Laporan Praktikum
Laporan Praktikum
PLANT ANAT
PLANT ANATOMY AND PHYSIO
OMY AND PHYSIOLOGY
LOGY
PENETAPAN KUOSIEN CO2 RESPIRASI
PENETAPAN KUOSIEN CO2 RESPIRASI
JARINGAN TUMUHAN
JARINGAN TUMUHAN
DISUSUN OLEH DISUSUN OLEH
Dika Mu!tia Patappa Dika Mu!tia Patappa
NIM "#$%%2#&2 NIM "#$%%2#&2
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IOLOGI
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IOLOGI
"AKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
"AKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNI'ERSI
UNI'ERSITA
TAS TANJUNGPURA
S TANJUNGPURA
PONTIANAK
PONTIANAK
2#%(
ASTRAK
Kuosien Respirasi (KR) merupakan angka perbandingan antara volume CO2 yang dibebaskan dengan volume O2 yang diabsorpsi secara simultan oleh
jaringan dalam periode waktu tertentu pada suhu & tekanan tertentu !ada praktikum ini kami akan mengamati respirasi yang terjadi pada kecambah kacang hijau dengan memperhatikan kuosien respirasinya "al ini kami lakukan untuk mengetahui berapa banyak O2 yang dihirup oleh kecambah kacang hijau serta CO2
yang dilepaskan pada waktu tertentu dengan dan tanpa menggunakan #aO"
Kita dapat menghitung Kuosien respirasi dari kecambah kacang hijau $ntuk mengetahui lebih lanjut mengenai hal tersebut diatas% maka diadakanlah suatu praktikum !raktikum ini diadakan di laboratorium biologi K'! $ntan pada hari Kamis dan umat% ** dan *2 +pril 2,*-
!raktikum dilakukan dengan membandingkan 2 perlakuan !erlakuan pertama kecambah di biarkan di suhu ruang (2./C) sedangkan perlakuan kedua kecambah ditaruh di dalam oven bersuhu -,/ "asilnya kecambah yang di taruh di dalam oven memiliki laju respirasi yang lebih rendah dibandingkan diruangan terbuka aktor yang mempengaruhi tersebut dipengaruhi oleh suhu% ketersediaan oksigen% dan CO2
Kata kunci 0 Respirasi% 1aju Respirasi% CO2% O2% umlah Kadar CO2%
Phaseolus radiatus% uhu% 3itran
PENDAHULUAN
Respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel% berlangsung secara aerobik maupun aneorobik 4alam repirasi aerobik ini diperlukan CO2 serta energi% sedangkan dalam proses respirasi secara aerob
dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa lebih CO2 di
ketahui nilai KR untuk karbohidrat 5 * % protein 6 * (,%7 8 ,%9) lemak 6* (,%:) asam organik ;* (*%<<) (!andey dan inha %*99.)
!ada dasarnya respirasi memiliki 2 =ungsi utama % yang pertama adalah sebuah proses yang menghasilkan produksi senyawa reakti= atau penyusun> penyusun khusus yang penting dalam hal konstituensi pembentukan sel ?ang kedua adalah sebuah proses dimana energi dilepaskan dan diman=aatkan sedemikian rupa untuk menghasilkan pembentukan struktur sel serta dalam melakukan kerja (Curtis and Clark% *9.,)
!roses respirasi diawali oleh adanya penangkapan O2 dari lingkungan
!roses>proses transport yang dalam tumbuhan secara keseluruhan berlangsung dengan cara di=usi% melalui ruang antar sel% dinding sel% sitoplasma% dan membrane sel 4emikian juga halnya dengan CO2 yang dihasilkan respirasi akan berdi=usi
keluar sel dan masuk kedalam ruang antar sel Kemudian dinding dalam respirasi respirasi tersebut dalam beberapa tahapan diantaranya yaitu dekarboksilase%
oksidasi% siklus asam sitrat% dan transportasi elektron (#ajiyanti dan 4anarti% *999)
!ada respirasi% oksigen digunakan dan karbondioksida dibebaskan Oleh karena didalam cahaya kedua proses itu berlangsung dalam waktu yang sama di dalam sel>sel tumbuhan% maka akan diketahui sejauh mana pula produk tersebut diman=aatkan @ukti menunjukkan bahwa karbondioksida yang dibentuk dalam respirasi dapat digunakan dalam proses =otosintesis% sedangkan oksigen yang dibebaskan dalam =otosintesis dapat diman=aatkan dalam respirasi !ada intensitas cahaya yang rendah% kedua proses itu tetap seimbang% sehingga baik oksigen maupun karbondioksida tidak ada yang masuk maupun yang keluar dari daun 'ntensitas cahaya yang memungkinkan tercapainya keseimbangan dinamakan titik kompensasi (3jitrosomo% *97,)
Respirasi merupakan reaksi dari ., atau lebih reaksi komponen Aasing masing dikatalis oleh komponen berbeda Respirasi merupakan oksidasi yang berlangsung dalam medium air% dengan p" mendekati netral !ada saat suhu sedang dan bertahap menyebabkan energi menjadi +3! (alisbury dan Ross% *99.)
!erbandingan antara respirasi dan =otosintesis 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 pelepasanBpenggunaan energi% menghasilkan karbondioksida dan air edangkan =otosintesis terjadi hanya pada organisme yang memiliki kloro=il 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 (@rimble% *9,)
!ada kebanyakan tanaman% karbohidrat dengan komposisi utama DC"2OEn
secara kuantitati=% substrat yang paling penting dalam metabolisme perna=asan Kerusakan aerobik yang lengkap akan karbohidrat dapat dirumuskan sebagai kebalikan dan produksi =otosintesis glukosa (Aohr and chop=er% *99.)
Aetabolisme perna=asan dijelaskan terjadi ketika Oksigen tersedia yang disebut dengan aerobik Ketika Oksigen kurang (tidak tersedia) proses respirasi akan menjadi anaerobik 4alam proses tersebut% asam piruvat akan dirubah menjadi alkohol atau asam laktat Respirasianaerob terjadi pada bagian akar adalah ketika akar kehilangan Oksigen karena tanah tergenang air maupun banjir (!oincelot% *9:9)
$ntuk tujuan yang lebih penting% tingkat respirasi dapat dinilai dan diprediksikan sebagai konsep penggunaan pertumbuhan dan pemeliharaan respirasi 4alam proses ini (lebih dari proses biokimia) secara perbedaannya dapat mengetahui proporsi dalam =otosintesis yang digunakan untuk memberikan energi dalam hal melakukan sintesis terhadap struktur dan penyusunnya serta proporsi energi yang digunakan dalam memperbaharui protein yang telah mengalami degradasi (Ailthorpe and Aoorby% *977)
3ingkat respirasi yang rendah telah dilaporkan terdapat pada benih yang kering meskipun diartikan sebagai relati= karena benih tersebut memiliki kadar air Contohnya benihBbiji yang sedang dalam penyimpanan keringmempunyai kadar air *,>*.F (@ewley and @lack% *97<)
Gas CO
2 langsung bereaksi dengan larutan #aO" sedangkan C" - tidak 4engan berkurangmya konsentrasi CO2 sebagai akibat reaksi dengan #aO"% maka perbandingan konsentrasi C"- dengan CO2 menjadi lebih besar untuk
konsentrasi C"- 4alam kondisi alkali atau basa% pembentukan bikarbonat dapat diabaikan karena bikarbonat bereaksi dengan O"> membentuk CO<2> (@hat% *999)
aktor>=aktor yang mempengaruhi laju respirasi terbagi dua% yaitu0 *) aktor internal emakin tinggi tingkat perkembangan organ% semakin banyak jumlah CO2 yang dihasilkan usunan kimiawi jaringan mempengaruhi laju
respirasi% pada buah>buahan yang banyak mengandung karbohidrat% maka laju respirasi akan semakin cepat !roduk yang lebih kecil ukurannya mengalami laju respirasi lebih cepat daripada buah yang besar% karena mempunyai permukaan yang lebih luas yang bersentuhan dengan udara sehingga lebih banyak O2
berdi=usi ke dalam jaringan !ada produk>produk yang memiliki lapisan kulit yang tebal% laju respirasinya rendah% dan pada jaringan muda proses metabolisme akan lebih akti= 2) aktor eksternal $mumnya laju respirasi meningkat 2>2%. kali tiap kenaikan *,/C !emberian etilen pada tingkat pra>klimaterik% akan meningkatkan respirasi buah klimaterik Kandungan oksigen pada ruang penyimpanan perlu diperhatikan karena semakin tinggi kadar oksigen% maka laju respirasi semakin cepat Konsentrasi CO2 yang sesuai dapat memperpanjang umur
simpan buah>buahan dan sayuran karena terjadi gangguan pada respirasinya (!antastico% *99<)
Autu benih mencakup mutu =isik% =isiologis dan genetis% serta memenuhi persyaratan kesehatan benih Autu =isik benih diukur dari kebersihan benih% bentuk% ukuran% dan warna cerah yang homogen serta benih tidak mengalami kerusakan mekanis atau kerusakan karena serangan hama dan penyakit Autu =isiologis diukur dari viabilitas benih% kadar air maupun daya simpan benih Autu genetik dapat diukur dari tingkat kemurniannya(Augnisyah dkk% *99-)
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 sintesa (Hills dkk% *97*)
1aju respirasi dapat dipengaruhi oleh ketesediaan substrat 3ersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi 3umbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula 4emikian sebaliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat (!radana% 2,,7)
1aju respirasi menunjukan pentunjuk yang baik untuk daya simpan buah setelah dipanen 'ntensitas respirasi dianggap sebagai ukuran laju jalannya metabolisme dan oleh karena itu sering dianggap sebagai petunjuk mengenai potensi daya simpan buah @esar kecilnya respirasi dapat diukur dengan pengukuran perbandingan CO2 terhadap O2% dinamakan Kuosien Respirasi(RI)
1aju respirasi yang tinggi biasanya disertai dengan umur yang pendek "al ini merupakan petunjuk laju kemunduran mutu dan nilainya sebagai bahan pangan (!han dan Auchtadi % *99<)
Koe=isien respirasi (KR) merupakan perbandingan antara CO2 yang
diproduksi dan O2 yang dikonsumsi% yang menggambarkan jenis nutrien yang
dipakai dan diman=aatkan pada proses metabolisme untuk menghasilkan energi #ilai KR untuk metabolisme karbohidrat adalah *%,J protein ,%7 dan lemak ,%:
(ckert% *979)
METODOLOGI
!raktikum !enetapan Kadar CO2 Respirasi aringan 3umbuhan ini
dilaksanakan di 1aboratorium !endidikan @iologi K'! $ntan pada hari Kamis% *, +pril 2,*- dari pukul *.<, hingga selesai Kemudian dilanjutkan keesokan harinya umat% ** +pril 2,*-
!raktikum ini menggunakan alat antara lain yaitu pipa kapiler bengkok% erlenmeyer% gelas kimia% tabung reaksi kecil% buret dan pipet tetes edangkan bahan yang digunakan antara lain yaitu kecambah kacang hijau (!haseolus
radiatus)% #aO" *, #% vaselin dan metilen blue
Aula>mula yang dilakukan adalah memasukkan #aO" *, A sebanyak *, ml ke dalam botol selai sebanyak - buah elanjutnya . gr kecambah kacang hijau
ditimbang dan kemudian dibungkus dengan kain kasa lalu dimasukkan ke dalam masing>masing botol selai dengan keadaan menggantung (jangan terkena #aO") selanjutnya botol dibungkus dengan aluminium =oil dan ditutup dengan tutup botol selai 1alu kemudian dimasukkan 2 botol selai dalam oven dengan suhu -,/
C dan diletakkan 2 botol lainnya pada suhu ruang selama 2- jam
Kemudian setelah 2- jam maka praktikan mengambil 2 ml #aO" pada masing>masing botol selai lalu dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan kemudian praktikan menambah < tetes indikator !! dan larutan @aCl2,%2 A sebanyak ,%. ml
kedalamnya 1angkah selanjutnya praktikan menitrasi dengan "Cl * A sampai larutan berubah warna menjadi pink ( merah muda) 4an terakhir kadar CO2
dihitung
HASIL PENGAMATAN DAN PEMAHASAN
3abel * "asil !raktikum !engamatan !engaruh uhu terhadap kadar CO2
No )
!erlakuan $langan Kadar CO2
% uhu Oven -,oC * < 2 -2 < << Rata*rata <7%: 2) uhuKamar * <2 2 -, < <7 Rata*rata <%:
Kecambah melakukan pernapasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2) sebagai bahan yang diserap atau
energi !ercobaan kali ini dilakukan untuk mengetahui laju respirasi dan menentukan kuosien respirasi dari tanaman kacang hijau ( Phaseolus radiatus) !ada dasarnya% proses respirasi bertujuan untuk mendapatkan energi yang digunakan dalam metabolisme dan proses pertumbuhan serta perkembangan untuk menjadi sebuah tanaman dewasa emakin besar suatu tanaman% maka makin besar pula kebutuhannya akan energi sehingga dalam respirasinya memerlukan oksigen yang banyak pula aktor>=aktor yang mempengaruhi proses respirasi suatu organisme antara lain0 umur atau usia organisme tersebut% bobot dari kegiatan yang dilakukan% ukuran organisme itu sendiri% keadaan lingkungan sekitar% serta cahaya juga mempengaruhi rata>rata pernapasan
Koesien respirasi (KR) ialah rasio molekul (volume) CO2 yang dilepaskan
oleh jaringan pada periode waktu tertentu dan molekul (volume) O2 yang diambil
(3jondronegoro 2,*,) @esar kecilnya nilai koesien respirasi ini dipengaruhi oleh bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempurna atau tidaknya proses respirasi
tersebut dengan kondisi lainnya
@erdasarkan hasil pengamatan dapat dilihat bahwa suhu turut berpengaruh terhadap laju respirasi aerob Rangkaian kecambah pada suhu yang lebih tinggi yaitu -,LC melepaskan lebih banyak dari pada rangkaian kecambah pada suhu 2.LC umlah yang dilepaskan dapat dilihat dari banyaknya "Cl yang dibutuhkan saat titrasi
Kecambah dibungkus dengan kain kasa% kain kasa memiliki pori>pori yang cukup besar sehingga dapat digunakan untuk memberi ruang atau celah yang dapat dilewati oleh oksigen dan karbon dioksida pada saat proses respirasi Kecambah dimasukkan kedalam botol yang ditutup rapat !enutupan rapat ini bertujuan agar tidak ada gangguan dari luar yang dapat mempengaruhi hasil pengamatan seperti oksigen dari luar yang masuk kedalam botol dan tidak ada karbon dioksida yang keluar dari botol 1arutan didalam botol merupakan larutan basa kuat yaitu #aO"% #aO" ber=ungsi sebagai larutan yang dapat berikatan dengan Karbon dioksida hasil dari respirasi kecambah #aO" yang mengikat karbon dioksida akan membentuk natrium bikarbonat yang merupakan karbondioksida terlarut !ersamaan reaksinya sebagai berikut 0
2#aO" M CO2 #a2CO<M "2O
3itrasi yang dilakukan adalah titrasi asidimetri yaitu titrasi penetralan basa (#aO") dengan menggunakan senyawa asam% senyawa asam yang digunakan adalah asam kuat "Cl ungsi titrasi ini untuk mengetahui jumlah CO2 yang
terikat #aO" ebelum dititrasi dengan "C1% larutan dari rangkaian praktikum diambil sebanyak *, ml dan ditambahan @aCl sebanyak ,%. ml% penambahan @aCl ber=ungsi untuk mengendapkan karbon dioksida yang telah
diikat oleh #aO" !ersamaan reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut 0 @aCl2 M #a2CO< @aCO<M 2 #aCl
1arutan yang awalnya berwarna bening kemudian berubah menjadi keruh hal ini disebabkan karena terbentuk endapan putih dari hasil penambahan larutan dengan @aCl2 elanjutnya larutan tersebut diteteskan indicator =enolptalein
(indicator pp) 'ndikator yang berwarna merah ini menyebabkan larutan berubah warna menjadi merah muda 'ndicator pp ber=ungsi untuk memudahkan mengamati perubahan warna ketika larutan dititrasi Kemudian larutan dititrasi dengan asam kuat yaitu "Cl dengan menggunakan pipet tetes hingga larutan berubah warna menjadi bening kembali Harna dapat kembali bening
menunjukkan bahwa larutan basa telah bereaksi sempurna dengan asam sehingga larutan menjadi netral !ersamaan reaksinya sebagai berikut 0
#aO" M "Cl #aCl M "2O
umlah karbon dioksida yang dilepaskan oleh kecambah pada proses repirasi aerob berbanding lurus dengan jumlah "Cl yang diteteskan ketika titrasi dengan kata lain semakin banyak karbon dioksida yang dilepaskan maka semakin banyak "Cl yang diperlukan saat titrasi% dan begitu pula sebaliknya "cl ber=ungsi
sebagai peniter (Nat penitrasi) dalam penitrasi ini
!ada botol * (dilakukan < kali percobaan) memerlukan volume "Cl berturut>turut sebanyak *%7 ml% 2%*ml% dan *%9ml untuk mengubah larutan menjadi berwarna merah muda sedangkan kadar CO2 yang dikeluarkan berdasarkan
perhitungan rumus yaitu berturut turut sebesar <% -2% dan << mlB1 ika dirata> ratakan sebesar <7%: mlB1 edangkan pada botol 2 di suhu ruang memerlukan
volume "Cl sebanyak 9 ml untuk mengubah warna larutan dan kadar CO2yang
dikeluarkan sebesar :2 mlB1
$ntuk perlakuan dalam oven (-,/C) pada botol * memerlukan volume "Cl sebanyak *% ml% 2%, ml% dan *ml dan kadar CO2 yang dikeluarkan sebesar
<%<: mlB1 !ada botol 2 yang ditaruh di oven memerlukan volume "Cl sebanyak ml dan kadar CO2yang dikeluarkan sebesar 27 mlB1
@erdasarkan data yang didapat tersebut maka dapat diketahui bahwa laju respirasi dipengaruhi oleh suhu dan CO2 elain itu juga dipengaruhi oleh
oksigen Aenurut alisbury (*99.) @agi sebagian besar bagian tumbuhan dan spesies tumbuhan% I*, respirasi biasanya 2%, sampai 2%. pada suhu antara . dan
2./C @ila suhu meningkat lebih jauh sampai <, atau <./C% laju respirasi tetap meningkat% tapi lebih lambat% jadi I*,mulai menurun
@eikut merupakan reaksi kimia yang terjadi pada saat respirasi kecambah biji kacang hijau0
i) CO2(g) CO2(l)
(ii) CO2 (l) M #aO" (a) #a"CO<
(iii) #aO"(a) M #a"CO<(a) #a2CO< (a) M "2O (l)
(>) CO2(g) M 2#aO" (a) #a2CO< (a) M "2O (l)
aat dititrasi dengan "C1% maka terjadi reaksi 0
(iv) CO2(g) M 2#aO" (a) #a2CO<(a) M "2O (l)
(v) #a2CO<(a) M @aCl2(a) 2#aCl (a) M @aCO< (a)
(vi) @aCO<M 2"Cl @aCl2(a) M CO2(g) M "2O (l)
KESIMPULAN
Kecambah yang di taruh di dalam oven memiliki laju respirasi yang lebih rendah dibandingkan diruangan terbuka aktor yang mempengaruhi tersebut dipengaruhi oleh suhu% ketersediaan oksigen% dan CO2
SARAN emoga praktikum selanjutnya lebih baik lagi
DA"TAR PUSTAKA
@ewley% 4 and A@lack*97< Physiology and Biochemistry of Seeds. SpringerVerlag Berlin Heidelberg.New York.
@hat%P*999 Mass ransfer with !omple" !hemical #eaction in $as %i&uid system. wo step #e'ersible #eaction with unit stoichiometric and (ynetic )rders.!hemical *nggineering.
@rimble% 1*9, +ntermediate Botany.Mc.Millan and !ompany %imited 3 Aartins !ress 'nc#ew ?ork
Curtis%O and 4G Clark*9., ,n +ntroduction to plant Physiology.Mc.$raw Hill Book !ompany +nc.New York.
ckert%R%R4avid and +George *979 Physiology.Mechanisme and ,daptation hird edition !rentice and "all #ew ?ork
itter%+" dan RKA "ay *99* -isiologi %ingkungan anaman.$adah mada /ni'ersity Press?ogyakarta
Gabriel%2,,* -isika %ingkungan "iprokatesakarta
Ailler% C*99* Plant Physiology 0ith #eference to he $reen Plant.ata Mc $rrow"ill @ook Company 'nc#ew ?ork
Ailthorpe%1 and Aoorby*997 +n +ntroduction crop PhysiologySeed Second *dition Cambridge $niversity !ress ydney
Aohr%" +nd ! chop=er*99. Plant Physiology pringer>Perlag @erlin "eidelberg@erlin
Augnisyah%HI%+etiawan%uwarto%Cantiwa*99- Panduan Praktikum dan Penelitian Bidang ilmu dan teknologi Benih Raja Gra=indo !ersadaakarta
#jiyati% 4an 4anarti*999 !alawija Budidaya dan ,nalisa /saha ani !enebar swadayaakarta
!antastico% R@ *99< -isiologi Pasca Panen1 Penanganan dan Pemanfaatan Buah2 Buahan dan Sayur2Sayuran ropika dan Subtropika !enerjemah Kamariyani
$GA>!ress ?ogyakarta
!antastico% R@ *97- isiologi !asca !anen% !enanganan dan !eman=aatan @uah> @uahan dan ayur>ayuran 3ropika dan ubtropika !enerjemah Kamariyani $GA>!ress ?ogyakarta
!han% 1 dan 4Auchtadi*99< -isiologi anaman Gadjah mada $niversity !ress?ogyakarta
!oincelot%R!*9:9 Horticulture Principles and Practical ,plication !rentice>"all'nc nglewood Cli==s#ew ersey
!urwono dan R"artono2,,7 (acang Hiau!enebar wadayaakarta
alisbury dan C H Ross *99. -isiologi umbuhan '3@ @andung 3jitrosomo%*97, Botani /mum+ngkasa@andung
Hills% R@"% 3" 1ee% ! Graham% H@ AcGlasson and G "all *97* !ost "arvest 0 an +ntroduction to he Physiology and Handling of -ruit and Vegetable #ew outh Hales $niversity>!ress +ustralia
"asil penghitungan kadar CO2 0
a uhu Oven
* Kadar CO2 5 1000 x1,8 x40 1000 x2 5 < 2 Kadar CO2 5 1000 x2,1 x40 1000 x2 5 -2 < Kadar CO2 5 1000 x1,9 x40 1000 x2 5 <7 b uhu Ruang * Kadar CO2 5 1000 x1,6 x40 1000 x2 5 <2
2 Kadar CO2 5 1000 x2 x40 1000 x2 5 -, < Kadar CO2 5 1000 x1,9 x40 1000 x2 5 <7