RESPIRASI PADA TUMBUHAN

 Praktikum III

RESPIRASI PADATUMBUHAN

Kelompok III

Kelas C

Abstrak : Salah satu ciri makhluk hidup adalah memiliki kemampuan melakukan respirasi. Respirasi merupakan proses pengikatan oksigen (O₂) dari atmosfer oleh mahkluk hidup. Dalam tubuh makhluk hidup, oksigen tersebut digunakan untuk mengoksidasi sari makanan sehingga dapat menghasilkan energy, uap air, dan karbon dioksida(CO₂). Pada tumbuhan, respirasi dapat berlangsung melalui permukaan akar, batang, dan daun.respirasi yang berlangsung melalui permukaan akar  dan batang sering disebut respirasi lentisel. Sedang respirasi yang berlangsung melalui permukaan daun disebut respirasi stomata.Kecepatan respirasi ditentukan oleh berbagai factor, antara lain: kelembaban udara, keadaan lentisel dan aktifitas (metabolism) dari tumbuhan. Bernapas meliputi dua tahap, yaitu pertukaran gas dan respirasi sel. Pertukaran gas adalah proses pengambilan oksigen dan pengeluaran karbon dioksida melalui alat pernapasan tumbuhan. Respirasi sel adalah penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa lebih sederhana dengan membebaskan energi. Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Senyawa kompleksnya dapat berupa karbohidrat, lemak, dan protein. Energi yang didapatkan dari proses respirasi digunakan untuk aktifitas metabolisme tubuh tumbuhan. Berdasarkan ada tidaknya oksigen, ada dua macam respirasi, yaitu respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob adalah respirasi yang memerlukan oksigen, sedangkan rspirasi anaerob adalah respirasi yang tidak memerlukan oksigen. Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui kecepatan respirasi dari beberapa bahan yang digunakan dalam praktikum dan mengetahui hubungan antara kegiatan metabolisme dengan kecepatan respirasi. Dan adapun alat dan bahan yang digunakan antara lain Respirometer, Batang mangga, Pipet pendek, Pisau tajam, . Bunga pukul empat, Neraca Ohaus, Daun bunga pukul empat, . Kecambah kacang hijau segar, Pinset, Ember plastic 5 L, NaOH Kristal, Lap makan dan lap pel, Air kran, kapas. Data hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel dengan menggunakan formulasi yakni bahan praktikum, skala yang ditempuh, waktu yang diperlukan. Dengan hasil pengamatan yang kami buat dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan respirasi pada tiap-tiap individu. Adapun yang mempengaruhi  kecepatan respirasi ini  antara lain kelembaban udara,  keadaan lentisel,  ketersediaan substrat, tersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi.                                                                    

Kata kunci : Respirasi, Tumbuhan

BAB I

PENDAHULUAN

Setiap makhulk hidup melakukan aktivitas bernafas, atau yang disebut dengan respirasi. Tidak terkecuali dengan tumbuhan juga melakukan respirasi. 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.

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.

Tujuan

1.      Mengetahui kecepatan respirasi dari beberapa bahan yang digunakan dalam praktikum.

2.      Mengetahui hubungan antara kegiatan metabolisme dengan kecepatan respirasi.

Alat dan Bahan

1.      Respirometer                             8. Batang mangga

2.      Pipet pendek                              9. Daun bunga pukul empat

3.      Pisau tajam                                10. Bunga pukul empat

4.      Neraca Ohaus                            11. Kecambah kacang hijau segar

5.      Pinset                                         12. kapas

6.      Ember plastic 5 L                       13. NaOH Kristal

7.      Lap makan dan lap pel               14. Air kran

Cara Kerja

1.      Siapkan bahan-bahan praktikum yang kita perlukan, berupa batang, daun, bunga dan kecambah kacang hijau.

2.      Tempatkan bahan tersebut pada tempat yang lembab (ember plastic berisi air).

3.      Siapkan respirometer yang bersih dengan cara sebagai berikut:

·         Masukkan 10 butir Kristal NaOH kedalam botol respirometer.

·         Masukkan kapas secukupnya di atas NaOH tersebut

4.      Kupaslah kulit batang mangga, kemudian ambil 1 gr kulit tersebut. Timbanglah dengan menggunakan neraca)

5.       masukkan bahan tersebut ke dalam botol respirometer

6.      Pasanglah tutup respiromter (dengan cara)  membasahi tutup tersebut dengan cara 

7.      Atur posisi respirometer dalam keadaan horizontal, teteskan satu tetes air pada ujung pipa kapiler menggunakan pipet!

8.      Tunggulah perjalanan tetes air tersebut sampai pada garis nol (0,00) ; kemudian amati perjalanan tetes air tersebut dalam rentang waktu 10 menit ketiga

9.      Catatlah skala yang ditempuh tetes air tersebut dengan rentang waktu setiap 10 menit pertama, 10 menit ke dua dan 10 menit ketiga!

8.      Ulangi langkah no 4 sampai no 9 untuk bahan Daun bunga pukul empat,Bunga pukul empat,Kecambah kacang hijau segar.

9.      Catat hasil yang diperoleh dalam bentuk tabel.

BAB II

DASAR TEORI

Salah satu ciri makhluk hidup adalah memiliki kemampuan melakukan respirasi. Respirasi merupakan proses pengikatan oksigen (O₂) dari atmosfer oleh mahkluk hidup. Dalam tubuh makhluk hidup, oksigen tersebut digunakan untuk mengoksidasi sari makanan sehingga dapat menghasilkan energy, uap air, dan karbon dioksida(CO₂).

Pada tumbuhan, respirasi dapat berlangsung melalui permukaan akar, batang, dan daun.respirasi yang berlangsung melalui permukaan akar  dan batang sering disebut respirasi lentisel. Sedang respirasi yang berlangsung melalui permukaan daun disebut respirasi stomata.

Kecepatan respirasi ditentukan oleh berbagai factor, antara lain: kelembaban udara, keadaan lentisel dan aktifitas (metabolism) dari tumbuhan.

Bernapas meliputi dua tahap, yaitu pertukaran gas dan respirasi sel. Pertukaran gas adalah proses pengambilan oksigen dan pengeluaran karbon dioksida melalui alat pernapasan tumbuhan. Respirasi sel adalah penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa lebih sederhana dengan membebaskan energi. Mitokondria adalah tempat di mana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Senyawa kompleksnya dapat berupa karbohidrat, lemak, dan protein. Energi yang didapatkan dari proses respirasi digunakan untuk aktifitas metabolisme tubuh tumbuhan. Berdasarkan ada tidaknya oksigen, ada dua macam respirasi, yaitu respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob adalah respirasi yang memerlukan oksigen, sedangkan rspirasi anaerob adalah respirasi yang tidak memerlukan oksigen.

• Alat Respirasi tumbuhan

Seperti dijelaskan sebelumnya, proses respirasi diawali dengan proses pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida melalui alat pernapasan. Alat pernapasan tumbuhan letaknya tersebar. Tumbuhan dapat melakukan pertukaran gas melalui stomata, lenti sel, dan rambut akar. Pada tumbuhan tertentu, pernapasan melalui alat khusus, misalnya akar napas pada tumbuhan bakau maupun beringin. Berikut ini akan dijelaskan alat-alat pernapasan tumbuhan.

1.  Stomata

Stomata atau mulut daun terdiri atas celah atau lubang yang dikelilingi oleh dua sel penjaga dan terletak di daun. Stomata berfungsi sebagai tempat pertukaran gas pada tumbuhan, sedangkan sel penjaga berfungsi untuk mengatur, membuka dan menutupnya stomata.

Stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh kandungan air dan ion kalium di dalam sel penjaga. Ketika sel penjaga memiliki banyak ion kalium, air dari sel tetangga akan masuk ke dalam sel penjaga secara osmosis. Akibatnya, dinding sel penjaga yang berhadapan dengan celah stomata akan tertarik ke belakang, sehingga stomata menjadi terbuka. Sebaliknya, ketika ion kalium keluar dari sel penjaga, air dari sel penjaga akan berpindah secara osmosis ke sel tetangga. Akibatnya, sel tetangga mengembang dan mendorong sel penjaga ke arah celah sehingga stomata menutup.

 

2.  Lentisel

Pada tumbuhan dikotil, selain kambium intervasikuler yang membentuk xilem dan floem sekunder ada juga kambium gabus yang menghasilkan parenkima gabus dan lapisan gabus. Lapisan gabus akan menggantikan epidermis. Lapisan gabus terdiri atas sel-sel mati dan membantu melindungi batang. Kambium gabus, parenkima gabus, dan lapisan gabus akan mengelupas dan lepas sebagai bagian kulit. Akibatnya, timbul lubang-lubang di batang yang disebut lentisel. Lentisel memungkinkan sel-sel tetap hidup di dalam batang melalui pertukaran gas dengan udara luar.

3.  Rambut Akar

Selain untuk menghisap air dan garam-garam mineral, rambut akar berfungsi sebagai alat pernapasan. Sel-sel rambut akar akan mengambil oksigen pada pori-pori tanah.

4.  Alat Pernapasan Khusus

Kemampuan tumbuhan beradaptasi terhadap lingkungan menghasilkan alat pernapasan khusus. Tumbuhan bakau yang hidup di lingkungan air laut mempunyai akar yang tumbuh ke atas permukaan tanah untuk memperoleh oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Akar tersebut disebut akar napas.

Pohon beringin dan anggrek mempunyai akar gantung untuk bernapas. Akar tersebut tumbuh dari batang dan menggantung kearah tanah. Pada saat masih menggantung, akar ini menyerap uap air dan gas dari udara. Akan tetapi setelah masuk ke tanah, akar tersebut berfungsi menyerap air dan garam mineral. Tumbuhan yang  hidup di air seperti enceng gondok dan kangkung, batangnya mempunyai rongga-rongga udara yang  besar berfungsi untuk menyalurkan oksigen.

Pertukaran Gas

Pertukaran gas antara tumbuhan dan lingkungannya merupakan bagian yang penting dalam respirasi. Pertukaran gas secara keseluruhan berlangsung secara difusi. Difusi merupakan perpindahan zat dari larutan pekat ke larutan encer. Oksigen akan masuk ke dal

am sel tumbuhan secara difusi melalui ruang antar sel, dinding sel, membran sel, dan akhirnya masuk ke dalam sel. Begitu juga dengan karbondioksida, yang akan berdifusi ke luar sel dan masuk ke ruang antar sel. Transpor oksigen dan karbon dioksida antara ruang antar sel dengan lingkungan luar juga berlangsung secara difusi.

• Proses Respirasi

Respirasi merupakan proses penguraian senyawa organik menjadi air dan karbondioksida untuk memperoleh energi dengan bantuan oksigen. Senyawa organik merupakan bahan bakar respirasi untuk menghasilkan ATP, sedangkan produk limbah respirasi seperti karbon dioksida dan air, merupakan bahan yang digunakan kloroplas sebagai bahan mentah untuk fotosintesis. Lihat Gambar 6. Energi (ATP) yang diperoleh dari proses respirasi, akan digunakan untuk aktifitas metabolisme tubuh tumbuhan. Proses keseluruhan dapat dirangkum sebagai berikut:

Senyawa organik + oksigen –> karbon dioksida + air + energi

Glukosa, lemak, dan protein dapat diproses dan digunakan sebagai bahan respirasi. Jika glukosa (C₆H₁₂O₆) yang digunakan sebagai bahan respirasi maka reaksinya dapat ditulis sebagai berikut:

• Faktor faktor yang mempengaruhi laju respirasi

Laju respirasi dapat dipengaruhi beberapa faktor antara lain :

1. Ketersediaan substrat

Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. 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.

3. Suhu

Semakin tinggi suhu, semakin tinggi laju respirasi. 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 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. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHSAN

DATA HASIL PENGAMATAN

No	Bahan Praktikum	Skala yang ditempuh	Waktu yang diperlukan	keterangan
1.	Kecambah kacang hijau	0,0 – 0,9	1). 10 menit 5 detik 2). 10 menit 49 detik
2.	Bunga pukul empat	0,0 – 0,9	1). 17 menit 50 detik 2). 10 menit 16 detik
3.	Daun  bunga  pukul empat	0,0 – 0,9	1). 8 menit 14 detik 2). 20 menit 38 detik
4.	Batang mangga	0,0 – 0,9	1). 8 menit 41 detik 2). 7 menit 57 detik

Pertanyaan

1.      Manakah diantara bahan yang anda gunakan dalam praktikum, yang melakukan respirasi paling cepat?

2.      Apakah fungsi Kristal NaOH dalam kegiatan ini? Bagaimana terjadinya gerakan tetes air pada pipa kapiler tersebut bila kita kaitkan dengan kegiatan respirasi dari bahan-bahan yang kita gunakan?

Jawaban

1.       Berdasarkan percobaan yang kami lakukan, pada perlakuan yang pertama yang melakukan respirasi tercepat adalah pada daun. Sedangkan untuk perlakuan yang kedua yang melakukan respirasi tercepat adalah pada batang.

2.      Fungsi kristal NaOH yaitu mengikat CO₂ yang ada di dalam tabung respirometer hal ini dimaksudkan agar organisme tidak menghirup CO₂ yang dikeluarkan setelah bernafas. Kristal NaOH dapat mengikat CO₂ karena bersifat hidroskopis .  bergeraknya larutan yang terdapat dalam respirometer dikarenakan oksigen yang berasal dari tabung habis 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.

PEMBAHASAN

Pada praktikum ini kami   mengamati proses respirasi  pada  tumbuhan yang berlangsung pada  empat bagian tumbuhan yakni pada permukaan akar (kecambah kacang hijau)  bunga (bunga pukul empat), daun (bunga pukul empat)  serta pada batang (mangga). Pengamatan ini dilakukan sebanyak dua kali pada masing-masing bagian tumbuhan dengan memberi perlakuan yang berbeda. Perbedaan perlakuannya yakni pengukuran kedua dilakukan pergantian objek namun dengan individu yang sama namun untuk NaOH nya tetap tidak di ganti. 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 berisi kristal NaOH di bawah bahan praktikum. Kapas yang berisi kristal NaOH  ini akan mengikat CO₂ yang ada di dalam tabung respirometer hal ini dimaksudkan agar organisme tidak menghirup CO₂ yang dikeluarkan setelah bernafas. Kristal NaOH dapat mengikat CO₂ karena bersifat hidroskopis .  bergeraknya larutan yang terdapat dalam respirometer dikarenakan oksigen yang berasal dari tabung habis 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.

Berdasarkan  data hasil pengamatan seperti diatas  tampak bahwa  kecambah kacang hijau untuk pengukuran pertama , waktu yang diperlukan untuk menempuh skala  0,0 – 0,9 yang terdapat pada respirometer  adalah 10 menit 5 detik dan setelah dilakukan pengukuran kedua  dengan mengganti kecambah  kacang hijau baru, terlihat adanya penurunan/ perlambatan  yakni waktu yang diperlukan untuk menempuh skala yang sama adalahi  10 menit  49 detik.  Sedangkan pada bunga  terjadi kebalikan dimana  sebelumnya waktu yang diperlukan 17 menit 50 detik untuk pengukuran kedua menjadi  10 menit 16 detik. Selanjutnya untuk daun  juga  mengalami perlambatan dimana sebelumnya waktu yang diperlukan yakni 8 menit 14 detik menjadi 20 menit 38 detik serta untuk respirasi pada batang  terjadi peningkatan atau waktu tempuhnya menjadi singkat yang sebelumnya 8 menit 41 detik menjadi 7 menit 57 detik. Dari hasil tersebut terlihat  untuk perlakuan pertama yang menunjukkan respirasi tercepat adalah pada bagian tumbuhan  yakni daun.  Sedangkan untuk perlakuan kedua yang menunjukkan respirasi tercepat adalah pada batang. Terjadi perbedaan  ini dikarenakan adanya faktor-faktor yang mempengaruhinya . Adapun yang mempengaruhi  kecepatan respirasi ini  antara lain kelembaban udara,  keadaan lentisel,  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 sebaliknya, bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat., 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 berespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara., suhu, Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat penting  dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies. Tipe dan umur tumbuhan. 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. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan serta  aktifitas  (metabolisme) dari tumbuhan. Berdasarkan percobaan ini laju respirasi dapat diketahui dari waktu yang digunakan bagian tumbuhan untuk menarik eosin, sedangkan banyaknya oksigen yang diperlukan selama proses respirasi dapat diketahui dari sejauh mana eosin naik. Bagian tumbuhan  menarik eosin dalam dua tahap. Tahap pertama adalah kenaikan eosin secara lambat, sedangkan tahap kedua kenaikan eosin secara cepat.

BAB IV

PENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan tentang Respirasi pada Tumbuhan dapat kami tarik kesimpulan bahwa terjadinya pergerakan pada larutan eosin dalam respirometer diakibatkan adanya suatu respirasi yang dilakukan oleh makhluk hidup yang ada dalam tabung spesimen. Dan dari percobaan, untuk perlakuan pertama dapat diketahui bahwa yang mengalami respirasi tercepat adalah pada bagian daun  yakni waktu untuk menempuh skala 0,0-0,9 adalah 8 menit 14 detik. Namun, pada perlakuan kedua terjadi perbedaan, dimana respirasi tercepat di tunjukkan pada bagian batang dengan waktu tempuh dengan skala sama adalah 7 menit 57 detik. Hal tersebut dikarenakan adanya faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan dari respirasi tersebut seperti, suhu, keadaan substrat, keadaan oksigen serta aktivitas metabolisme.

Daftar Rujukan

Annisa syabatin.2007. Respirasi pada tumbuhan. [Online]diakses pada tanggal 1 Januari 2012 http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/07/respirasi-pada-tumbuhan/.Anonim.2010.

Laporan Biologi (Respirasi Kecambah).[Online] diakses pada tanggal 1 Januari 2012 http://d12cc.wordpress.com/2010/10/29/laporan-biologi/

aldi patty 2011. Makalah respirasi. [online]diakses pada 1 Januari 2012 http://aldipatty.blogspot.com/

Agustina, Farida. 2010. Respirasi Tumbuhan.[Online]diakses pada 2 Januari 2012 http://learning.kireifana.com/?page_id=88