Laporan Biologi (Respirasi)
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Lengkap Biologi Dasar dengan judul praktikum “Respirasi” yang disusun oleh:
Nama : Triana Desy Amalia Nim : 1115040010
Kelas/Kelompok : Pendidikan Geografi/8
Setelah diperiksa dan dikoreksi oleh Asisten/ Koordinator Asisten maka dinyatakan diterima.
Makassar, Desember 2011
Koordinator Asisten, Asisten,
Ariandi Dian Arista Asriani Nim. 071404075 Nim.
Mengetahui: Dosen Penanggungjawab,
Drs. Hamaka L, M.Si Nip. 19621231 19702 1005
BAB I
A. Latar Belakang
Sel-sel tubuh terus menerus menggunakan oksigen untuk reaksi metabolisme yang melepaskan energy dari molekul nutrien dan menghasilkan ATP. Pada waktu yang sama, reaksi ini juga melepaskan karbon dioksida. Konsumsi oksigen dan produksi karbon dioksida terjadi di dalam mitokondria sesuai terjadinya respirasi seluler. Kerena jumlah karbon dioksida yang melimpah menghasilkan keasaman yang bersifat racun bagi sel tubuh, maka CO2 yang berlimpah itu harus dibuang dengan cepat.
Dua sistem yang memasok oksigen dan membuang karbon dioksida adalah sistem kardioksikular dan sistem respirasitori. Sistem respirasitori memberikan pertukaran gas, mengambil oksigen dan membuang karbon dioksida, sedangkan sistem kardioksikular mengangkut gas dalam darah antara paru-paru dan sel-sel, tubuh.
Kelompok hewan darat yang tergolong artropoda misalnya serangga, sistem pernapasannya berupa sistem pembuluh trakea. Trakea merupakan pembuluh udara yang bercabang-cabang menjadi pembuluh-pembuluh udara yang halus di seluruh bagian tubuh . Sistem trakea tidak mengandalkan pada peredaran mentransfor oksigen dai pertukaran gas di permukaan tubuh ke sel-sel tubuh sehingga oksigen tidak melalui darah. Jadi, udara keluar masuk melalui stigma sebagai lubang pernapasan.
Itulah sekilas gambaran mengenai respirasi khususnya serangga. Selain apa yang talah disebutkan di atas, serangga merupakan golongan hewan yang memiliki populasi yang paling benyak baik jenis maupun jumlahnya. Serangga dapat hidup hamper di semua daerah di permukaan bumi dan sangat cepat berkembang biak. Di samping itu, serangga merupakan hewan yang sangat akrab dengan kehidupan manusia, mudah diperoleh dan mudah untuk diamati sehingga dijadikan sebagai objek pengamatan dalam percobaan ini.
Selain serangga, dalam percobaan ini digunakan pula kecambah kacang hijau sebagai perwakilan dari tumbuhan, karena lebih efisien dan mudah diamati dibandingkan dengan yang lain, dan inilah yang menjadi dasar percobaan ini.
B. Tujuan Percobaan
1. Membuktikan bahwa organisme hidup membutuhkan oksigen untuk respirasinya.
2. Membandingkan kebutuhan oksigen beberapa organisme menurut jenis dan ukuran berat
tubuhnya.
1. Sebagai salah satu bentuk kreativitas dan pemnelajaran bagi penulis khususnya dalam
memahami konsep percobaan pengaruh pH terhadap aktivitas enzim dalam kaitannya dengan pembuktian pengaruh pH itu sendiri terhadap aktivitas enzim amilase.
2. Sebagai informasi tambahan bagi masyarakat luas mengenai pengaruh pH terhadap aktivitas
enzim yang merupakan suatu proses dalam tubuh makluk hidup termasuk manusia yang sangat penting.
3. Sebagai pengetahuan dasar dan bahan pertimbangan untuk percobaan-percobaan yang akan
datang.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Respirasi
Respirasi adalah proses oksidasi bahan makanan atau bahan organik yang terjadi di dalam sel yang dapat dilakukan secara aerob maupun secara anaerob. Dalam kondisi aerob, respirasi ini memerlukan oksigen bebas dan melepaskan karbon dioksida serta energi (Tim Pengajar, 2009).
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. 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 (Anonim1, 2009).
Ditinjau dari kebutuhannya akan oksigen, rspirasi dapat dibedakan menjadi respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi dan respirasi anaerob atau biasa disebut dengan proses fermentasi yaitu respirasi yang tidak menggunakan oksigen namun bahan bukunya adalah seperti karbohidrat, asam lemak, asam amino sehingga hasil respirasi berupa karbondioksida, air dan energi dalam bentuk ATP
Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. Terdapat beberapa substrat respirasi yang penting lainnya diantaranya adalah beberapa jenis gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa; pati; asam organik; dan protein (digunakan
pada keadaan & spesies tertentu).
Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut: C6H12O6 + O2———————————> 6CO2 + H2O + energi. Reaksi ini merupakan
persamaan rangkuman dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses respirasi. Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H12O6 + 6O2 ———————————> 6H2O + 6CO2 + Energi (glukosa) (Anonim1,
2009).
Pertukaran gas antara atmosfer, darah, sel-sel disebut respirasi. Tiga proses dasar terlibat dalam respirasi yaitu, pertama ventilasi paru atau bernapas, adalah inspirasi (aliran masuk) dan ekspirasi (aliran keluar) udara antara atmosfer dengan paru-paru. Proses kedua dan ketigaa melibatkan pertukaran gas di dalam tubuh. Respirasi eksternal dan respirasi paru adalah pertukaran gas antar paru-paru dan darah. Respirasi saringan adalah pertukaran gas antara darah dan sel-sel tubuh (Soenaryo, 1999).
B. Reaksi pada Respirasi
3. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia
4. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:
Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.
C. Proses Akseptor ATP
Menurut Anonim1 (2009), seperti pada lembar diatas yang membahas tentang rspirasi glukosa dengan reaksi sederhananya mengatakan bahwa ketiga proses respirasi yang penting pada makhlik hidup tersebut dapat diringkas sebagai berikut:
1. Glikolisis:
Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP 2. Siklus Krebs:
2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP 2 asetil KoA ——> 4 CO2 6 NADH 2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron respirator:
10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP 2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP
Total 38 ATP
D. Manfaat Respirasi
lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu
lainnya, seperti lignin.
Telah diketahui bahwa hasil akhir dari respirasi adalah CO2 dan H2O, hal ini terjadi bila substrat secara sempurna dioksidasi, namun bila berbagai senyawa di atas terbentuk, substrat awal respirasi tidak keseluruhannya diubah menjadi CO2 dan H2O. Hanya beberapa substrat respirasi yang dioksidasi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O, sedangkan sisanya digunakan dalam proses anabolik, terutama di dalam sel yang sedang tumbuh. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi sempurna beberapa senyawa dalam proses respirasi dapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan (Anonim, 2009).
E. Laju Respirasi
Menuruut Anonim (2009), 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 10oC, 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.
F. Proses Respirasi
1. Proses respirasi diawali dengan adanya penangkapan O2 dari lingkungan. Proses transport
gas-gas dalam tumbuhan secara keseluruhan berlangsung secara difusi. Oksigen yang digunakan dalam respirasi masuk ke dalam setiap sel tumbuhan dengan jalan difusi melalui ruang antar sel, dinding sel, sitoplasma dan membran sel. Demikian juga halnya dengan CO2 yang dihasilkan respirasi akan berdifusi ke luar sel dan masuk ke dalam ruang antar sel. Hal ini karena membran plasma dan protoplasma sel tumbuhan sangat permeabel bagi kedua gas tersebut. Setelah mengambil O2 dari udara, O2 kemudian digunakan dalam proses respirasi dengan beberapa tahapan, diantaranya yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus asam sitrat, dan transpor elektron. Tahapan yang pertama adalah glikolisis, yaitu tahapan pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat (beratom C3), peristiwa ini berlangsung di sitosol. As. Piruvat yang dihasilkan selanjutnya akan diproses dalam tahap dekarboksilasi oksidatif. Selain itu glikolisis juga menghasilkan 2 molekul ATP sebagai energi, dan 2 molekul NADH yang akan digunakan dalam tahap transport elektron. Dalam keadaan anaerob, As. Piruvat hasil glikoisis akan diubah menjadi karbondioksida dan etil alkohol. Proses pengubahan ini dikatalisis oleh enzim dalam sitoplasma. Dalam respirasi anaerob jumlah ATP yang dihasilkan hanya dua molekul untuk setiap satu molekul glukosa, hasil ini berbeda jauh dengan ATP yang dihasilkan dari hasil keseluruhan respirasi aerob yaitu 36 ATP.
2. Tahapan kedua dari respirasi adalah dekarboksilasi oksidatif, yaitu pengubahan asam piruvat
(beratom C3) menjadi Asetil KoA (beratom C2) dengan melepaskan CO2, peristiwa ini berlangsung di sitosol. Asetil KoA yang dihasilkan akan diproses dalam siklus asam sitrat. Hasil lainnya yaitu NADH yang akan digunakan dalam transpor elektron.
3. Tahapan selanjutnya adalah siklus asam sitrat (daur krebs) yang terjadi di dalam matriks dan
membran dalam mitokondria, yaitu tahapan pengolahan asetil KoA dengan senyawa asam sitrat sebagai senyawa yang pertama kali terbentuk. Beberapa senyawa dihasilkan dalam tahapan ini, diantaranya adalah satu molekul ATP sebagai energi, satu molekul FADH dan tiga molekul NADH yang akan digunakan dalam transfer elektron, serta dua molekul CO2. Tahapan terakhir adalah transfer elektron, yaitu serangkaian reaksi yang melibatkan sistem karier elektron (pembawa elektron). Proses ini terjadi di dalam membran dalam mitokondria. Dalam reaksi ini elektron ditransfer dalam serangkaian reaksi redoks dan dibantu oleh enzim sitokrom, quinon, piridoksin, dan flavoprotein. Reaksi transfer elektron ini nantinya akan menghasilkan H2O
sel, misalnya alkohol atau yang kedua, dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan energi yang lebih rendah. Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa atau jenis zat yang dihasilkan. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi atau yang lebih dikenal dengan respirasi anaerob ini dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, fermentasi asam cuka, dan lain-lainnya (Slamet 1996).
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Percobaan I Jenis berbeda, ukuran sama Bahan : Belalang Besar 0,8 gram
No Menit ke-n Skala
1 1 0,10
2 2 0,14
3 3 0,22
4 4 0,31
Bahan : kecoa 0,8 gram
Waktu rata-rata
Pada percobaan I, digunakan organisme yang sama jenisnya, tetapi beratnya berbeda. Kecoa 0,8 gram, memiliki kecepatan respirasi sebesar 0,268 skala/menit, sedangkan kecoa 1 gram, memiliki kecepatan respirasi sebesar 0,290 skala/menit. Belalang 0,8 gram, memiliki kecepatan respirasi sebesar 0,176 skala/menit, sedangkan belalang 0,2 gram, memiliki kecepatan respirasi sebesar 0,142 skala/menit. Hal ini menunjukkan bahwa ukuran berat tubuh organisme sangat berpengaruh terhadap kecepatan respirasi organism itu sendiri. Semakin besar ukuran berat tubuh organisme, semakin besar besar pula kecepatan respirasinya.
Pada percobaan II, organisme yang berbeda jenisnya tapi beratnya sama atau hampir sama. Kecoa 0,8 gram memiliki kecepatan respirasi sebesar 0,268 skala/menit, sedangkan belalang 0,8 gram, memiliki kecepatan respirasi sebesar 0,176 skala/menit. Hal ini menunjukkan pula bahwa jenis organisme mempengaruhi kecepatan respirasi organisme itu sendiri. Dalam hal ini, walaupun berat kecoa dan belalang sama yaitu 0,8 gram, namun kecepatan respirasi kecoa lebih besar dari pada belalang, sangat tergantung pada jenis organismenya.
yang lebih rendah. Fermentasi diberi nama sesuai dengan jenis senyawa atau jenis zat yang dihasilkan. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi atau yang lebih dikenal dengan respirasi anaerob ini dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, fermentasi asam cuka, dan lain-lainnya (Slamet 1996).
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari praktikum ini adalah 1. Semua organisme membutuhkan oksigen untuk berespirasi.
2. Kebutuhan oksigen setiap organisme dipengaruhi oleh jenis organisme, ukuran berat tubuh,
B. Saran
Berdasarkan kesimpulan dan pembahasan sebelumnya, maka disarankan sebagai berikut. 1. Kepada praktikan, sebaiknya dalam melaksanakan percobaan benar-benar total di dalamnya
sehingga apa yang menjadi tujuan yang ingin dicapai bisa tercapai sebagaimana mestinya. 2. Untuk pelaksanaan praktikum selanjutnya, sebaiknya semua faktor yang mungkin
berpengaruh dalam pelaksanaan praktikum itu diperhitungkan secermat-cermatnya, agar diperoleh hasil yang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Anonima. 2009. Respirasi. hhtp://id.wikipedia. org/wiki/respirasi. Diakses 20 Desember 2009.
Anonimb. 2009. Enzim dan Respirasi pada Tumbuhan. hhtp://id.wikipedia. org/wiki/enzim. Diakses
11 Desember 2009.
Slamet. 1996. Sains Biologi. Jakarta: Sinar Wijaya
Soenaryo. 1999. Anatomi dan Fisiologi Makhluk Hidup. Malang: MSREP-SKA
