LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI /ACARA 5 /FOTO RESPIRASI
LAPORAN PRAKTIKUM
BIOLOGI
ACARA 5
Disusun
oleh :
Nama :
NIM :
Rombongan :
Asisten :
KEMENTERIAN
PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS
PERTANIAN
PENDAHULUAN
A. LATAR
BELAKANG
Tumbuhan
adalah salah satu makluk hidup di bumi ini yang mempunyai suatu keistimewaan.
Tumbuhan dapat membuat makanannya sendiri dengan memanfaatkan sesuatu yang ada
disekitarnya. Proses pembuatan makanan ini disebut fotosintesis. Oleh karena
itu tumbuhan berada pada urutan paling bawah dalam piramida rantai makanan
karena tumbuhan merupakan produsen.
Selain
berfotosintesis tumbuhan juga melakukan bernafas atau sering disebut respirasi.
Kegiatan ini merupakan salah satu ciri-ciri dari makluk hidup, namun cara
makhluk hidup satu dengan yang lainnya berbeda. Tumbuhan yang satu dengan yang
lainnya juga mempunyai perbedaan dalam respirasi, ada yangmenggunakan oksigen
dan ada pula yang tidak menggunakan oksigen dalam menghasilkan energi. Namun
intinya respirasi adalah menghasilkan energi.
Pada
makalah dibawah ini akan dibahas mengenai pengertian respirasi, faktor-faktor
yang mempengruhi, proses respirasi, pengertian fotosintesis, faktor yang
mempengeruhi dan proses fotosintesis.
B. RUMUSAN
MASALAH
1. Apakah
pengertian respirasi?
2. Bagaimana
proses respirasi pada tumbuhan?
3. Apakah
pengertian fotosintesis?
4. Bagaimana
proses fotosintesis pada tumbuhan?
C. TUJUAN
1. Untuk
mengetahui pengertian respirasi.
2. Untuk
mengetahui proses respirasi pada tumbuhan.
3. Untuk
mengetahui pengertian fotosintesis.
4. Untuk
mengetahui proses fotosintesis pada tumbuhan.
PEMBAHASAN
A.
RESPIRASI
1. Pengertian
respirasi
Respirasi
adalah suatu proses pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik
menjadi CO2, H2O dan energi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah
reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan O2 yang diserap
sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H2O. Yang disebut substrat
respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi,
atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif
banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi CO2 dan air. Sedangkan
metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam
reaksi-reaksi respirasi.
Respirasi
yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi
melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan
energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme),
gerak, pertumbuhan.
Ditinjau dari kebutuhannya akan
oksigen, respirasi dapat dibedakan menjadi:
a. respirasi
aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi
b. respirasi
anaerob atau biasa disebut dengan proses fermentasi yaitu respirasi yang tidak
menggunakan oksigen namun bahan bukunya adalah seperti karbohidrat, asam lemak,
asam amino sehingga hasil respirasi berupa karbondioksida, air dan energi dalam
bentuk ATP.
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:
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.
Bernapas meliputi dua tahap, yaitu:
1. Pertukaran gas adalah proses
pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida melalui alat pernapasan tumbuhan.
2. Respirasi sel adalah penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa lebih sederhana dengan membebaskan energi.
Mitokondria adalah tempat
di manafungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung. Senyawa kompleksnya dapat berupa karbohidrat,
lemak, dan protein.Energi yang didapatkan dari
proses respirasi digunakan untuk aktifitas metabolisme tubuh tumbuhan
2. Alat
respirasi tumbuhan
Seperti
dijelaskan sebelumnya, proses respirasi diawali dengan proses pertukaran gas
oksigen dan karbon dioksida melalui alat pernapasan. Alat pernapasan tumbuhan
letaknya tersebar. Tumbuhan dapat melakukan pertukaran gas melalui stomata,
lenti sel, dan rambut akar. Pada tumbuhan tertentu, pernapasan melalui alat
khusus, misalnya akar napas pada tumbuhan bakau maupun beringin. Berikut ini
akan dijelaskan alat-alat pernapasan tumbuhan.
a. Stomata
Stomata
ataumulutdaunterdiriatascelahataulubang yang
dikelilingiolehduaselpenjagadanterletak di daun.Stomata
berfungsisebagaitempatpertukaran gas padatumbuhan, sedangkanselpenjagaberfungsiuntukmengatur,
membukadanmenutupnya stomata.
Stomata
tumbuhanpadaumumnyamembukapadasaatmatahariterbitdanmenutupsaatharigelap.Membukadanmenutupnya
stomata dipengaruhiolehkandungan air dan ion kalium di
dalamselpenjaga.Ketikaselpenjagamemilikibanyak ion kalium, air
dariseltetanggaakanmasukkedalamselpenjagasecaraosmosis. Akibatnya,
dindingselpenjaga yang berhadapandengancelah stomata akantertarikkebelakang,
sehingga stomata menjaditerbuka. Sebaliknya, ketika ion
kaliumkeluardariselpenjaga, air dariselpenjagaakanberpindahsecara osmosis
keseltetangga. Akibatnya,
seltetanggamengembangdanmendorongselpenjagakearahcelahsehingga stomata
menutup. LihatGambar 9.
Gambar1.
Membukadanmenutupnya stomata
diaturolehselpenjaga (guard cell) : stoma membuka (kiri), stoma menutup
(kanan). (Sumber : Campbell et al. 1999)
b. Lentisel
Padatumbuhandikotil,
selainkambiumintervasikuler yang
membentukxilemdanfloemsekunderadajugakambiumgabus yang
menghasilkanparenkimagabusdanlapisangabus.Lapisangabusakanmenggantikan
epidermis. Lapisangabusterdiriatassel-selmatidanmembantumelindungibatang.Kambiumgabus,
parenkimagabus, danlapisangabusakanmengelupasdanlepassebagaibagiankulit.
Akibatnya, timbullubang-lubang di batang yang disebutlentisel.Lentiselmemungkinkansel-seltetaphidup
di dalambatangmelaluipertukaran gas denganudaraluar.LihatGambar 10.
Gambar2.
Lentisel(Sumber: http://www.biyolojiegitim.yyu.edu.tr)
c. RambutAkar
Selain untuk menghisap
air dangaram-garam mineral, rambut akar berfungsi sebagai alat pernapasan. Sel-sel rambut akar akan mengambil oksigen pada pori-poritanah.
Gambar 11.RambutAkar
(Sumber: Campbell, et
all. 2005)
d. AlatPernapasanKhusus
Kemampuan tumbuhan beradaptasi terhadap lingkungan menghasilkan alat pernapasan khusus. Tumbuhan bakau yang hidup di lingkungan air laut mempunyai akar yang tumbuh keatas permukaan tanah untuk memperoleh oksigen dan mengeluarkan karbondioksida. Akar tersebut disebut akar napas.
Pohon beringin dan anggrek mempunyai akar gantung untuk bernapas. Akar tersebut tumbuh dari batang dan menggantung kearah tanah. Pada saat masih menggantung,
akar ini menyerap uap air dan gas
dari udara. Akan tetapi setelah masuk ke tanah, akar tersebut berfungsi menyerap air dangaram mineral.Tumbuhan
yang hidup di air seperti enceng gondok dan kangkung, batangnya mempunyai rongga-rongga udara yang besar berfungsi untuk menyalurkan oksigen.
3. Proses
respirasi
Gambar 13 Hubunganantara proses fotosintesisdengan proses
respirasipadatumbuhan(Sumber : Campbell, et all, 2006)
Respirasimerupakan
proses penguraiansenyawaorganikmenjadi air
dankarbondioksidauntukmemperolehenergidenganbantuanoksigen.
Senyawaorganikmerupakanbahanbakarrespirasiuntukmenghasilkan ATP,
sedangkanproduklimbahrespirasisepertikarbondioksidadan air, merupakanbahan yang
digunakankloroplassebagaibahanmentahuntukfotosintesis.LihatGambar 6. Energi
(ATP) yang diperolehdari proses respirasi,
akandigunakanuntukaktifitasmetabolismetubuhtumbuhan. Proses
keseluruhandapatdirangkumsebagaiberikut:
Senyawaorganik + oksigen –>karbondioksida + air
+ energi
Glukosa,
lemak, dan protein dapatdiprosesdandigunakansebagaibahanrespirasi.Jikaglukosa
(C6H12O6) yang
digunakansebagaibahanrespirasimakareaksinyadapatditulissebagaiberikut:
4. Faktor-faktor
yang mempengarui laju respirasi
Laju respirasi dapat
dipengaruhi beberapa faktor antara lain :
a. Ketersediaan
substrat
Karbohidratmerupakansubstratrespirasiutama
yang terdapatdalamseltumbuhantinggi.Tumbuhandengankandungansubstrat yang
rendahakanmelakukanrespirasidenganlaju yang rendah pula.
Demikiansebliknyabilasubstratyang
tersediacukupbanyakmakalajurespirasiakanmeningkat.
b. Ketersediaan oksigen
Ketersediaanoksigenakanmempengaruhilajurespirasi, namunbesarnyapengaruhtersebutberbedabagimasing-masingspesiesdanbahkanberbedaantara
organ padatumbuhan yang sama.
c.
Suhu
Semakin tinggi suhu,
semakin tinggi laju respirasi. Laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar
10oC, namun hal ini tergantung pada masing - masing spesies.
d.
Tipe
dan umur tumbuhan
Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme, dengan demikian kebutuhantumbuhanuntukberespirasiakanberbedapadamasing-masingspesies.
Tumbuhanmudamenunjukkanlajurespirasi yang lebihtinggidibandingtumbuhan yang tua.Demikian
pula pada organ tumbuhan yang sedangdalammasapertumbuhan.
5.
Manfaat
respirasi
Respirasi
banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Manfaat tersebut terlihat dalam proses
respirasi dimana terjadi proses pemecahan senyawa organik, dari proses pemecahan
tersebut maka dihasilkanlah senyawa-senyawa antara yang penting sebagai
”Building Block”. Building Block merupakan senyawa-senyawa yang penting sebagai
pembentuk tubuh. Senyawa-senyawa tersebut meliputi asam amino untuk protein;
nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk pigmen profirin (seperti
klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti
antosianin, dan senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin.
Telah diketahui bahwa hasil akhir dari respirasi adalah CO2 dan H2O, hal ini terjadi bila substrat secara sempurna dioksidasi, namun bila berbagai senyawa di atas terbentuk, substrat awal respirasi tidak keseluruhannya diubah menjadi CO2 dan H2O. Hanya beberapa substrat respirasi yang dioksidasi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O, sedangkan sisanya digunakan dalam proses anabolik, terutama di dalam sel yang sedang tumbuh. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi sempurna beberapa senyawa dalam proses respirasi dapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.
Telah diketahui bahwa hasil akhir dari respirasi adalah CO2 dan H2O, hal ini terjadi bila substrat secara sempurna dioksidasi, namun bila berbagai senyawa di atas terbentuk, substrat awal respirasi tidak keseluruhannya diubah menjadi CO2 dan H2O. Hanya beberapa substrat respirasi yang dioksidasi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O, sedangkan sisanya digunakan dalam proses anabolik, terutama di dalam sel yang sedang tumbuh. Sedangkan energi yang ditangkap dari proses oksidasi sempurna beberapa senyawa dalam proses respirasi dapat digunakan untuk mensintesis molekul lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.
B.
FOTOSINTESIS
1. Pengertian
fotosintesis
Fotosintesis
berasal dari kata foton yang berarti cahaya, dan sintesis yang berarti
menyusun.Jadi fotosintesis dapat diartikan sebagai suatu penyusunan senyawa
kimia kompleks yang memerlukan energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah
matahari. Proses ini dapat berlangsung karena adanya suatu pigmen tertentu
dengan bahan CO2 dan H2O. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum,
masing-masing spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda, sehingga
pengaruhnya terhadap proses fotosintesis juga berbeda (Salisbury, 1995).
Fotosintesis
merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan
cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam
kloroplas. Seperti halnya mitokondria, kloroplas mempunyai membran luar dan
membran dalam. Membran dalam mengelilingi suatu stroma yang mengandung enzim-enzim
yang larut dalam struktur membran yang disebut tilakoid. Proses fotosintesis
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain air (H2O), konsentrasi CO2, suhu,
umur daun, translokasi karbohidrat, dan cahaya. Tetapi yang menjadi faktor
utama fotosintesis agar dapat berlangsung adalah cahaya, air, dan karbondioksida
(Kimball, 1992).
Fotosintesis
sering didefinisikan sebagai suatu proses pembentukan karbohidrat dan
karbondioksida serta air yang dilakukan sel-sel yang berklorofil dengan adanya
cahaya matahari yang disebabkan oleh oksigen (O2). Ada juga yang mengartikan
fotosintesis dengan suatu peristiwa pengolahan atau pemasakan makanan yang
terjadi pada daun dengan bantuan cahaya matahari(Kimball, 1992).
Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya (Kimball, 1992).
Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya (Kimball, 1992).
Tumbuhan dibagi menjadi 3 organisme
yaitu :
a. Organisme
autrotof
Organisme autotrof menggunakan
energi yang berasal dari oksidasi dan zat-zat organik tertentu.
b. Organisme
heterotrof
Organisme heterotrofik,
seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukan
molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya (Kimball, 1992).
c. Organisme
kemoautrotof
Organisme kemoautrotof menggunakan
zat – zat kimiawi dalam memproduksi senyawa organik dari senyawa non-organik.
Proses
fotosintesis sendiri dilakukan oleh organisme autotrof yang seringkali disebut
dengan organisme fotoautotrof, karena dalam proses pembentukan senyawa
organiknya menggunakan energi yang berasal dari cahaya matahari(Kimball, 1992).
2. Faktor
yang mempengaruhi fotosintesis
a. Ketersediaan
air
Kekurangan
air menyebabkan daun layu dan stomata menutup, akibatnya penyerapan karbondioksida
terhambat sehingga laju fotosintesis menurun.
b. Intensitas
cahaya
Makin tinggi intensitas
cahaya makin banyak energi yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis.
Namun, intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan merusak klorofil dan mengurangi
kecepatan fotosintesis.
c. Konsentrasi
karbondioksida (CO2)
Semakin
tinggi konsentrasi CO2 semakin meningkatkan laju fotosintesis.
3. Bagian-bagian
daun
Sebagian besar tumbuhan berdaun hijau. Ini disebabkan tumbuhan berisi pigmen hijau atau zat warna yang disebut zat hijau daun (chlorofil). Hanya di bawah permukaan atas dari daun yang merupakan lapisan-lapisan dari sel-sel khusus, dikenal sebagai sel pagar. Di dalam masing-masing sel terdapat kotak yang sangat kecil berbentuk piringan hitam, disebut chloroplast. Chloroplast ini penuh zat hijau daun.
Sebagian besar tumbuhan berdaun hijau. Ini disebabkan tumbuhan berisi pigmen hijau atau zat warna yang disebut zat hijau daun (chlorofil). Hanya di bawah permukaan atas dari daun yang merupakan lapisan-lapisan dari sel-sel khusus, dikenal sebagai sel pagar. Di dalam masing-masing sel terdapat kotak yang sangat kecil berbentuk piringan hitam, disebut chloroplast. Chloroplast ini penuh zat hijau daun.
4. Proses
fotosintesis pada tumbuhan
Proses
pembuatan makanan pada tumbuhan hijau dapat terjadi dengan bantuan:
a. sinar
matahari,
b. air,
c. garam
mineral yang diserap
d. serta
karbondioksida dari udara diubah menjadi zat makanan yang diperlukan
Tumbuhan membutuhkan sinar
matahari, air, dan udara untuk membuat makanannya sendiri. Setiap hari, zat
hijau daun pada daun tanaman menyerap cahaya matahari. Tumbuhan memanfaatkan
cahaya matahari menjadi karbon dioksida dari udara, dan air dari tanah menjadi
makanan yang mengandung gula. Tumbuhan lalu mengeluarkan oksigen sebagai hasil
yang tidak terpakai, walaupun sebagian digunakan untuk bernapas. Proses ini
disebut fotosintesis. Makanan dapat disimpan di dalam tumbuhan dan digunakan
bila diperlukan. Binatang dan manusia mengambil keuntungan dari kemampuan
tumbuhan dalam membuat makanannya sendiri. Mereka makan banyak jenis tanaman
dan makanan jenis ini menyimpan makanan juga.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Pada umumnya semua tumbuhan
melakukan respirasi dan fotosintesis. Respirasi adalah suatu proses pengambilan
O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Pada
intinya respirasi merupakan suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam
zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari
respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti
sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Sedangkan
fotosintesis dapat diartikan sebagai suatu penyusunan senyawa kimia kompleks
yang memerlukan energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah matahari.
Proses ini dapat berlangsung karena adanya suatu pigmen tertentu dengan bahan
CO2 dan H2O. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum, masing-masing
spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap
proses fotosintesis juga berbeda (Salisbury, 1995).
Respirasi
maupun fotosintesis menggunakan bagian-bagian yang berbeda dalam tubuh
tumbuhan. Respirasi dapat dilakukan melalui stomata, lentisel, rambut akar
maupun alat pernafasan khusus. Berbeda dengan fotosintesis yang hanya dilakukan
dibagian daun khususnya bagian kloroplas yang merupakan zat hijau daun. Zat
hijau daun adalah klorofil yang merupakan zat yang sangat diperlukan dalam
proses fotosintesis.
Jadi,
pada intinya tumbuhan melakukan respirasi dan fotosintesis yang dapat membantu
tumbuhan untuk tumbuh berkembang.
B. Kritik
dan saran
Dalam
makalah ini masih banyak kekurangan pembahasan terutama pada proses
fotosintesis. Referensinya juga masih sedikit sehingga makalah ini masih belum
sempurna. Apalagi penyusunan makalah masih sedikit acak-acakan yang menjadikan
makalah ini agak membingungkan.
Diharapkan
untuk penyusunan makalah selanjutnya yang membahas tentang respirasi dan
fotosintesis dipersiapkan dengan matang dan referensinya harus valid dan
banyak.
DAFTAR PUSTAKA
Ellis, Nihayati. 1986. Anatomi Tumbuhan. Rajawali Press, Jakarta.
Kimball, John. W. 1992. Biologi Umum. Erlangga, Jakarta.
Salisbury, F. B dan Ross, C. W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. ITB, Bandung.
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J.W. 2002. Fisiologi
Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
Krisdianto, dan kawan-kawan. 2005. Penuntun Praktikum
Biologi Umum. FMIPA Universitas Lambung Mangkurat.Banjarbaru.
Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi
Tumbuhan untuk daerah Tropik. PT Gramedia. Jakarta.
Simbolon, Hubu dkk.
1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.