wELcome to my BLOg...seMOga bermanfaat bagi semuanya...

Selasa, 10 April 2012

pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah

BAB I
PENDAHULUAN
    Latar Belakang
Semua sel aktif terus menerus melakukan respirasi, sering menyerap O2 dan melepaskan CO2 dalam volume yang sama. Namun seperti kita ketahui, respirasi lebih dari sekadar pertukaran gas secara sederhana. Proses keseluruhan merupakan reaksi oksidasi-reduksi, yaitu senyawa dioksidasi menjadi CO2 dan O2 yang diserap direduksi menjadi H2O, Pati, fruktan, sukrosa, atau gula yang lainnya, lemak, asam organik, bahkan protein dapat bertindak sebagai substrat respirasi. (Salisbury & Ross, 1995).
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. Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut:
C6H12O6   +   O2     →    6CO2   +   H2O   +   energi
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 krebs, dan transpor elektron.
    RUMUSAN MASALAH
Bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah ?
    TUJUAN
Mengetahui pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah ?
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
    Respirasi
Respirasi adalah reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk  aktivitas sel dan kehidupan tumbuhan dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya. Jadi respirasi merupan proses pembongkaran molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana. Sedangkan fotosintesis adalah proses pembentukan molekul organik kompleks menjadi molekul sederhana.
Jenis Respirasi
Berdasarkan kebutuhan oksigen, respirasi dibagi menjadi dua macam yaitu respirasi  aerob dan respirasi anaerob. Perbedaan antara respirase aerob dan anaerob:
Aerob                         Anaerob
Umum terjadi                Terjadi hanya dalam keadaan khusus
Berlangsung seumur hidup            Sementara, hanya fase tertentu
Energy yang dihasilkan besar        Energinya kecil
Tidak merugikan tumbuhan         Menghasilkan senyawa beracun
Memerlukan oksigen            Tanpa oksigen
Hasil akhir berupa CO2 dan H2O        Hasil akhir C2H5OH dan CO2
Pada umumnya glukosa merupakan substrat utama respirasi pada tumbuhan. Substrat tersebut direspirasikan menurut persamaan reaksi:
C6H12O6 + 6 O6       6 CO2 + 6 H2O
Reaksi tersebut sebenarnya memberikan gambaran yang mengaburkan, karena sebenarnya O2 dalam respirasi tidak bereaksi secara langsung dengan glukosa. Seharusnya ada molekul-molekul air yang ditambahkan kepada produk intermediate peuraian glukosa (satu molekul air untuk setiap atom C dalam molekul glukosa) dan atom-atom H didalam produk intermediate bereaksi dengan O2 yang direduksi menjadi air.
Penambahan enam molekul air pada sebelah kiri dan kanan secara penjumlahan tidak berarti, tetapi mempunyai arti yang penting jika ditinjau dari segi biokimia.
Tahapan Respirasi
 Tahapan reaksi kimia respirasi dibagi menjadi dua yaitu:
1. Glikolisis, merupakan rangkaian peubahan glukosa menjadi asam piruvat
2. Daur krebs atau Siklus Asam Trikarboksilat (TCA) yaitu perubahan asetil-CoA
menjadi CO2, H2O, dan energi.
Perubahan glukosa menjadi asam piruvat dapat pula terjadi lewat jalur lain yaitu jalur pentose fosfat. Cadangan makanan yang berupa lemak dapat dioksidasi dengan cara menghidrolisis menjadi asam lemak terlebih dahulu. Asam lemak tersebut kemudian dioksidasi menjadi asam asetat dan asetil-CoA, yang kemudian didalam glioksisom diubah menjadi gloksilat, malat dan suksinat.
Energi yang terjadi adalah merupakan hasil pemecahan substrat respirasi. Yang dimaksud substrat respirasi ialah setiap senyawa organic penyusun protoplasma yang dioksidasi dalam respirasi. Produk penguraian sebelum menjadi CO2 dan air, terbentuk terlebih dahulu produk intermediate, biasanya disebut sebagai metabolitintermediate respirasi.
Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama dalam sel jenis tumbuhan tinggi. Substrat yang terpenting diantara karbohidrat adalah glukosa, fruktosa, sukrosa, dan pati. Glukosa dan fruktosa merupakan bahan dasar dasar bagi pembentukan karrbohidrat yang lebih kompleks. Sukrosa (merupakan disakarida yang terdiri atas glukosa dan fruktosa) dan pati (polimer dari glukosa) merupakan bentuk karbohidrat campuran yang penting di dalam sel tumbuhan. Selain sukrosa merupakan bentuk senyawa organic utama yang ditransportasikan di dalam tubuh tumbuhan.
B. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Respirasi
a. 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.
b. 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.
c. 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.
d. Suhu
Pada rentang temperatur 00C sampai dengan 450C, peningkatan temperatur akan diikuti peningkatan laju respirasi. Tinggi dan lamanya temperatur bekerja maka memungkinkan untuk menyebabkan rusaknya protein enzim, sehingga laju respirasi menurun. Demikian juga pada temperatur yang rendah, laju respirasi menurun karena terjadi perubaha struktur dari protein enzim.
e. Cahaya
Peningkatan intensitas cahaya menyebabkan peningkatan laju respirasi. Mengenai pegaruh cahaya terhadap laju respirasi dapat ditinjau dari tiga sisi, yaitu :
    Meningkatnya intensitas cahaya akan meningkatkan laju fotosintesis yang berarti substrat respirasi yang tersedia meningkat dengan demikian laju respirasi juga meningkat.
    Meningkatnya intensitas cahaya akan meningkatkan temperatur sehingga laju respirasi cepat.
    Meningkatnya intensitas cahaya akan meningkatkan hasil fotosintat di dalam sel penutup stoma sehingga mnyebabkan stoma membuka. Dengan demikian proses pertukaran gas O2 dan CO2 berlangsung dengan cepat. Akibatnya laju respirasi meningkat.
f. Konsentrasi Karbondioksida
Meningkatnya konsentrasi karbondioksida diperkirakan dapat menghambat terjadinya respirasi. Karena konsentrasi karbondioksida yang tinggi menyebabkan menutupnya stoma sehingga proses pertukaran gas menjadi terbatas (kurang cepat). Hal ini mengakibatkan pada penurunan laju respirasi.
g. Tersedianya Air
Air dalam jumlah banyak dapat menyebabkan penurunan laju respirasi. Hal ini karena air merupakan medium tempat terjadinya reaksi respirasi.
    Luka dan Stimulus Mekanis
Stimulus mekanis pada jaringan daun menyebabkan respirasi naik untuk sementara. Penekanan mempunyai efek yang rendah dan penyobekan mampu memacu respirasi. Hal ini dikarenakan pemisahan antara substrat dan oksidasenya, glikolisis yang normal dan katabolisme oksidatif meningkat karena rusaknya sel, sel-sel kembali ke keadaan meristematis diikuti proses penyambuhan.
































BAB III
METODE PENELITIAN

    JENIS PENELITIAN
Penelitian yang kami lakukan adalah penelitian ekperimental, karena penelitian ini dilakukan di laboratorium dan dalam penelitian ini terdapat variabel manipulasi , variabel control dan variabel respon.

    VARIABEL PENELITIAN
    Variabel Manipulasi     :  suhu
    Variabel Kontrol     : Ukuran Erlenmeyer, volume larutan NaOH, jenis kecambah, berat kecambah, umur kecambah, waktu penyimpanan kecambah, volue BaCL2, jumlah tetesan PP
    Variabel Respon     : Kecepatan  respirasi.

    ALAT DAN BAHAN
    Alat
    Erlenmeyer 250 ml     6 buah
    Neraca     1 buah
    Buret      1 set
    Pipet     1 buah
    Kain kasa     secukupnya
    Benang     secukupnya
    Plastic     secukupnya

    Bahan
    Kecambah kacang hijau umur 2 hari     30 gr
    Larutan NaOH 0,5 M     300 mL
    Larutan HCl 0,5 M     secukupnya
    Larutan BaCl2 0,5 M     15 mL
    Larutan Phenolftalin (PP)     secukupnya
    LANGKAH KERJA
    Menyiapkan bahan dan alat yang diperlukan.
    Menyiapkan 6 erlenmeyer lalu mengisi masing-masing dengan 30 ml larutan NaOH 0,5 M.
    Menimbang 5 gram kecambah yang disediakan kemudian membungkus dengan kain kasa dan diikat dengan seutas tali. Masing-masing 2 sampel untuk suhu ruangan dan 2 sampel untuk suhu dalam inkubator.
    Memasukkan kedalam Erlenmeyer dan menggantungkan bungkusan kecambah tersebut di atas larutan NaOH dengan bantuan tali. Kemudian menutup rapat-rapat botol tersebut dengan plastic.
    Menyimpan  2 botol berisi kecambah dan 1 botol tanpa kecambah (control) masing-masing pada suhu ruangan dan yang lain di dalam incubator dengan suhu 380 C.
    Setelah 24 jam, melakukan titrasi untuk mengetahui jumlah gas CO2 yang dilepaskan selama respirasi kecambah.
    Mengambil 5 ml larutan NaOH dalam botol kemudian memasukkan dalam Erlenmeyer. Setelah itu menambahkan 2,5 ml BaCl2 dan menetesi dengan 2 tetes PP sehingga larutan berwarna merah. Selanjutnya larutan tersebut dititrasi dengan HCl 0,5 M. Titrasi dihentikan setelah warna merah tepat hilang.

    DESAIN EKSPERIMEN

Menyiapkan 6 erlenmeyer dan masing-masing diisi
dengan 30 ml larutan NaOH 0,5 M


Menimbang 5 gram kecambah lalu dibungkus dengan
kain kasa dan diikat dengan seutas tali


Memasukkan kedalam Erlenmeyer dan menggantungkannya
di atas larutan NaOH lalu ditutup rapat-rapat


Menyimpan  2 botol berisi kecambah dan 1 botol tanpa
kecambah (control) masing-masing diletakkan
di suhu ruangan dan yang lain di incubator (suhu 380 C)
selama 24 jam


Melakukan titrasi  dengan cara mengambil 5 ml larutan NaOH
kemudian ditetesi 2,5 ml BaCl2 dan 2 tetes PP sampai larutan
berwarna merah, lalu titrasi dengan HCl 0,5 M sampai
warna merah tepat hilang
























BAB IV
HASIL dan PEMBAHASAN

    HASIL

a. Tabel Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Respirasi Kecambah.

Suhu    Erlenmeyer    Volume HCl (ml)    Volume NaOH yang terikat (ml)    V. CO2 Hasil Respirasi    Kecepatan respirasi (ml/jam )
29oC
(Ruangan)    A    1,6    20,4    3,9    0,16
    B    2,6    14,4       
    C    1,9    18,6       
38oC
(Inkubator)    A    0,9    24,6    6    0,26
    B    2,2    16,8       
    C    1,6    20,4       



Keterangan :

A  : Kontrol
B : Kecambah
C  : Kecambah




b.Histogram

    ANALISIS DATA
Berdasarkan tabel dan histogram diatas maka dapat dilihat bahwa pada suhu ruangan 28oC diperoleh volume NaOH yang mengikat CO2 pada erlenmeyer B dan C yang berisi kecambah sebesar 14,4 ml dan 18,6 ml, sedangkan pada Erlenmeyer A yang sebagai kontrol diperoleh volume NaOH yang mengikat CO2 sebanyak 20,4ml. Volume CO2 hasil respirasi sebanyak 3,9 ml dan diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,16 ml/jam
Pada perlakuan suhu dalam inkubator dengan suhu 38oC, diperoleh volume NaOH yang mengikat CO2 pada erlenmeyer B dan C yang berisi kecambah, yaitu sebanyak 16,8 ml dan 20,4ml, sedangkan pada Erlenmeyer A yang sebagai kontrol diperoleh volume NaOH yang mengikat CO2 sebanyak ml 24,6. Volume CO2 hasil respirasi sebanyak 6 ml dan kecepatan transpirasi sebesar 0,26ml/jam.

    PEMBAHASAN
Berdasarkan analisis diatas maka dapat diketahui bahwa besarnya suhu mempengaruhi kadar CO2 yang dilepaskan dari proses respirasi kecambah, dimana pada suhu incubator (380C) diperoleh volume CO2 hasil respirasi lebih besar dibandingkan pada suhu ruangan, yakni sebesar 6  ml. Hal ini dikarenakan pada suhu incubator, keadaan suhunya dibuat konstan (stabil), dimana pada suhu yang konstan (stabil) kerja enzim akan lebih optimal tanpa mengalami kerusakan. Seperti yang kita ketahui bahwa proses respirasi melibatkan kerja berbagai enzim. Karena enzim tidak mengalami kerusakan maka enzim akan mempercepat pengubahan glukosa menjadi karbon dioksida. Oleh karena itu, CO2 yang dilepaskan dari respirasi kecambah lebih besar. Selain itu, pada suhu yang lebih tinggi volume CO2 akan lebih banyak diikat oleh NaOH sehingga kadar CO2¬ yang dilepaskan makin besar.
Pada suhu ruangan (280C) volume CO2 hasil respirasi kecambah lebih rendah daripada suhu inkubasi (380C), yakni sebesar  3,9 ml. Hal ini dikarenakan pada suhu yang lebih rendah, kerja enzim tidak optimal sehingga mengakibatkan reaksi pengubahan glukosa menjadi CO2 lebih lambat sehingga volume CO2 yang dilepaskan dari proses respirasi lebih sedikit. Selain itu, pada suhu yang lebih rendah, volume CO2 akan lebih sedikit diikat oleh NaOH sehingga CO2 yang dilepaskan dari proses respirasi lebih kecil.
Kontrol pada percobaan ini adalah Erlenmeyer yang hanya diisi NaOH tanpa kecambah, ternyata menunjukkan nilai respirasi yang lebih tinggi. Pada Erlenmeyer tanpa kecambah diduga terdapat mikroorganisme yang melakukan respirasi, karena sel`ma melakukan  praktikum semua alat yang digunakan tidak disterilkan.













BAB V
KESIMPULAN
Dari  praktikum mengenai pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi pada kecambah, dapat ditarik kesimpulan, yaitu : Respirasi pada kecambah lebih cepat terjadi pada suhu yang lebih tinggi.Tinggi dan rendahnya suhu mempengaruhi kecepatan respirasi. Makin banyak CO2 yang dibebaskan, maka proses respirasi makin cepat.

























DAFTAR PUSTAKA

Rahayu, Yuni Sri, Yuliani dan Budipramana, Lukas. 2012. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya: Lab. Fisiologi Tumbuhan UNESA.
Sasmita Mihardja, Dradjat. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung ITB.
Salisbury. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Press.
Soewardiati. 1991. Biologi Umum. Surabaya : Unipress IKIP Surabaya
Sri Rahayu, Yuni dkk. 2008. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya.




LAMPIRAN

    Pada suhu ruangan (280C)
    Erlenmeyer A
Volume  HCl hasil titrasi =  1,6 ml
Volume NAOH yan tidak terikat oleh CO2 = 30/5 x 1,6 ml = 9,6 ml
Volume NAOH yang terikat CO2 = 30ml – 9,6 ml = 20,4 ml
    Erlenmeyer B
 Volume  HCl hasil titrasi =  2,6 ml
Volume NAOH yang tidak terikat oleh CO2 = 30/5 x 2,6ml = 15,6 ml
Volume NAOH yang terikat CO2 = 30ml-15,6 ml = 14,4  ml
    Erlenmeyer C
Volume  HCl hasil titrasi =  1,9 ml
Volume NAOH yang tidak terikat oleh CO2 = 30/5 x 1,9 ml = 11,4 ml
Volume NAOH yang terikat CO2 = 30ml-11,4 ml =18,6  ml


Volume CO2 hasil respirasi
= (volume NaOH yang terikat CO2 pada kecambah 1+Vol.NaoH yg terikat CO2 pd kecambah 2)/2 - v. NaOH yg terikat CO2 pd perlakuan control
= (15,6+18,6 )/2 – 20,4
= -3,9 ml

Kecepatan respirasi
V respirasi = (v.CO2 hasil respirai (ml))/(waktu (jam))
          = (3,3 ml)/(23 jam)
         = 0,14 ml/jam



    Pada suhu incubator ( suhu 38o C)

    Erlenmeyer A
Volume  HCl hasil titrasi =  0,9 ml
Volume NAOH yan tidak terikat oleh CO2 = 30/5 x 0,9 ml = 5,4 ml
Volume NAOH yang terikat CO2 = 30ml – 5,4 ml = 24,6 ml
    Erlenmeyer B
 Volume  HCl hasil titrasi =  2,2 ml
Volume NAOH yang tidak terikat oleh CO2 = 30/5 x 2,2ml = 13,2 ml
Volume NAOH yang terikat CO2 = 30 ml - 13,2 ml = 16,8 ml
Erlenmeyer C
Volume  HCl hasil titrasi =  1,6 ml
Volume NAOH yang tidak terikat oleh CO2 = 30/5 x 1,6 ml = 9,6 ml
Volume NAOH yang terikat CO2 = 30ml-9,6ml = 20,4 ml


Volume CO2 hasil respirasi
= (volume NaOH yang terikat CO2 pada kecambah 1+Vol.NaoH yg terikat CO2 pd kecambah 2)/2 - v. NaOH yg terikat CO2 pd perlakuan control
= (16,8+20,4 )/2 – 24,6
= - 6 ml

Kecepatan respirasi
V respirasi = (v.CO2 hasil respirai (ml))/(waktu (jam))
          = 6/(23 jam)
         = 0,26 ml/jam

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar