BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Setiap makhluk hidup pasti bernapas. Bernapas dilakukan setiap hari baik siang maupun malam, bahkan kita bernapas setiap detik. Bernapas merupakan salah satu ciri makhluk hidup. Bernapas adalah proses memasukkan serta mengeluarkan udara ke dan dari dalam tubuh. Udara yang dimasukkan itu mengandung
oksigen,
sedangkan
udara
yang
dikeluarkan
mengandung
Karbondioksida serta uap air. Oksigen yang masuk digunakan tubuh untuk melakukan proses respirasi, yaitu proses pemecahan zat-zat makanan untuk menghasilkan energi. Energi tersebut digunakan makhluk hidup untuk melakukan seluruh aktivitas kehidupannya. Istilah pernafasan sering di sama artikan dengan istilah Respirasi, walaupun sebenarnya kedua istilah tersebut secara harfiah berbeda. Sedangkan respirasi (respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik (bahan makanan) di dalam sel guna memperoleh energi. Proses utama respirasi adalah mobilisasi senyawa organik dan oksidasi senyawa-senyawa tersebut secara terkendali untuk membebaskan energi bagi pemeliharaan dan perkembangan tumbuhan. Mula-mula akan kita perhatikan reaksi keseluruhan dari oksidasi suatu molekul heksosa berikut ini: C6H12O6 + 6O2
6 CO2 + 6H2O + energi
Pada hewan-hewan tingkat tinggi terdapat alat untuk proses pernafasan, yakni berupa paru-paru, insang atau trakea, sementara pada hewan-hewan tingkat rendah dan tumbuhan proses pertukaran udara tersebut dilakukan secara langsung dengan difusi melalui permukaan sel-sel tubuhnya. Dari alat pernafasan, oksigen masih harus di angkut oleh darah atau cairan tubuh ke seluruh sel tubuh yang membutuhkan. Selanjutnya oksigen tersebut akan dimanfaatkan untuk oksidasi di dalam sel guna menghasilkan energi. Respirasi bertujuan untuk menghasilkan energi. Karena hewan-hewan tingkat rendah dan tumbuhan tidak memiliki alat pernafasan khusus sehingga oksigen dapat langsung masuk dengan cara difusi,
maka sering kali istilah pernafasan disamakan dengan istilah respirasi. Dengan demikian perbedaan kedua istilah itu tidak mutlak. Alat-alat pernafasan pada hewan berbeda-beda sesuai dengan perkembangan struktur tubuh dan tempat hidupnya. Hewan darat menggunakan paru-paru untuk bernafas dan pada kelompok burung, paru-paru dilengkapi dengan kantong udara. Pada katak dewasa selain menggunakan paru-paru juga menggunakan kulit untuk membantu pernafasan. Hewan yang hidup diperairan (hewan akuatik), misalnya ikan dan udang mempunyai insang. Serangga umumnya mempunyai alat perrnafasan berupa be rupa trakea trake a dan hewan invertebrata invertebrat a yang lain memiliki organ yang berbeda pula. Di dalam praktikum ini, akan dijelaskan bagaimana kecepatan pernapasan atau respirasi pada jangkrik, kecambah, kuncup bunga dan pembuktian bahwa respirasi mengeluarkan karbondioksida. karbondioksida.
B. Tujuan Percobaan Adapun tujuan dari praktikum atau percobaan tentang respirasi ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui kecepatan respirasi dengan hitungan menit 2. Mahasiswa diharapkan terampil dalam membuktikan bahwa pada respirasi dikeluarkan CO2 dengan indikator air kapur dan bromtimol blue.
BAB II METODE PRAKTIKUM
A. Alat
1. Tutup gabus 2. Tabung reaksi 3. Kain kasa aquades 4. Benang 5. Respirometer 6. Pipet tetes 7. Stopwatch
B. Bahan
1.
Kuncup bunga
2.
Kecambah
3.
Jangkrik
4. Hydrilla 5.
Larutan bromtimol blue
6.
Perasa minuman marison
7.
Kalium hodroksida (KOH)
8.
Larutan kapur
9.
Aquades
10. Plastisin
C. Cara Kerja a. Membuktikan bahwa respirasi mengeluarkan CO 2
1. Siapkan 4 buah tabung reaksi. 2. Isi tabung 1 dan tabung 2 dengan 5 ml air kapur. 3. Pada tabung 2, masukkan kuncup bunga atau kecambah yang sudah dibungkus dengan kain kasa dengan posisi menggantung. 4. Isi tabung 3 dan tabung 4 dengan aquades secukupnya. 5. Tambahkan 3-5 tetes larutan bromtimol blue pada tabung 3 dan tabung 4.
6. Pada tabung 3 masukkan beberapa daun Hydrilla. 7. Tutup ke 4 tabung reaksi rapat-rapat. 8. Tunggu selama 30 menit 9. Amati perubahan yang terjadi pada ke-4 tabung. b. Oksigen yang diperlukan hewan dan tumbuhan per satuan waktu
1. Siapkan respirometer 2. Masukkan KOH ke dalam gelas respirometer 3. Masukkan jangkrik, kuncup bunga, dan kecambah ke dalam masingmasing gelas respirometer 4. Tutup gelas respirometer dengan pipa berskala 5. Bungkus celah penutup tabung dengan plastisin / malam 6. Masukkan marison ke dalam pipa berskala menggunakan pipet 7. Amati dan cacat perubahan perpindahan marison pada pipa berskala
BAB III DATA, ANALISIS DATA, DAN PEMBAHASAN A. Data 1. Membuktikan bahwa respirasi mengeluarkan CO 2 No.
Larutan + bahan
Perubahan
1
Kapur
Keruh
2
Kapur + kuncup
Keruh
3
Aquades + bromtimol blue
Biru bening
Aquades + bromtimol blue
Biru kehijauan
+ Hydrilla
bening
4 5
Kapur + kecambah
Keruh
2. Oksigen yang diperlukan hewan dan tumbuhan per satuan waktu No.
1
2
Berat tubuh hewan
Perpindahan
dan tumbuhan
kedudukan marison
15 kecambah kacang hijau
5 menit
15 menit
0,03 ml
-
-
0,09 ml
4 kuncup bunga kamboja 4 jangkrik
3
1 ml -
B. Analisis data
Pada
percobaan
pertama,
yaitu
untuk
membuktikan
bahwa
respirasi
mengeluarkan CO2 yang dapat dilihat dengan menggunakan indikator air kapur dan bromtimol blue. Percobaan ini dilakukan dengan cara menyiapkan 4 tabung reaksi, tabung pertama diisi dengan air kapur, tabung kedua diisi dengan air kapur dan kuncup bunga kamboja, tabung reaksi ketiga diisi dengan aquades dan bromtimol blue, dan tabung reaksi terakhir diisi dengan aquades, brotimol blue
dan Hydrilla dan Hydrilla.. Kemudian tunggu sekama 30 menit untuk melihat perubahan cairan yang terjadi. Pada tabung pertama, air kapur tetap keruh atau tidak ada perubahan. Pada tabung kedua, yaitu air kapur dan kuncup menunjukkan cairan tetap keruh. Pada tabung ketiga, yaitu aquades dan bromtimol blue tidak menunjukkan adanya perubahan, warna tetap biru bening. Pada tabung keempat, yaitu aquades, bromtimol blue dan Hydrilla dan Hydrilla menunjukkan menunjukkan adanya perubahan warna pada cairan, yaitu dari cairan yang berwarna biru berubah menjadi biru kehijauan bening. Pada tabung kelima, yaitu kecambah dengan air kapur menunjukkan cairan tetap keruh.
Pada percobaan kedua, yaitu mengukur oksigen yang diperlukan hewan dan tumbuhan per satuan waktu dengan menggunakan respirometer. Percobaan kali ini dilakukan dengan cara menggunakan 3 respirometer yang di dalam gelas respirometer diisi dengan KOH dan tumbuhan atau hewan. Pada pipa berskala diisi dengan marison yang digunakan untuk melihat berapa banyak oksigen yang dibutuhkan persatuan waktu. Pada respirometer pertama diisi dengan 15 kecambah kacang hijau dan KOH, menunjukkan perubahan marison yang pada menit ke 5 menunjukkan berada di angka 0,03 ml. Pada respirometer kedua yang berisi 4 kuncup bunga kamboja, menunjukkan perubahan pada menit ke 15 berada di angka 0,09 ml. Pada respirometer ketiga menunjukkan perubahan pada menit ke 15, yaitu berada di angka 1 ml. Rumus laju respirasi:
=
Dimana: v
: laju respirasi (ml/s)
s
: perubahan eosin (ml)
t
: waktu (detik)
a. Kecambah
Diketahui
s
= 0,03 ml
t
= 5 menit = 300 sekon
Perhitungan : =
=
0,03 300
= 0,00 0,0001 01 / / b. Kuncup Bunga
Diketahui
s
= 0,09 ml
t
= 15 menit = 900 sekon
Perhitungan : =
=
0,09 900
= 0,00 0,0001 01 / / c. Jangkrik
Diketahui
s
= 1 ml
t
= 15 menit = 900 sekon
Perhitungan : =
=
1 900
= 0,001 / /
Data Hasil Perhitungan Nama
v
hewan/tumbuhan
(ml/ s)
1.
Kecambah
0,0001
2.
Kuncup bunga
0,0001
3.
Jangkrik
0,001
NO.
C. Pembahasan
Bernafas artinya melakukan pertukaran gas, yaitu mengambil oksigen (O2) ke dalam paru-paru yang disebut proses inspirasi dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) serta uap air (H2O) yang disebut proses ekspirasi. Sedangkan respirasi adalah seluruh proses sejak pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Pertukaran gas O2 dan gas CO2 berlangsung melalui proses difusi. Alat-alat pernafasan dapat berupa paru-paru, insang, trakea maupun bentuk lain yang dapat melangsungkan pertukaran gas O2 dan gas CO2. Respirasi dapat berlangsung dengan 2 cara, yaitu :
Respirasi Aerob (Oksidasi)
Proses ini merupakan pemecahan molekul dengan menggunakan oksigen, reaksi umumnya sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 675 kalori Pada umumnya dalam keadaan normal manusia menggunakan cara ini. Sebagian besar energy yang dilepaskan selama respirasi kira-kira 270 kJ atau 686 kcal per mol glukosa, berupa bahang. Bahang merupakan energy yang terhimpun dalam ATP, senyawa ini digunakan untuk berbagai proses esensial dalam kehidupan, misalnya pertumbuhan dan penimbunan ion.
Respirasi Anaerob
Proses ini merupakan pemecahan molekul tidak menggunakan oksigen. Reaksi umumnya sebagai berikut:
C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2 + 28 Kalori Pada proses respirasi anaerob terjadi pemecahan molekul yang sempurna, karena masih dihasilkan zat organik sehingga energinya belum terbebaskan semua. Pada proses tersebut hanya terhenti sampai glikolisis dan terbentuk asam laktat, sehingga energi yang dihasilkan sedikit dan dampaknya mengakibatkan kelelahan pada tubuh. Proses ini umumnya terjadi pada organisme tingkat rendah, yaitu pada ragi dan bakteri. Pada organisme tingkat tinggi proses ini hanya berlangsung dalam keadaan darurat, yaitu apabila persediaan oksigen kurang mencukupi, ini terjadi ketika otot bekerja terlalu keras dan berlebih 1. Pada percobaan ini, alat yang digunakan antara lain respirometer, botol vial, kapas, dan jarum suntik. Respirometer merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup, seperti jangkrik, kuncup bunga, maupun kecambah besar. Hal ini memungkinkan menyelidiki bagaimana faktor-faktor seperti massa, umur, jenis mempengaruhi rata-rata pernapasan. Alat ini bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan dalam pernapasan ada oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbondioksida yang dikeluarkan olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan karbondioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala. Respirometer ini terdiri atas dua bagian yang dapat dipisahkan, yaitu tabung spesimen (tempat hewan atau bagian hewan/ tumbuhan yang akan diselidiki) dan pipa kapiler berskala yang dikalibrasikan teliti hingga 0,01 mL. m L. Kedua bagian ini dapat disatukan dengan rapat hingga kedap udara dan didudukkan pada penumpu (landasan). Sedangkan kasa digunakan untuk membungkus kristal KOH, sehingga tidak ada kontak langsung dengan spesimen yang akan di uji coba. Selain alat-alat diatas, dalam percobaan ini bahan yang dibutuhkan antara lain spesimen, kristal KOH, eosin/ marison, dan plastisin. Pada percobaan ini, spesimen yang digunakan praktikan adalah kecambah, kuncup bunga, dan jangkrik. Marison disini berfungsi untuk penanda seberapa cepat oksigen berkurang dalam tabung yang berisi spesimen. Plastisin digunakan agar udara 1
Anonim.2009.respirasi
ynag berada didalam tidak dapat keluar dan udara yang diluar tidak dapat masuk melalui celah-celah antara mulut tabung dengan penutup. Kristal KOH digunakan untuk mengikat CO 2 (karbondioksida). Selain itu KOH digunakan sebagai peningkat suhu agar respirasi resp irasi terpicu menjadi lebih cepat. cep at. Namun pada percobaan pertama pada medium jangkrik terjadi kegagalan, karena jangkrik mengalami kematian
yang
disebabkan
kebanyakan
KOH.
KOH
selain
mengikat
karbondioksida juga mengikat gas oksigen, sehingga pada medium jangkrik, jangkrik mengalami kekurangan oksigen dan akhirnya laju respirasi semakin menurun dan habis. Hal ini sesuai dengan teori yang ada bahwa laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor-faktor yaitu
suhu, kelembaban,
ketersediaan jumlah dan jenis subsrat, ketersediaan O2 , jenis dan umur tumbuhan. Kecambah adalah tumbuhan (sporofit) muda yang baru saja berkembang dari tahap embrionik di dalam biji. Tahap perkembangannya disebut perkecambahan dan merupakan satu tahap kritis dalam kehidupan tumbuhan. Kecambah biasanya dibagi menjadi tiga bagian utama: radikula (akar embrio), hipokotil, dan kotiledon (daun lembaga). Dua kelas dari tumbuhan berbunga dibedakan dari cacah daun lembaganya : monokotil dan dikotil. Tumbuhan berbiji terbuka lebih bervariasi dalam cacah lembaganya. Kecambah pinus misalnya dapat memiliki hingga delapan daun lembaga. Beberapa jenis tumbuhan berbunga tidak memiliki kotiledon, dan disebut akotiledon. Kecambah melakukan pernapasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2) sebagai bahan yang diserap/diperlukan dan menghasilkan gas karbondioksida (CO2), air (H2O) dan sejumlah energi. Dari percobaan yang yang telah dilakukan diperoleh hasil yang yang berbeda-beda antara laju respirasi pada kecambah, kuncup bunga, dan jangkrik. Mekanisme respirasi pada tumbuhan yaitu, pada dasarnya tumbuhan memerlukan oksigen, oksigen, meski dalam keadaan tertentu, keberadaan oksigen tak lagi dibutuhkan (terutama pada tumbuhan yang tak berklorofil). Tujuan respirasi tumbuhan sama halnya dengan tujuan makhluk hidup lainnya. Respirasi dilakukan untuk mendapatkan energi. Tumbuhan yang bernapas dengan sistem anaerob, akan mendapatkan energi. Caranya dengan mengurai sejumlah bahan tertentu di tempat mereka hidup. Sedangkan pada pernapasan aerob, akan dihasilkan karbon dioksida juga uap air
yang kemudian akan dikeluarkan melalui tubuh tumbuhan dengan sistem difusi. Semua gas yang keluar dan masuk tersebut melewati stomata yang terletak pada permukaan daun tumbuhan juga inti sel yang ada pada batang tumbuhan. Pada kondisi tertentu, akar tanaman juga merupakan tempat keluar masuknya gas. Terutama bagi tanaman yang tumbuh di rawa. Proses respirasi tumbuhan dan hewan pada percobaan ini dapat diamati dengan adanya perubahan kedudukan marison menuju tabung vial yang berisi tanaman dan hewan, sehingga terjadi penyusutan volume udara dalam tabung. Pada saat melakukan ekspirasi, CO 2 yang dihasilkan oleh tumbuhan tumbuhan dan hewan akan diikat oleh KOH menjadi K 2CO3 dan H2O. Reaksinya adalah sebagai berikut: 2KOH (s) + CO2
(g) K 2CO3 (s)
+ H2O (l)
Dari reaksi diatas CO2 memiliki volume terbesar karena merupakan gas, sedangkan K 2CO3 berbentuk padat. Akibatnya volume CO 2 dalam tabung kaca yang berisi tumbuhan akan terus berkurang karena CO 2 diikat menjadi K 2CO3. Volume udara yang berkurang akan menyebabkan adanya tekanan negatif yang menyebabkan larutan marison bergerak menuju gelas respirometer yang berisi tumbuhan atau hewan. Pada percobaan terhadap spesimen jenis tumbuhan dan hewan yaitu kecambah, kuncup bunga dan jangkrik akan dicari laju respirasi dengan menggunakan rumus persamaan: =
Dimana S menunjukkan perubahan marison (mL) dan t menunjukkan waktu (detik). Sehingga dari masing-masing tumbuhan dan hewan, yaitu kecambah, kuncup bunga, dan jangkrik terdapat satu perhitungan. Pada percobaan dengan menggunakan kecambah, didapatkan hasil pada menit ke-5 laju respirasi mencapai 0,0001 ml/s dan pada menit selanjutnya larutan marison tidakbergerak. Untuk percobaan dengan menggunakan kuncup bunga kamboja di dapatkan dapatkan hasil, pada menit menit ke-5 laju respirasi 0 dan pada menit ke-15 laju respirasinya 0,0001 ml/s. Sedangkan pada percobaan dengan menggunakan jangkrik, di dapatkan hasil hasi l pada menit ke-5 laju laj u respirasi 0 dan pada menit ke-15 laju respirasi mencapai 0,001 ml/s.
Berdasarkan hasil tersebut, terlihat bahwa jangkrik memiliki laju respirasi yang lebih cepat dibandingkan dengan kuncup bunga dan kecambah. Hal ini berarti sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa jenis makhluk hidup mempengaruhi laju reaksi.
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan dan pembahasan yang telah dilakukan oleh praktikan, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Adanya perubahan volum yang ditunjukkan oleh larutan eosin menunjukkan CO2 yang dikeluarkan saat respirasi terikat KOH, sehingga volume udara akan berkurang dan menyebabkan adanya tekanan negatif. 2. Laju respirasi spesimen a. Kecambah memiliki laju respirasi sebesar 0,0001 ml/s. b. Kuncup bunga memiliki laju respirasi sebesar 0,0001 ml/s. c. Jangkrik memiliki laju respirasi sebesar 0,001 ml/s. 3. Jangkrik memiliki laju respirasi lebih cepat dibandingan dengan kecambah da kuncup bunga.
B. Saran
Setiap praktikum diharapkan untuk dapat memperhatikan prosedur kerja serta memperhatikan keselamatan kerja. Selain itu di usahakan untuk memperbanyak referensi guna memudahkan kita baik dalam praktikum maupun dalam penyusunan laporan praktikum.
Daftar Pustaka Anonim.2009.respirasi http://id.wikipedia.org/wiki/respirasi http://id.wikipedia.org/wiki/respirasi:: diakses pada 27 Mei 2017 Ross, Salisburry. 1995. Fisiologi 1995. Fisiologi Tumbuhan. Tumbuhan. Bandung:ITB. Komang, I Jaya S.Y.1999. S.Y.1999 . Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan. Tumbuhan . Jakarta:GramediaLakitan, Benyamin. 1993. Dasar-Dasar 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan Tumbuhan . Jakarta: Raja Grafindo Persada
