar 0,88.
Perlakuan
pada tempat terang dan gelap akan memberikan berbedaan temperatur, dimana
temperatur pada tempat gelap akan lebih rendah daripada pada tempat terang
karena kurangnya intesitas cahaya yang diterima. Temperatur merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi produksi CO2 yang
akan menyebabkan peningkatan produksi CO2, sejalan dengan
meningkatnya suhu. CO2merupakan salah satu hasil / produk dari
respirasi. Respirasi dan fotosintesis sangat
berpengaruh dengan temperatur. Sedikit perubahan temperatur akan mempengaruhi laju
fotosintesis dan respirasi (Atkin, 2007).
4.
Kesimpulan
Respirasi sangat berpengaruh dengan temperatur. Sedikit
perubahan temperatur akan mempengaruhi laju respirasi. Pada tempat
terang hasil tertinggi didapat pada kelompok satu yaitu sebesar 0,71, sedangkan
pada tempat gelap kelompok 5 mendapatkan nilai kuosien respirasi tertinggi
yaitu sebesar 0,88.
5.
Daftar Pustaka
Atkin
O. K., Scheurwater I, Pons T. L. 2006. Respiration as a percentage of daily
photosynthesis in whole plants is homeostatic at moderate, but not high, growth
temperatures. Journal compilation 368.
Dwidjoseputro, D.
2001. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT
Gramedia. Jakarta.
Phan, L. dan D.Muchtadi.1993. Fisiologi Tanaman.Gadjah mada
University Press.Yogyakarta.
Purwono. 2008. Kacang Hijau. Penebar Swadaya.Jakarta.
Nayla. 2008. Penetapan KuosienRespirasiJaringanTumbuhan.(http://nayla.ugm.ac.id/dormansi.2008). Diakses pada
tanggal 25 April 2016
Kimbal, Jonh W. 2003. Biologi Jilid 1.Erlangga. Jakarta.
Loveless, A.R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan
untuk Daerah Tropik. PT Gramedia.
Jakarta
Salisbury, Cleon. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid
1. Bandung:ITB Press.
Sutopo L.1995. Teknologi Benih. Rajawali. Jakarta.
Lampiran
Tugas
1.
Apakah arti penetapan KR dalam
mempelajari aktivitas respirasi jaringan tumbuhan?
2.
Apakah tujuan respirasi bagi
tumbuhan?
Jawab :
1)
Dengan diperoleh nilai KR, memberi petunjuk tentang jenis substrat yang dioksidasikan
dan jenis metabolisme yang sedang berlangsung.
2)
Tumbuhan melakukan respirasi untuk
mendapatkan energi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar