PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Dalam beberapa
aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel.
Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan
yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan
yang berbeda. Tumbuhan 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.
Suatu ciri hidup
yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan hijau adalah kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk
diubah menjadi bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Tumbuhan
tingkat tinggi pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk
hidup yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya.
Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan
hijau dari proses fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah
proses pengubahan zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh
klorofil menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya. Proses
fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses
ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun
yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas.
Kalau fotosintesis
adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi) di mana energi
diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia, maka proses
respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana
energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses
kehidupan.
Respirasi
merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung
secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerobik ini diperlukan oksigen
dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam proses respirasi
secara anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa
lain karbondioksida.
1.2 Tujuan
Percobaan
Tujuan praktikum ini adalah untuk untuk mengukur jumlah CO2
yang dibebaskan selama respirasi dan menghitung respiratory quotient (RQ) nya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
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, 1986).
Karbohidrat merupakan
senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar.
Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan
polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana.
Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan
lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri
dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).
Fotosintesis
merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2
dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses
ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H
yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa.
Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :
Kloropil
6CO2 + 6H2O C6H12O6
+ 6O2 + Energi
Sinar matahari
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2
yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama.
Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia
fotosintesis (Syamsuri,
2000).
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).
Fotosintesis juga terjadi proses metabolisme lain
yang disebut respirasi. Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian
senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi bahan organik yang terjadi didalam sel
dan berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob
diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam
respirasi anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan
senyawa selain karbondiokasida, seperti alkohol, asetaldehida atau asam asetat
dan sedikit energi (Lovelles, 1997).
Bahan
organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6)
maka persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:
C6H12O6 + 6 O2
6 CO2 + 6H2O + Energi
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2
yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama.
Diketahui nilai RQ untuk
karbohidrat = 1, protein < 1 (= 0,8 – 0,9), lemak <1 (= 0,7) dan asam
organik > 1 (1,33). Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk
respirasi dan sempuran tidaknya proses respirasi dan kondisi lainnya
(Krisdianto dkk, 2005).
4.2 Pembahasan
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 walaupun ia masih belum berkembang
dengan sempurna tetapi sudah bisa melakukan pernapasan, hal ini terbukti dari
hasil percobaan yang telah diamati dimana kecambah kacang hijau sebagai bahan
percobaan mampu melakukan respirasi.
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
dasarnya, proses respirasi bertujuan untuk mendapatkan energi yang digunakan
dalam metabolisme dan proses pertumbuhan serta perkembangan untuk menjadi
sebuah tanaman dewasa. Semakin besar suatu tanaman, maka makin besar pula
kebutuhannya akan energi sehingga dalam respirasinya memerlukan oksigen yang
banyak pula.
Pada pengamatan
ini digunakan alat yang disebut respirometer, alat ini berfungsi untuk mengukur
jumlah oksigen yang diperlukan dalam respirasi. Di dalam tabung respirometer
diletakkan kapas yang sudah dibasahi larutan KOH 10% dan ada juga yang dibasahi
dengan aquadest di bawah kecambah kacang hijau. Kapas yang sudah dibasahi
larutan KOH 10% ini akan mengikat oksigen yang ada di dalam tabung
respirometer, sehingga di dalam tabung respirometer terjadi perebutan oksigen
antara larutan KOH 10% dengan kecambah kacang hijau. Kecambah kacang hijau
tidak bisa mengikat oksigen yang dibebaskan oleh larutan KOH 10% karena yang
diperlukan kecambah kacang hijau adalah oksigen bebas, bukan oksigen yang
terikat sehingga lama-kelamaan oksigen yang ada di dalam tabung respirometer
habis dan akhirnya oksigen dari luar akan tertarik masuk ke dalam tabung
respirometer melalui selang karet. Masuknya oksigen dari luar ini ditandai
dengan naiknya larutan eosin yang dimasukkan dalam pipa kaca.
Praktikum kali
ini mengamati respirasi yang terjadi pada kecambah kacang hijau segar, yang
dilakukan sebanyak dua kali dengan memberi perlakuan yang berbeda. Pada
perlakuan yang pertama, kapas dibasahi dengan larutan KOH 10%. Sedangkan
pada perlakuan kedua, kapas dibasahi dengan akuades. Pada kapas yang dibasahi
dengan akuades, terlihat permukaan air pada alat
respirometer ganong menjadi turun maka nilainya positif karena adanya O2
yang merupakan penguraian dari H2O selain H2, yang
membantu kecambah dalam respirasi. Dan pada perlakuan kedua, permukaan air pada
respirometer ganong menjadi naik berarti nilainya negatif karena terdapat KOH
yang apabila bereaksi dengan CO2 akan menghambat respirasi pada kecambah. Hal ini dapat terjadi karena KOH lebih
bersifat basa jika dibandingkan dengan aquades.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi proses respirasi suatu organisme antara lain: umur/usia
organisme tersebut, bobot dari kegiatan yang dilakukan, ukuran organisme itu
sendiri, keadaan lingkungan sekitar, serta cahaya juga mempengaruhi rata-rata
pernapasan. Untuk mengetahui bahwa kecambah kacang hijau melakukan respirasi
atau tidak, maka kita dapat mengamati tabung respirometer. Jika kecambah kacang
hijau dalam tabung berespirasi maka kita akan menemukan uap air yang menempel
dalam tabung respirometer, tetapi jika tidak ada uap air itu artinya kecambah
kacang hijau tidak berespirasi. Adanya uap air dijadikan indikator respirasi
karena dalam proses respirasi akan dilepaskan karbon dioksida dan uap air.
Dalam pengamatan ini kita harus teliti dalam mengoleskan vaselin pada sumbat,
jangan sampai ada rongga udara yang masih terbuka karena hal ini bisa
mengganggu pengamatan.
Respirasi aerob
pada pengukuran respirasi kecambah berarti diperlukan oksigen dan dihasilkan
karbodioksida serta energi. Sedangkan respirasi anaerob berarti respirasi
dengan kadar oksigen yang kurang atau tidak dan dihasilkan senyawa selain karbodioksida
seperti alkohol, asetildehida atau asam asetat dengan sedikit energi. Adapun
persamaan reaksi dari respirasi + KOH adalah :
C6H12O6 + KOH 2C2H5OH + 2CO2
+ K + Energi
Respirasi aerob
pada pengukuran respirasi kecambah berarti diperlukan oksigen dan dihasilkan
karbodioksida serta energi. Sedangkan respirasi anaerob berarti respirasi
dengan kadar oksigen yang kurang atau tidak dan dihasilkan senyawa selain
karbodioksida seperti alkohol, asetildehida atau asam asetat dengan sedikit
energi. Laju respirasi dapat diketahui dari waktu yang digunakan kecambah
kacang hijau untuk menarik eosin, sedangkan banyaknya oksigen yang diperlukan
selama proses respirasi dapat diketahui dari sejauh mana eosin naik. Kecambah
kacang hijau menarik eosin dalam dua tahap. Tahap pertama adalah kenaikan eosin
secara lambat. Kenaikan ini terjadi, sejauh 200 pada skala respirometer dengan
menggunakan akuades. Sedangkan pada tahap kedua, yaitu tahap kenaikan 160 pada
skala respirometer dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB
V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari
praktikum kali ini adalah:
1. Pada peristiwa respirasi menghasilkan
karbondioksida, air, dan sejumlah energi.
2. Pada respirasi kecambah bernilai
positif dengan akuades 160 sedangkan dengan KOH bernilai negatif 200.
5.2 Saran
Percobaan seperti ini memerlukan pengamatan yang
harus benar-benar diperhatikan, terlebih lagi saat memperhatikan gelembung udara
yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Agar proses pembuktian adanya karbohidrat pada daun yang melakukan
fotosintesis
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J.W.
2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
Krisdianto, dan
kawan-kawan. 2005. Penuntun Praktikum Biologi Umum. FMIPA Universitas
Lambung Mangkurat.Banjarbaru.
Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi
Tumbuhan untuk daerah Tropik. PT Gramedia. Jakarta.
Simbolon, Hubu
dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Syamsuri. I.
2000. Biologi. Erlangga. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar