Mengamati Proses Pembebasan Energi Pada Tanaman (Respirasi Tanaman)

RESPIRASI TANAMAN

LAPORAN

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah

 Praktikum Fisiologi Tumbuhan

 

oleh :

Agung Saputra Dewo

102154195

Kelas 3E

PROGRAM STUDI PNDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SILIWANGI

TASIKMALAYA

2012

A.    Judul Penelitian

Judul Penelitian ini adalah “Respirasi Tanaman”.

B.     Tujuan Penelitian

Menentukan O₂ yang dibutuhkan pada respirasi tumbuhan.

C.    Tinjauan Pustaka

Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang berarti bernafas. Respirasi adalah suatu proses pengambilan O₂ untuk memecah senyawa-senyawa 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. 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.

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan.

Reaksi respirasi merupakan reaksi katabolisme yang memecah molekul-molekul gula menjadi molekul anorganik berupa CO₂ dan H₂O (Salisbury, 1995). Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6 CO₂ + 6H₂O + ATP

Bagian tumbuhan yang aktif melakukan respirasi yaitu bagian yang sedang tumbuh seperti:

1.    Kuncup bunga

2.    Tunas

3.    Biji yang berkecambah

4.    Ujung batang

5.    Ujung akar

Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan ketersediaan O₂ di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.

1.    Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O₂ dari udara.

Prosesnya meliputi :

a.     Absorbsi oksigen,

b.     Memecah senyawa organik, misal glukosa (KH) menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO₂ & H₂O),

c.     Membebaskan energy.  Sebagian energi dipakai untuk proses kehidupan,sebagian hilang sebagai panas.

d.     Membebaskan CO₂ dan H₂O

Pada sel yang masih hidup respirasi terjadi pada sitoplasma & mitokondria.

2.    Respirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa membutuhkan O₂. Respirasi anaerob sering disebut juga dengan nama fermentasi. Respirasi anaerob biasanya terdapat pada tanaman tinggi hanya terjadi jika persediaan O₂ bebas di bawah minimum., pada biji-bijian yang tampak kering (jagung, padi, biji bunga matahari), buah-buahan yang berdaging seperti buah apel & peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam penyimpanan, dimana hanya terdapat H & N saja, buah terus menghasilkan CO₂. Hasil respirasi anaerob pada tanaman tingkat tinggi adalah asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam lartarat, asam susu.

Kurangnya O₂ atau kelebihan CO₂ tampak pada kegiatan respirasi biji- bijian, akar & batang yang terpendam dalam tanah. Jika kadar CO₂ naik sampai 10 % & kadar O₂ turun sampai 0 % maka respirasi terhenti.

Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi adalah suhu, kelembaban, ketersediaan subsrat, ketersediaan O₂ (Salisbury, 1995). Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain:

1.    Ketersediaan 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 sebliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.

2.    Ketersediaan Oksigen

Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berrespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.

3.    Suhu

Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10^oC, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies.

4.    Tipe dan umur tumbuhan

Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme, dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.

D.    Alat dan bahan

1.    Respirometer

2.    Neraca O’haus

3.    Jarum Suntik

4.    Kristal KOH

5.    Kapas

6.     Kecambah kacang hijau segar (sebanyak 2 gram)

7.    Eosin / Safranin

8.    Vaselin

E.     Cara Kerja

1.    Mempersiapkan semua peralatan dan bahan yang dibutuhkan.

2.    Membungkus 5 butir kristal KOH dalam kapas, lalu memasukannya dalam bagian botol respirometer.

3.    Menimbang kecambah kacang hijau segar sebanyak 2 gram, bagian yang berwarna hijaunya dibuang, lalu memasukannya juga dalam bagian botol respirometer.

4.    Bagian botol tersebut disambungkan dengan bagian tabung respirometer, bagian luarnya diolesi atau dilapisi vaselin agar tidak terjadi pertukaran udara.

5.    Memasangkan alat respirometer pada bagian dudukannya.

6.    Menyuntikan larutan safranin ke dalam alat respirometer sampai batas 0 menggunakan suntikan.

7.    Mengamati perubahan yang terjadi setelah peralatan disimpan di luar ruangan (tidak di bawah sinar matahari langsung).

8.    Mencatat pergerakan atau perubahan laju safranin.

F.     Data Hasil Pengamatan

Tabel pengamatan respirasi (penyerapan oksigen oleh tanaman)

No	Tumbuhan yang diamati	Berat	Jarak yang ditempuh safranin (strip)				Rata-rata permenit	Konsumsi O2/gram/menit
			5’	10’	15’	20’
1	Kecambah kacang hijau segar	2 gr	18	6	5	6	0,35 ml : 20 menit = 0,0175 ml/menit	0,35ml : 2gr : 20menit = 0,00875
Total			35 strip = 0,35 ml

Keterangan: 1 strip = 0,01 ml

G.    Pembahasan

Pada praktikum kali ini kami mencoba mengamati proses respirasi yang terjadi pada tumbuhan dan banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh tumbuhan pada kurun waktu 20 menit. Jenis tumbuhan yang kami gunakan pada praktikum kali ini adalah kecambah kacang hijau segar.

Seperti telah diketahui bahwa respirasi merupakan salah satu proses kehidupan yang dilakukan oleh hampir semua makhluk hidup, termasuk tumbuhan. Hanya saja prosesnya tidak mudah diamati seperti yang terjadi pada manusia ataupun hewan sehingga untuk mengamati respirasi pada tumbuhan diperlukan perlakuan khusus seperti yang kami lakukan pada praktikum respirasi tanaman kali ini. Pada prinsipnya respirasi merupakan suatu proses katabolisme yang dilakukan tumbuhan untuk memecah atau menguraikan molekul kompleks menjadi molekul sederhana untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhannya dengan menggunakan oksigen sebagai oksidator.

Bukti bahwa tumbuhan membutuhkan oksigen untuk melakukan proses respirasi dapat dilihat pada tabel hasil pengamatan di atas. Data hasil pengamatan tersebut menjelaskan banyaknya oksigen yang diserap atau dibutuhkan oleh tanaman kacang hijau (kecambah) dalam setiap lima menit sekali. Pergerakan larutan safranin menunjukan penyerapan oksigen yang dilakukan oleh kecambah kacang hijau pada proses respirasi. Total kebutuhan tanaman tersebut akan oksigen selama 20 menit adalah sebanyak 0,35 ml, dengan rata-rata perbandingan terhadap berat tanaman dan waktu yang dibutuhkan adalah 0,00875 O₂/gr/menit.

Pada kenyataannya terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi respirasi pada tumbuhan, di antaranya adalah ketersediaan substrat, ketersediaan oksigen, suhu, dan jenis serta umur tumbuhan yang bersangkutan. Salah satu faktor yang paling berpengaruh adalah suhu, pengaruh suhu bagi laju respirasi tumbuhan terkait dengan faktor Q10, umumnya laju respirasi pada tanaman akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10^oC, namun hal tersebut tergantung pada masing-masing spesies. Hal ini juga menjadi penyebab bahwa selama praktikum atau percobaan respirasi berlangsung, botol respirometer tidak boleh dipegang karena dapat menyebabkan perubahan kenaikan suhu sehingga dapat menyebabkan perubahan data yang menunjukan konsumsi atau peyerapan oksigen. Selain itu, semakin tinggi suhu maka laju respirasi akan menurun karena sebagian enzim yang berperan akan mulai mengalami denaturasi sehingga dengan kata lain dapat menggangu proses respirasi itu sendiri. Penurunan laju respirasi pun dapat dibuktikan pada tabel data hasil pengamatan.

Disamping melakukan proses respirasi, tumbuhan juga melakukan proses fotosintesis, terutama tumbuhan yang memiliki zat hijau daun atau klorofil. Pada umumnya, klorofil ini terletak di bagian tumbuhan yang berwarna hijau. Fotosentesis merupakan proses kebalikan dari respirasi yang mengahasilkan glukosa dan oksigen. Untuk melakukan proses fotosintesis, tumbuhan memerlukan CO₂, H₂O, dan energi. Pemotongan atau pembuangan bagian kecambah yang berwarna hijau dimaksudkan agar selama percobaan berlangsung tumbuhan hanya melakukan proses respirasi saja serta agar data hasil pengamatan pun sesuai dengan harapan.

Sejalan dengan hal tersebut penggunaan kristal KOH dalam percobaan respirasi tanaman kali ini adalah berfungsi untuk mengikat senyawa CO₂ yang dihasilkan selama respirasi berlangsung sehingga pergerakan dari larutan safranin pada tabung respirometer hanya disebabkan oleh konsumsi atau penyerapan oksigen. Adapun reaksi yang terjadi antara KOH dengan CO₂ adalah sebagai berikut:

KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O (Chang, 1996)

H.    Kesimpulan

Tumbuhan tidak hanya melakukan fotosintesis, tetapi juga melakukan proses respirasi untuk menunjang kehidupannya. Dari pembahasan dapat dijelaskan bahwa respirasi merupakan suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi, yaitu glukosa atau kandungan lainnya dengan menggunakan oksigen sebagai oksidator. Dari proses respirasi akan menghasilkan energi kimia ATP yang dibutuhkan tumbuhan untuk menunjang kegiatan hidup tumbuhan itu sendiri, seperti untuk sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan.

Jadi respirasi merupakan salah satu proses penting kehidupan yang dilakukan tumbuhan untuk menjalankan fungsi kehidupan tumbuhan itu sendiri yang pada pelaksanaannya dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah kebutuhan oksigen yang berbeda antara suatu tumbuhan dengan tumbuhan yang lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. “Respirasi Tumbuhan”. [Online]. Tersedia: http://fistum07.wordpress.com/respirasi-tumbuhan/. [6 Desember 2012].

Lakitan, Benyamin. (1993). Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Rajawali Pers.

Septiardi, wiwid. (2011). “Respirasi Pada Tumbuhan”. [Online]. Tersedia:

http://8footballismylife8.blogspot.com/2011/08/biologi-respirasi-pada-tumbuhan.html. [6 Desember 2012].