PENGARUH SUHU TERHADAP KECEPATAN RESPIRA
PENGARUH SUHU TERHADAP KECEPATAN RESPIRASI KECAMBAH
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam 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 H2O 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.
Fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi) di mana
energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia, maka proses respirasi
adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang
tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan.
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.
Pada tumbuhan tingkat tinggi respirasi terjadi baik pada akar, batang maupun daun
dan secara kimiawi pada respirasi aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah kebalikan
fotosintesis. Pada respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen akan menghasilkan energi.
Karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel, maka
respirasi terjadi pada sel yang telah diterangkan.
Dalam kegiatan praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh
suhu/temperatur terhadap kecepatan/laju respirasi. Harapan kami setelah melakukan
praktikum ini, agar dapat meningkatkan pengetahuan serta pemahaman tentang proses
respirasi serta faktor-faktot yang mempengaruhinya.
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi pada kecambah?
C. Tujuan
Mengamati pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Semua sel aktif terus menerus melakukan respirasi, sering menyerap O 2 dan
melepaskan CO2 dalam volume yang sama. Namun seperti kita ketahui, respirasi lebih dari
sekadar pertukaran gas secara sederhana. Proses keseluruhan merupakan reaksi oksidasireduksi, 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. (Lovelles, 1997).
Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan
tinggi. Terdapat beberapa substrat respirasi yang penting lainnya diantaranya adalah beberapa
jenis gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa; pati; asam organik; dan protein (digunakan
pada keadaan & spesies tertentu). Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan
sebagai berikut:
C6H12O6 + O2 → 6CO2 + H2O + energi
Reaksi di atas merupakan persamaan rangkuman dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses
respirasi. (Danang, 2008)
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. Tahapan yang pertama adalah glikolisis, yaitu
tahapan pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat (beratom C3), peristiwa ini
berlangsung di sitosol. Asam Piruvat yang dihasilkan selanjutnya akan diproses dalam tahap
dekarboksilasi oksidatif. Selain itu glikolisis juga menghasilkan 2 molekul ATP sebagai
energi, dan 2 molekul NADH yang akan di gunakan pada transport electron. Dalam keadaan
anaerob, Asam Piruvat hasil glikolisis akan diubah menjadi karbondioksida dan etil alkohol.
Proses pengubahan ini dikatalisis oleh enzim dalam sitoplasma. Dalam respirasi anaerob
jumlah ATP yang dihasilkan hanya dua molekul untuk setiap satu molekul glukosa, hasil ini
berbeda jauh dengan ATP yang dihasilkan dari hasil keseluruhan respirasi aerob yaitu 36
ATP. Tahapan kedua dari respirasi adalah dekarboksilasi oksidatif, yaitu pengubahan asam
piruvat (beratom C3) menjadi Asetil KoA (beratom C2) dengan melepaskan CO2, peristiwa
ini berlangsung di sitosol. Asetil KoA yang dihasilkan akan diproses dalam siklus krebs.
Hasil lainnya yaitu NADH yang akan di gunakan dalam transport electron. Tahapan
selanjutnya adalah siklus asam sitrat (daur krebs) yang terjadi di dalam matriks dan membran
dalam mitokondria, yaitu tahapan pengolahan asetil KoA dengan senyawa asam sitrat sebagai
senyawa yang pertama kali terbentuk. Beberapa senyawa dihasilkan dalam tahapan ini,
diantaranya adalah satu molekul ATP sebagai energi, satu molekul FADH dan tiga molekul
NADH yang akan digunakan dalam transfer elektron, serta dua molekul CO 2. Tahapan
terakhir adalah transfer elektron, yaitu serangkaian reaksi yang melibatkan sistem karier
elektron (pembawa elektron). Proses ini terjadi di dalam membran dalam mitokondria. Dalam
reaksi ini elektron ditransfer dalam serangkaian reaksi redoks dan dibantu oleh enzim
sitokrom, quinon, piridoksin, dan flavoprotein. Reaksi transfer elektron ini nantinya akan
menghasilkan H2O. (I Komang Jaya Santika Yasa, 2009)
Secara sederhana, proses respirasi dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Glikolisis:
Glukosa ——> 2 asam piruvat + 2 NADH + 2 ATP
2. Siklus Krebs:
2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 CO2 + 2 NADH + 2 ATP
2 asetil KoA
——> 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2
3. Rantai transpor elektron:
10 NADH + 5O2 ——> 10 NAD+ + 10 H2O + 30 ATP
2 FADH2
+ O2
——> 2 FAD + 2 H2O + 4 ATP
Jadi, total energi yang dihasilkan dari proses respirasi adalah 38 ATP. (Danang, 2008).
Respirasi membutuhkan O2 dan menghasilkan zat sisa metabolisme berupa uap air,
CO2 dan panas sebagai entropi (energi panas yang tidak termanfaatkan). Bila respirasi
berjalan sempurna, dari pembakaram substrat (karbohidrat, lipida, atau protein) akan
dihasilkan rasio CO2/O2 tertentu yang disebut dengan “Respiratory quotient” [RQ]. Respirasi
dengan substrat lipida akan diperoleh RQ
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam 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 H2O 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.
Fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi) di mana
energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia, maka proses respirasi
adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang
tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan.
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.
Pada tumbuhan tingkat tinggi respirasi terjadi baik pada akar, batang maupun daun
dan secara kimiawi pada respirasi aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah kebalikan
fotosintesis. Pada respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen akan menghasilkan energi.
Karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel, maka
respirasi terjadi pada sel yang telah diterangkan.
Dalam kegiatan praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh
suhu/temperatur terhadap kecepatan/laju respirasi. Harapan kami setelah melakukan
praktikum ini, agar dapat meningkatkan pengetahuan serta pemahaman tentang proses
respirasi serta faktor-faktot yang mempengaruhinya.
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi pada kecambah?
C. Tujuan
Mengamati pengaruh suhu terhadap kecepatan respirasi kecambah.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Semua sel aktif terus menerus melakukan respirasi, sering menyerap O 2 dan
melepaskan CO2 dalam volume yang sama. Namun seperti kita ketahui, respirasi lebih dari
sekadar pertukaran gas secara sederhana. Proses keseluruhan merupakan reaksi oksidasireduksi, 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. (Lovelles, 1997).
Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan
tinggi. Terdapat beberapa substrat respirasi yang penting lainnya diantaranya adalah beberapa
jenis gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa; pati; asam organik; dan protein (digunakan
pada keadaan & spesies tertentu). Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan
sebagai berikut:
C6H12O6 + O2 → 6CO2 + H2O + energi
Reaksi di atas merupakan persamaan rangkuman dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses
respirasi. (Danang, 2008)
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. Tahapan yang pertama adalah glikolisis, yaitu
tahapan pengubahan glukosa menjadi dua molekul asam piruvat (beratom C3), peristiwa ini
berlangsung di sitosol. Asam Piruvat yang dihasilkan selanjutnya akan diproses dalam tahap
dekarboksilasi oksidatif. Selain itu glikolisis juga menghasilkan 2 molekul ATP sebagai
energi, dan 2 molekul NADH yang akan di gunakan pada transport electron. Dalam keadaan
anaerob, Asam Piruvat hasil glikolisis akan diubah menjadi karbondioksida dan etil alkohol.
Proses pengubahan ini dikatalisis oleh enzim dalam sitoplasma. Dalam respirasi anaerob
jumlah ATP yang dihasilkan hanya dua molekul untuk setiap satu molekul glukosa, hasil ini
berbeda jauh dengan ATP yang dihasilkan dari hasil keseluruhan respirasi aerob yaitu 36
ATP. Tahapan kedua dari respirasi adalah dekarboksilasi oksidatif, yaitu pengubahan asam
piruvat (beratom C3) menjadi Asetil KoA (beratom C2) dengan melepaskan CO2, peristiwa
ini berlangsung di sitosol. Asetil KoA yang dihasilkan akan diproses dalam siklus krebs.
Hasil lainnya yaitu NADH yang akan di gunakan dalam transport electron. Tahapan
selanjutnya adalah siklus asam sitrat (daur krebs) yang terjadi di dalam matriks dan membran
dalam mitokondria, yaitu tahapan pengolahan asetil KoA dengan senyawa asam sitrat sebagai
senyawa yang pertama kali terbentuk. Beberapa senyawa dihasilkan dalam tahapan ini,
diantaranya adalah satu molekul ATP sebagai energi, satu molekul FADH dan tiga molekul
NADH yang akan digunakan dalam transfer elektron, serta dua molekul CO 2. Tahapan
terakhir adalah transfer elektron, yaitu serangkaian reaksi yang melibatkan sistem karier
elektron (pembawa elektron). Proses ini terjadi di dalam membran dalam mitokondria. Dalam
reaksi ini elektron ditransfer dalam serangkaian reaksi redoks dan dibantu oleh enzim
sitokrom, quinon, piridoksin, dan flavoprotein. Reaksi transfer elektron ini nantinya akan
menghasilkan H2O. (I Komang Jaya Santika Yasa, 2009)
Secara sederhana, proses respirasi dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Glikolisis:
Glukosa ——> 2 asam piruvat + 2 NADH + 2 ATP
2. Siklus Krebs:
2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 CO2 + 2 NADH + 2 ATP
2 asetil KoA
——> 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2
3. Rantai transpor elektron:
10 NADH + 5O2 ——> 10 NAD+ + 10 H2O + 30 ATP
2 FADH2
+ O2
——> 2 FAD + 2 H2O + 4 ATP
Jadi, total energi yang dihasilkan dari proses respirasi adalah 38 ATP. (Danang, 2008).
Respirasi membutuhkan O2 dan menghasilkan zat sisa metabolisme berupa uap air,
CO2 dan panas sebagai entropi (energi panas yang tidak termanfaatkan). Bila respirasi
berjalan sempurna, dari pembakaram substrat (karbohidrat, lipida, atau protein) akan
dihasilkan rasio CO2/O2 tertentu yang disebut dengan “Respiratory quotient” [RQ]. Respirasi
dengan substrat lipida akan diperoleh RQ