LAPORAN PRAKTIKUM
ANATOMI FISIOLOGI TUMBUHAN
Kadar CO2 Pada Jaringan Tumbuhan Phaeseolus radiatus
NAMA : NIA WIDYARSIH
NIM : F05112062
KELAS B REG A
PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2014
ABSTRAK
Pada praktikum mengenai Penetapan Kadar CO2 Pada Jaringan Tumbuhan Phaeseolus radiatus bertujuan untuk mengetahui laju respirasi dari kecambah kacang hijau berdasarkan kadar CO2 yang dihasilkan. Penentuan tersebut dilakukan dengan metode titrasi NaOH dengan HCl. Dilakukan dengan membandingkan 2 perlakuan. Perlakuan pertama kecambah di biarkan di suhu ruang (25°C) sedangkan perlakuan kedua kecambah ditaruh di dalam oven bersuhu 40°. Didapatkan hasil bahwa kecambah yang di taruh di dalam oven memiliki laju respirasi yang lebih rendah dibandingkan diruangan terbuka. Hal tersebut dipengaruhi oleh suhu, ketersediaan oksigen, dan C02. Suhu yang tinggi menyebabkan laju respirasi menurun karena enzim yang berperan dalam proses metabolisme mengalami denaturasi. Selain itu pada oven yang tertutup ketersediaan oksigen jauh lebih sedikit sehingga proses penangkapan oksigen tidak semaksimal pada suhu ruang sehingga kadar CO2 yang dihasilkan pun juga tidak sebanyak pada kecambah pada suhu ruang.
Kata kunci :Respirasi, Laju respirasi, CO2, O2, Suhu
PENDAHULUAN
Fotosintesis menyediakan molekul organik yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan mahluk hidup lainnya. 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).
Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang berarti bernafas. Reaksi respirasi merupakan reaksi katabolisme yang memecah molekul-molekul gula menjadi molekul anorganik berupa CO2 dan H2O (Salisbury & Ross, 1995).
Respirasi aerob merupakan proses yang umum terjadi dalam hampir semua organisme eukariot, dan secara umum proses respirasi di dalam tumbuhan mirip dengan apa yang dijumpai di dalam hewan dan eukoriot tingkat rendah, tetapi beberapa aspek khusus dari respirasi tumbuhan membedakannya dari respirasi hewan. Respirasi aerob adalah proses biologi yang memobilisasi dan mengoksidasi molekul organik secara terkontrol. Selama respirasi, energi bebas dilepas dan disimpan sementara dalam bentuk ATP yang siap digunakan untuk aktifitas sel dan perkembangan tumbuhan (Tjitrosomo 1987).
Proses respirasi diawali dengan adanya penangkapan O2 dari lingkungan. 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. Sedangkan untuk menghitung respirasi dapat menggunakan koefisian respirasi (KR), yaitu perbandingan CO2dengan O2 (Kamariyani 1984).
Lebih terinci oleh Jukri & Heru (2004:19) bahwa respirasi merupakan reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk aktifitas sel dan kehidupan tumbuhan dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya. Jadi respirasi merupakan proses pembongkaran molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Sedangkan fotosintesis yang disebutkan tadi adalah kebalikannya, yakni penyusunan atau pembentukan molekul organik kompleks dari molekul yang lebih sederhana.
Respirasi sel-sel tumbuhan berupa oksidasi molekul organik oleh oksigen dari udara akan membentuk karbon dioksida dan air. Beberapa reaksi respirasi yang menghasilkan energi bergabung untuk membentuk ATP dan penggabungan inilah yang memungkinkan penyimpanan sebahagian energi yang timbul selama respirasi, tidak hanya hilang sebagai panas. Jadi fungsi utama respirasi adalah menghasilkan molekul-molekul ATP.
Karbondioksida merupakan unsur utama dalam proses fotosintesis yang dibutuhkan olehfitoplankton dan tumbuhan air. Keberadaan karbondioksida diperairan sangat dibutukan oleh tumbuhan baik yang besar maupun yang kecil untuk proses fotosintesis (Kordi, 2004).
CO2 juga terbentuk dalam air karena proses dekomposisi (oksidasi) zat organik oleh mikroorganisme. Umumnya juga terdapat dalam air yang telah tercemar. Karbondioksida pula diperairan berasal dari difusi atmosfer, air hujan, air yang melewati tanah organik, dan respirasi tumbuhan dan hewan, serta bakteri aerob dan anaerob (Efendi, 2003).
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).
Faktor yang mempengaruhi laju respirasi ada dua, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal meliputi tingkat perkembangan, susunan kimia jaringan, ukuran produk, pelapis alami dan jenis jaringan. Sedangkan faktor eksternal meliputi suhu, gas etilen, ketersediaan O2 dan CO2. Laju respirasi menentukan daya tahan produk yang disimpan sehingga produk yang laju respirasinya rendah umumnya disimpan lebih lama dalam kondisi yang baik. Respirasi pada tumbuhan ditandai oleh penurunan konsentrasi gas O2 dan peningkatan konsentrasi CO2 dalam chamber (Wills et al., 1981).
Berbagai faktor lingkungan dapat mempengaruhi laju respirasi, diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Ketersediaan substrat
Respirai bergantung pada ketersediaan substrat. Tumbuhan yang kandungan pati, fruktan, atau gulanya rendah, melakukan respirasi pada laju yang rendah. Tumbuhan yang banyak gula sering melakukan respirasi lebih cepat bila gula disediakan. Bahkan laju respirasi daun sering lebih cepat setelah matahari tenggelam, saat kandungan gula tinggi dibandingkan dengan ketika matahari terbit, saat kandungan gulanya lebih rendah (Salisbury & Ross, 1995).
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 berespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara ( Yasa, 2009).
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. Bagi sebagian besar bagian tumbuhan dan spesies tumbuhan, Q10 respirasi biasanya 2,0 sampai 2,5 pada suhu antara 5 dan 25°C. Bila suhu meningkat lebih jauh sampai 30 atau 35°C, laju respirasi tetap meningkat, tapi lebih lambat, jadi Q10 mulai menurun (Salisbury & Ross, 1995).
4. Jenis 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 (Yasa, 2009).
METODELOGI
Praktikum Penetapan Kadar CO2 Respirasi Jaringan Tumbuhan ini di Laboratorium Pendidikan Biologi FKIP UNTAN pada hari Kamis, 24 april 2014 dari pukul 12.30 - selesai. alat yang digunakan antara lain yaitu pipa kapiler bengkok, erlenmeyer, gelas kimia, tabung reaksi kecil, buret dan pipet tetes. Sedangkan bahan yang digunakan antara lain yaitu kecambah kacang hijau (Phaseolus radiatus), NaOH 10 N, vaselin dan metilen blue.
Mula-mula yang dilakukan adalah memasukkan NaOH 10 M sebanyak 10 ml ke dalam botol selai sebanyak 6 buah. Selanjutnya menimbang 5 gr kecambah kacang hijau dan kemudian dibungkus dengan kain kasa lalu dimasukkan ke dalam masing-masing botol selai dengan keadaan menggantung ( jangan terkena NaOH) selanjutnya membungkus botol dengan aluminium foil dan menutupnya dengan tutup botol selai. Lalu kemudian memasukkan 3 botol selai dalam oven dengan suhu 40° C dan meletakkan 3 botol lainnya pada suhu ruang selama 24 jam. Kemudian setelah 24 jam maka praktikan mengambil 2 ml NaOH pada masing-masing botol selai lalu memasukkannya ke dalam erlenmeyer dan kemudian praktikan menambah 3 tetes indikator PP dan larutan BaCl2 0,2 M sebanyak 0,5 ml kedalamnya. Langkah selanjutnya praktikan menitrasi dengan HCl 1 M sampai larutan berubah warna menjadi pink ( merah muda). Dan terakhir menghitung kadar CO2 dengan rumus:
Kadar CO2 =1000 x V titran HCLx Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari percobaan yang dilakukan, didapatkan hasil pengamatan yaitu:
No.
Perlakuan
Volume HCl (ml)
Kadar CO2 (mg/l)
1.
Suhu ruang 250C
Ruang 1 : 11,5
Ruang 1 : 230
Ruang 2 : 13,7
Ruang 2 : 274
Ruang 3 : 11,5
Ruang 3 : 230
Rata-rata
18,35
244,67
2.
Dalam oven 400C
Oven 1 : 8
Oven 1 : 160
Oven 2 : 7,5
Oven 2 : 150
Oven 3 : 11,3
Oven 3 : 226
Rata-rata
8,93
178,67
Ruang 1
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH) =
1000 x 11,5 ml x 401000 x 2 ml = 230
Ruang 2
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH) =
1000 x 13,7 ml x 401000 x 2 ml = 274
Ruang 3
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH) =
1000 x 11,5 ml x 401000 x 2 ml = 230
Oven 1
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH) =
1000 x 8 ml x 401000 x 2 ml = 160
Oven 2
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH) =
1000 x 7,5 ml x 401000 x 2 ml = 150
Oven 3
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH) =
1000 x 11,3 ml x 401000 x 2 ml = 226
Kecambah melakukan pernapasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2) sebagai bahan yang diserap atau diperlukan dan menghasilkan gas karbondioksida (CO2), air (H2O) dan sejumlah energi. Percobaan kali ini dilakukan untuk mengetahui laju respirasi dan menentukan kuosien respirasi dari tanaman kacang hijau (Phaseolus radiatus). 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. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi suatu organisme antara lain: umur atau usia organisme tersebut, bobot dari kegiatan yang dilakukan, ukuran organisme itu sendiri, keadaan lingkungan sekitar, serta cahaya juga mempengaruhi rata-rata pernapasan (Dwidjoseputro 1986).
Koesien respirasi (KR) ialah rasio molekul (volume) CO2 yang dilepaskan oleh jaringan pada periode waktu tertentu dan molekul (volume) O2 yang diambil (Tjondronegoro 2010). Besar kecilnya nilai koesien respirasi ini dipengaruhi oleh bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempurna atau tidaknya proses respirasi tersebut dengan kondisi lainnya (Simbolon, 1987).
Pada praktikum Penetapan Kadar Co2 Respirasi Jaringan Tumbuhan langkah pertama yang kami lakukan yaitu menyediakan 6 buah botol selai yang kemudian diisi dengan NaOH. Selanjutnya kacang hijau yang telah dibungkus terlebih dahulu dengan kain kasa dimasukkan pada tiap botol selai dengan keadaan menggantung. Lalu botol selai dibungkus dengan aluminium foil. Barulah setelahnya dilakukan perlakuan yang berbeda dimana 2 botol selai dimasukkan dalam oven dengan suhu 40°C sedangkan 2 botol lainnya dibiakan pada suhu ruang selama 24 jam. Setelah itu NaOH pada tipa botol dimabil 2 ml dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer dengan ditambah 3 tetes indikator PP dan larutan BaCl2. Dan terakhir dititrasi dengan HCl hingga larutan berubah menjadi merah muda. Selanjutnya menghitung kadar CO2menggunakan rumus berikut:
Kadar CO2 = 1000 x V titran HCl x Mr sampel (NaOH)1000 x V sampel (NaOH)
Untuk perlakuan pada suhu ruang (25°C) pada botol 1 memerlukan volume HCl sebanyak 11,5 ml untuk mengubah larutan menjadi berwarna merah muda sedangkan kadar CO2 yang dikeluarkan berdasarkan perhitungan rumus yaitu sebesar 230 ml/L. Pada botol 2 di suhu ruang memerlukan volume HCl sebanyak 13,7 ml untuk mengubah warna larutan dan kadar CO2 yang dikeluarkan sebesar 274 ml/L. Sedangkan pada botol 3 di suhu ruang memerlukan volume HCl sebanyak 230 ml untuk mengubah warna larutan dan kadar CO2 yang dikeluarkan sebesar 72 ml/L.
Untuk perlakuan dalam oven (40°C) pada botol 1 memerlukan volume HCl sebanyak 8ml dan kadar CO2 yang dikeluarkan sebesar 160ml/L. Pada botol 2 yang ditaruh di oven memerlukan volume HCl sebanyak 7,5 ml dan kadar CO2 yang dikeluarkan sebesar 150 ml/L. Sedangkan Pada botol 3 yang ditaruh di oven memerlukan volume HCl sebanyak 11,3 ml dan kadar CO2 yang dikeluarkan sebesar 226 ml/L.
Berdasarkan data yang didapat tersebut maka dapat diketahui bahwa laju respirasi dipengaruhi oleh suhu dan CO2. Selain itu juga dipengaruhi oleh oksigen. Menurut Salisbury (1995) Bagi sebagian besar bagian tumbuhan dan spesies tumbuhan, Q10 respirasi biasanya 2,0 sampai 2,5 pada suhu antara 5 dan 25°C. Bila suhu meningkat lebih jauh sampai 30 atau 35°C, laju respirasi tetap meningkat, tapi lebih lambat, jadi Q10 mulai menurun.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum Penetapan Kadar Co2 Respirasi Jaringan Tumbuhan maka dapat disimpulkan bahwa laju respirasi dipengaruhi oleh suhu, CO2, dan oksigen. Laju respirasi pada kecambah biji kacang hijau lebih tinggi pada suhu ruang (25°C) dibandingkan di dalam oven (40°C). Hal ini karena bagi sebagian besar bagian tumbuhan dan spesies tumbuhan, Q10respirasi biasanya 2,0 sampai 2,5 pada suhu antara 5 dan 25°C. Bila suhu meningkat lebih jauh sampai 30 atau 35°C, laju respirasi tetap meningkat, tapi lebih lambat, jadi Q10 mulai menurun. Selain itu pada suhu tinggi enzim yang berperan dalam proses metabolisme akan mengalami denaturasi sehingga proses respirasi akan berlangsung lebih lama. Ketersediaan oksigen juga mempengaruhi laju respirasi. Dalam oven oksigen yang tersedia jauh lebih sedikit dibanding ruangan terbuka sehingga laju respirasi menurun.
Faktor lain yaitu CO2, dimana CO2 yang dihasilkan pada proses respirasi didalam oven tidak diimbangi dengan tersedianya oksigen. Adapun kadar CO2 yang dikeluarkan oleh kecambah kacang hijau dapat menjadi tolak ukur laju respirasi yang dilakukan oleh kecambah kacang hijau tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Djukri & Heru. 2004. Petunjuk Praktikum Biologi. Universitas Negeri Yogyakarta
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Efendi, 2003. Telaah kualitas air bagi pengelolaan sumber daya dan lingkungan perairan. KANISIUS (Anggota IKAPI). Yogyakarta.
Kamariyani. 1994. Fisologi Pasca Panen. Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Kordi, 2004. Penanggulang Hama dan Penyakit Ikan. Bina Adiaksara, Jakarta.
Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta:PT Gramedia
Salisbury, Frank B. & Ross, Cleon W. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB.
Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2. Bandung: Penerbit Angkasa.
Tjondronegoro dkk. 2010. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Bogor: Biologi FMIPA IPB Bogor.
Wills RHH, Lee TH, Graham D, Glasson WBM, Hall EG. 1981. Postharvest. An Introduction to the Physiology and Handling of Fruits and Vegetables. Kensington, N.S.W. Australia: New South Wales University Press Limited.
Yasa, I Komang Jaya Santika. 2009. Respirasi Dipengaruhi oleh Beberapa Faktor. http://www.idonbiu.com. ( Diakses pada tanggal 6 mei 2014).
