Laporan praktikum ini membahas pengukuran kecepatan respirasi pada organ tumbuhan. Respirasi adalah proses penguraian zat organik untuk membebaskan energi yang digunakan untuk proses-proses kehidupan sel. Tujuan praktikum ini adalah mengetahui jumlah CO2 yang dikeluarkan organ tumbuhan sebagai petunjuk kecepatan respirasi. Proses respirasi melibatkan beberapa tahap seperti glikolisis, dekarboksilasi asam

1. LAPORAN PRAKTIKUM
DASAR-DASAR FISIOLOGI TUMBUHAN
PENGUKURAN KECEPATAN RESPIRASI
PADA ORGAN TUMBUHAN
Oleh :
Nama : Ekal Kurniawan
NIM : A. 1411129
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS DJUANDA
BOGOR
2016

2. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beberapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau
fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola
atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui
pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang
sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi
makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari
lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus
bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu
dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan.
Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan hijau adalah
kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi
bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Tumbuhan tingkat tinggi
pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk hidup yang
dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik
yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses
fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah proses pengubahan zat-zat
anorganik H2
O dan CO2
oleh klorofil menjadi zat organik karbohidrat dengan
bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang
mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui
perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas.
Salah satu syarat untuk mempertahankan hidup adalah tersedianya energi
yang berkesinambungan. Energi ini diperoleh dengan cara mengambil energi
kimia yang terbentuk dalam molekul organik yang disintesis oleh proses
fotosintesis. Menurut Loveless (1991:262) Proses pelepasan energi yang
menyediakan energi untuk kebutuhan sel dalam proses mempertahankan hidup
itulah yang dikenal dengan istilah proses repirasi.

3. Respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam
sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerobik ini
diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam
proses respirasi secara anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan
dihasilkan senyawa lain karbondioksida.
2.1 Tujuan
Mengetahui jumlah CO2
yang dikeluarkan oleh jaringan/organ tumbuhan,
sebagai petunjuk kecepatan respirasi jaringan/organ tersebut.

4. BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Respirasi
Respirasi adalah proses penguraian zat-zat organik untuk membebaskan
energi. Dimana energi yang tersimpan digunakan kembali untuk proses-proses
kehidupan.
Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan
jasad hidup melalui pemecahan senyawa energi tinggi (SET) untuk digunakan
dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan sehari-hari, respirasi
dapat disamakan dengan pernapasan. Namun demikian, istilah respirasi mencakup
proses-proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernapasan. Pada dasarnya
respirasi adalah proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpanan
energi kimia pada organisme hidup.
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.
Berdasarkan kebutuhan oksigen, respirasi dibagi menjadi dua macam yaitu
respirasi aerob dan respirasi anaerob. Untuk membandingkan perbedaan dari

5. kedua jenis respirasi tersebut, menurut Jukri dan Heru (2004:19) perbedaan antara
respirasi aerob dan anaerob adalah sebagai berikut:
Perbedaan
Aerob Anaerob
Umumnya terjadi setiap saat Terjadi hanya dalam keadaan husus
Berlangsung seumur hidup Terjadi hanya sementara saja, hanya
fase tertentu saja
Energi yang dihasilkan besar Energi yang dihasilkan kecil
Tidak merugikan tumbuhan Menghasilkan senyawa beracun
Memerlukan oksigen Terjadi tampa oksigen
Hasil ahir berupa CO2 dan H2O Hasil ahir C2H5OH dan CO2
Tabe 1. Perbedaan Respirasi Aerob dan Anaerob
Respirasi sel terjadi dalam mitokondria yaitu organel yang ada di dalam
sel yang berbentuk elips dan terbungkus oleh membran rangkap. Permukaan
luarnya berlubang dan permukaan dalamnya membentuk tonjolan-tonjolan atau
krista yang masuk ke dalam stroma. Jumlah krista bervariasi, makin aktif sel
megadakan respirasi maka makin banyak krista dalam mitokondria.
2.2 Proses Respirasi
Respirasi terjadi pada seluruh sel yang hidup, khususnya di Mitokondria.
Proses ini bertujuan untuk membangkitkan energi kimia (ATP). ATP dibentuk
dari penggabungan ADP + Pi (fosfatanorganik) dengan bantuan pompa H+-ATP-
ase, dalam rantai transfer elektron yang terdapat pada membran mitokondria.
Peristiwa aliran elektron dan atau proton (H+) dalam rantai tranfer elektron pada
dasarnya adalah peristiwa Reduksi – Oksidasi (Redoks).
Gambar 1. Bagian-bagian mitokondria

6. Oleh sebab itu, pembentukan ATP yang digerakkan oleh energi hasil
oksidasi dan perbedaan proton antara ruang antar membran dengan membran
sebelah dalam mitokondria disebut fosfotilasi oksidatif. Teori pembentukan ATP
oleh gradient proton ini dicetuskan oleh Piter Mitchellyang dikenalkandengan
teori Chemiosmotik. Teori ini mendapatkan hadiah nobel tahun 1987.
Respirasi pada tumbuhan pada dasarnya sama dengan hewan, namun juga
ada kekhasannya. Proses respirasi pada dasarnya adalah proses pembongkaran zat
makanan sumber energi (umumnya glukosa) untuk memperoleh energi kimia
berupa ATP. Namun demikian, zat sumber energi tidak selalu siap dalam bentuk
glukosa,melainkan masih dalam bentuk cadangan makanan, yaitu berupa sukrosa
atau amilum. Karena itu zat tersebut harus terlebihdahulu di bongkar
secarahidrolitik. Demikianpula bila zat cangan makanan yang hendak
dibongkaradalah lipida (lemak) atau protein. Proses pembongkaran ( degradasi )
adalah sbb :
Sukrosa/Amilum Karbohidrase
Glukosa
Lipida Lipase
Gliserol + Asam Lemak
Protein Proteinase
Asam + Asam Amino
Karbohidrase pemecah amilum terdiri dari beberapa macam enzim, di antaranya :
1) Fosforilase, memecah ujung-ujung rantai gula pada amilum,
menghasilkan glukosa-1-fosfat (G-1P). Proses pemecahan ini disebut
fosforolisis
2) Amilase, enzim pemecah rantai gula dalam amilum, menghasilkan
potongan – potongan rantai gula yang terdiri dari 2 unit glukosa, disebut
maltosa.
3) Enzim pemotong percabanganrantai gula
4) Transglukosilase, enzim pemindah sisa rantai cabang ke bagian rantai
gula yang lain, dan membentuknya menjadi rantai yang lurus (linier)

7. 5) Maltase, pemotong gula maltosa (disakarida) menjadi unit-unit glukosa
penyusunnya.
Setelah tersedia glukosa di dalam sel, selanjutnya glukosa siap dibongkar.
Pembongkaran terjadi dalam beberapatahap, tergantung ketersediaan O2. Tahapan
pembongkaran dalam keadaan O2 cukup (aerobik) adalah seperti pada gambar
berikut :
Gambar 2. Tahapan Reaksi aerob
Tahapan:
I. Pembongkaran glukosa asam piruvat. Tahapan ini disebut Glikolisis.
Jalur pembongkaran ini disebut jalur EMPatau jalus pusat. Hal ini terjadi
di sitosol atau di matrikplastida (khusus pd tumbuhan).
II. Dekarboksilasi – Oksidasiasam Piruvar (senyawa 3-C) as. Acetil-CoA
(2-C). Proses ini berlangsung di matrik mitokondria
III. Perombakan sempurna Acetil-CoA dalam daun TCA (daur asam tri
karboksilat) atau daur Krebs. Peristiwa ini terjadi di matrik mitokondria.
IV. Oksidasi – reduksidalam rantai transfer electron pada membran
mitokondria.

8. Pada glikolisis terjadi 1 tahapan oksidasi substrat, yakni fosfo-gliseraldehida
(PGAL) oleh enzim dehidrogenasedan dengan bantuan ko-enzim NAD+ menjadi
asam di-fosfo-gliserat (dPGA) dan dihasilkan NADH2. Selain itu juga terjadi 2
kali pembentukanATP tingkat substrat, yaitu oleh kerja enzimkinase pada saat :
1. Pengubahan dPGA asam fosfo-Gliserat (PGA)
2. Pengubahan enol piruvat asam piruvat.
Secara skematis, tahapan glikolisis adalah sbb :
Proses fosforilasi substrat yang
membutuhkan ATP :
1. Pengubahan Glu Glu-6P
2. Pengubahan Fr-6P Fr-dP
Proses pembentukan ATP tingkat substrat :
1) Pengubahan dPGA PGA
2) Pengubahan PEP as. Piruvat

9. Proses oksidasi substrat dan menghasilkan
2 NADH2 , yaitu : Saat pengubahan PGAL dPGA, oleh enzim
dehidrogenasedan ko-enzim NAD+
NADH+
NADH2
Pi
PGAL d-PGAL
dehigronase
Pada kondisi cukup O2, maka asam piruvat akan dibongkar atau dioksidasi lebih
lanjut. Dengan enzim NAD+ - dehidrogenase kompleks, asam piruvat akan
dioksidasi dan dipecah (dekarboksilasi) menjadi Asam Acetil- CoA (senyawa 2-
C) dan dilepaskan CO2.
NADH+
NADH2
PIRUVAT Acetil – CoA + CO2

10. Bila kondisi O2 cukup (aerobik), asam Acetil-CoA akan dibakar lebih
lanjut dalam daur Krebs atau daur Asam Tri Karboksilat (TCA cycle). Pada daur
ini akan terjadi serangkaian konversi zat antaradaur Krebs. Pada beberapa tahapan
konversi zat-zat antara, akan terjadi proses oksidasi yang dikatalisis oleh enzim
dehidrogenase dengan ko-enzim dalam bentuk teroksidasi, yaitu NAD+atau
FAD+. Rangkaian tahapan reaksi perubahan (konversi) zat-zat antara daur Krebs
dapat disimak padagambar berikut. Oksidasi terjadi terhadap zat antara :
1) isositrat ,
2) asam keto-glutarat,
3) suksinat, dan
4) asam malat
Pada tiap oksidasi substrat dihasilkan NADH2, kecuali oksidasi suksinat
yang menghasilkan FADH2. Selain itu, NADH2 yang terbentuk pada saat
oksidasi PGAL menjadi dPGA akan ditranspor ke Mitokondria, untuk selanjutnya
masuk pada rantai transfer elektron pada membran mitokondria.
Pada dasarnya peristiwa yang terjadi pada rantai transfer elektron adalah
peristiwa oksidasi – reduksi (Redoks). Dalam proses ini terjadi transfer elektron
(e) dan proton (H+). Pada bagian akhir rantai transfer elektron, elektron dan
proton tersebut akan diterima oleh O2 sebagai aceptor elektron dan proton, dan
terbentuklah H2O. Adanya gradien proton antara ruang antar membran dengan
membran yang menghadap matriks mitokondria, akan menghasilkan energi untuk
menggabungkan ADP + Pi menjadi ATP, dengan bantuan ATP-Ase. Peristiwa
pembentukan ATP dengan energi hasil oksidasi pada rantai transpor elektron
disebut Fosforilasi Oksidasi.
Berdasarkan gambar, dari setiap NADH2yang masuk pada rantai transpor
elektron maka akan dihasilkan 3 ATP. Sedangkan bila FADH2 yang masuk,
makahanya akan dihasilkan 2 ATP.
Berdasarkan cara poenghitungan klasik ini, maka dari pembakaran
sempurna 1 mol glukosa ( 180 gram) akan dihasilkan ATP sbb :

11. 1. Tahap glikolisis (di sitosol / plastida) dihasilkan 8 ATP (2 ATP dari
fosforilasi tingkat substrat+ 6 ATP dari 2 NADH2 yang masuk rantai
transpor elektron di mitokondria. Namun pada tahap awal glikolisisbutuh 2
ATP.
2. Tahap oksidasi 2 mol Piruvat menjadi Acetil-CoA (dekarboksilasi oksidasi)
dihasilkan 6 ATP, yaitu dari 2 NADH2yang terbentuk
3. Tahap Krebs, pembakaran 2 mol Acetil-CoA dihasilakan :
2 x 3 NADH2 = 6 x 3 ATP = 18 ATP
2 x 1 FADH2 = 2 x 2 ATP = 4 ATP
2 Fosforilasi tkt substrat = 2 ATP
Jumlah Total = 24 ATP
Jadi, total ATP dihasilkan dari pembakaran sempurna 1 mol glukosa =
36ATP. Pada kondisi kurang oksigen, seperti saat tanah terlalu basah atau
tergenang air, maka jaringan akar atau biji-biji yang terbenam di dalamnya akan
mengalami kekurangan oksigen. Dalam keadaan seperti ini maka pada jaringan
akan terjadi respirasi anaerobik. Respirasi an-aerobik pada tubuhkita akan
menghasilkan timbunan asam laktat yang menjadi tanda kelelahan otot. Pada
tumbuhan, respirasi an-aerobik akan lebih cenderung menghsilkan ethanol
daripada asam laktat. Namun demikian, bahan sisa metabolisme tersebut dapat
diubah kembali menjadi glukosa atau dapat dimanfaatkan kembali. Secara ringkas
ciri respirasi an-erobik adalah sbb :
a) Alkoholik Fermentation

12. b) Laktik Fermentation
Dari gambaran proses kimia pada respirasi an-aerobik diatas tampak bahwa :
1) Respirasi an-aerob merupakan pembongkaran glukosa yang tidak
sempurna,
2) Hanya menghasilkan 2 ATP dari tiap mol glukosa yang dibongkar,
3) Entropi besar karena hasil pembongkarannya menghasilkan sampah yang
berupa senyawa yang masih menyimpan energi cukup besar, yaitu :
a) Ethanol + CO2 , atau
b) Asam laktat
4) Sebagian energi terbuang dalam bentuk panas.
Dengan demikian, respirasi aerob merupakan pembongkaran yang jauh lebih
efisien, karena :
1) dapat membongkar jauh lebih sempurna dengan zat sisaberupa molekul
kecil, yaitu CO2 dan H2O
2) Dapat menghasilkan 36 ATP dari setiap pembakaran 1 mol glukosa
3) Energi yang terbuang dalam bentuk panas sangat kecil.
Pembongkaran glukosa sumber energi dalam suasana aerobik yang melibatkan
proses-proses glikolisis (di sitosol) dan daur Krebs (di matrik mitokondria)
disebut peristiwa pembakaran sempurna. Secara ringkas proses kimianya dapat
digambarkan sbb :

13. BAB III
BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan tentang Pengukuran
Kecepatan Respirasi pada Organ Tumbuhan dilaksanakan di Laboratorium
Biologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Djuanda Bogor.
3.2 Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan daun tumbuhan, larutan 0,02 N Ba (OH)2,
larutan 0,02 HCl, Phenophtalen. Dan alat - alat yang digunakan erlenmeyer,
biuret, pipet, benang, kain kasa, sumbat.
3.3 Cara Kerja
Cara kerja dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
1. Timbang 10 gram daun tumbuhan.
2. Bungkus dengan kain kasa.
3. Masukan kedalam erlenmeyer yang berisi 20 ml 0,02 N Ba (OH)2.
4. Gantungkan bungkusan kecambah, tersebut dengan benang, lalu tutup
rapat.
5. Guncangkan/goyangkan erlenmeyer selama 5 menit, untuk menghilangkan
lapisan bariumcarbonat pada permukaan larutan, sehingga semua CO2
yang lepas dapat diikat oleh barium.
6. Buka penutup erlenmeyer dan angkat bungkusan kecambah dengan cepat,
tambahkan 3 tetes phenophtalen dan tritasi dengan larutan 0,02 N HCl
sampai terjadi perubahan warna.

14. BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Kecepatan resiprasi adalah jumlah CO2
yang dikeluarkan persatuan berat
dalam suatu waktu tertentu. Satuan kecepatan respirasi : mgr CO2
/gr
kecambah/jam.
Setiap 1 ml HCl = 0,44 mgr CO2
Dari hasil pengukuran kecepatan respirasi pada organ tumbuhan diperoleh
hasil sebagai berikut :
HCL yang digunakan 2,5 ml
Kecepatan respirasi = 2,5 x 0,44
= 1,1 mgr CO2
4.2 Pembahasan
Tumbuhan adalah salah satu makluk hidup di bumi ini yang mempunyai
suatu keistimewaan. Selain berfotosintesis tumbuhan juga melakukan proses
respirasi seperti halnya mahluk hidup pada umumnya.
Pada praktikum ini kami telah mengamati proses respirasi pada daun
tanaman. Alasan mengapa bahan yang digunakan adalah daun, karena kecambah
yang seharusnya digunakan dalam praktikum tidak tersedia sebagai gantinya kami
menggunakan daun tumbuhan. Daun tumbuhan merupakan suatu organ yang
sudah berkembang dengan sempurna, hal ini terbukti dari hasil percobaan yang
telah diamati dimana daun sebagai bahan percobaan mampu melakukan respirasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi suatu organ tumbuhan
antara lain: umur, bobot dari kegiatan yang dilakukan, ukuran organ itu sendiri,
keadaan lingkungan sekitar, serta cahaya juga mempengaruhi rata-rata

15. pernapasan. Untuk mengetahui bahwa daun melakukan respirasi atau tidak, maka
kita dapat mengamati reaksi yang terjadi pada erlenmeyer yang berisi 20 ml 0,02
N Ba (OH) 2. Jika daun dalam erlenmeyer berespirasi maka kita akan menemukan
uap air yang menempel dalam erlenmeyer, tetapi jika tidak ada uap air itu artinya
kecambah tidak berespirasi. Adanya uap air dijadikan indikator respirasi karena
dalam proses respirasi akan dilepaskan karbon dioksida dan uap air.

16. BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Respirasi bertujuan menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk
memperoleh makanan berupa H2O dan CO2. Pada percobaan diatas daun yang
dipakai memiliki berat 10 gram, kebutuhan oksigen yang diperlukanyapun lebih
banyak. Hal ini terbukti dari laju respirasi yang dialami oleh kecambah seberat 10
gram tersebut. Hal ini juga terjadi karena daun merupakan organ yang memiliki
klorofil dan alat pernapasan lebih banyak, sehingga proses respirasi yang
dialaminya lebih cepat.
5.2 Saran
Diharapkan agar praktikan lebih bersungguh-sungguh dalam melakukan
suatu percobaan dan praktikan mengharapkan buku acuan praktkum yang lebih
detail agar praktikum dapat lebih dimengerti.

17. DAFTAR PUSTAKA
Modul Praktikum. 2016. PENGUKURAN KECEPATAN RESPIRASI
PADA ORGAN TUMBUHAN. Hal 5. Universitas Djuanda : Bogor.
Anisa. 2007. RESPIRASI PADA TUMBUHAN. https://annisanfushie.wordpress.
com/2008/12/07/respirasi-pada-tumbuhan/. Diakses 19 Juni 2016
Azizah. 2010. RESPIRASI KECAMBAH. http://azizahcute13rocketmailcom.
blogspot.com/2010/12/respirasi-kecambah.html.
Ririn. W. FISIOLOGI TUMBUHAN. http://listpdf.com/re/respirasi-pada-
tumbuhan-pdf.html. Diakses 19 Juni 2016
Suyitno. 2006. RESPIRASI PADA TUMBUHAN. http://staff.uny.ac.id/sites/
default/files/pengabdian/suyitno-aloysius-drs- ms/pengayaan-materi-
respirasi-pada-tumbuhan-bagi-siswa-sma-kalasan.pdf. Diakses 20 Juni
2016.