A. Tujuan
1. Mengetahui kecepatan respirasi pada hewan (jangkrik) dan pada tumbuhan (kecambah),2. Mengetahui pengaruh berat hewan (jangkrik) dan pada tumbuhan (kecambah) terhadap laju respirasi,
3. Mengetahui banyaknya gas oksigen yang dibutuhkan hewan (jangkrik) dan pada tumbuhan (kecambah) untuk respirasi.
B. Dasar Teori
Respirasi adalah suatu proses mengambil gas oksigen untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi karbon dioksida, uap air dan enegi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks (oksidasi-reduksi), dimana substrat dioksidasi menjadi karbon dioksida sedangkan gas oksigen yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi uap air. Yang disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi karbon dioksida dan uap air. Sedangkan metabolit respirasi adalah intermediet-intermediet yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi. Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan. Terdapat beberapa substrat respirasi yang paling penting lainnya diantaranya adalah beberapa jenis gula seperti sukrosa, fruktosa dan glukosa. Secara umum respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut :C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + Energi
Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantara lain adalah 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 juga. Demikian sebaliknya apabila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat pula. Ketersediaan gas oksigen akan memengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan gas oksigen di udara tidak banyak memengaruhi laju respirasi, karena jumlah gas oksigen yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk berespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara. Suhu, pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10 derajat, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies. 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 dibandingkan tumbuhan sudah tua.
Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa sistem pernapasan trakea yang berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan gas oksigen ke seluruh tubuh. Trakea memanjang dan bercabang-cabang menjadi saluran kecil yang masuk ke seluruh jaringan tubuh, oleh karena itu pengangkutan gas oksigen dan karbon dioksida dalam sistem ini tidak membutuhkan bantuan sistem transportasi atau darah.
Udara yang masuk dan keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil yang terdapat pada tubuhnya. Selanjutnya dari stigma, udara masuk ke pembuluh trakea yang memanjang dan sebagian ke kantung hawa. Pada serangga bertubuh besar terjadinya pengeluaran gas sisa pernapasan terjadi karena adanya pengaruh kontraksi otot-otot tubuh yang bergerak secara teratur.
Dikutip dan disunting dari http://deafatmaadinamurti.blogspot.co.id/2014/04/laporan-biologi-respirasi-jangkrik-dan.html.
C. Alat Dan Bahan
Alat yang digunakan untuk praktikum respirasi hewan dan tumbuhan :a. 2 buah respirometer,
b. 1 buah sendok,
c. 1 buah timbangan analitis,
d. 1 buah suntik,
e. 1 buah kotak anak timbangan,
f. 1 buah pipet tetes,
g. 4 buah kapas,
h. 1 buah jam tangan,
i. 1 buah serbet.
Bahan yang digunakan dalam praktikum respirasi hewan dan tumbuhan :
a. 2,5 gram dan 5 gram kecambah,
b. 2,2 gram dan 4,7 gram hewan jangkrik,
c. 1 tabung kristal NaOH padat,
d. 1 tabung vaselin,
e. 200ml larutan eosin.
D. Cara Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan,2. Membungkus kristal NaOH dengan kapas,
3. Memasukkan bungkusan kristal NaOH ke dalam tabung respirometer,
4. Memasukkan hewan atau tumbuhan yang sudah ditimbang berat tubuhnya,
5. Menutup tabung respirometer,
6. Mengoleskan vaselin pada celah respirometer hingga tertutup rapat,
7. Menutup ujung respirometer (saluran udara) dengan jari kurang lebih selama satu menit,
8. Melepaskan jari pada ujung respirometer,
9. Memasukkan setetes eosin pada saluran dara respirometer menggunakan suntik,
10. Mengamati perubahan kedudukan eosin pada rentang waktu tiap satu menit,
11. Mencatat perubahan yang terjadi dalam rentang waktu tiap satu menit,
12. Melakukan percobaan yang sama terhadap bahan percobaan jangkrik dan kecambah yang lain.
E. Tabel Pengamatan
Bahan Percobaan | Berat (gr) | I (ml) | II (ml) | III (ml) | IV (ml) | V (ml) | VI (ml) | Jumlah Kebutuhan Oksigen (ml) | Rata-Rata Kebutuhan Oksigen (ml/menit) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jangkrik I | 2,2 | 0 | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,07 | 0,23 | 0,083 | 0,013 |
| Jangkrik II | 4,7 | 0,08 | 0,13 | 0,12 | 0,13 | 0,11 | 0,11 | 0,678 | 0,113 |
| Kecambah I | 5,0 | 0,08 | 0,15 | 0,16 | 0,18 | 0,18 | 0,15 | 0,900 | 0,150 |
| Kecambah II | 2,5 | 0,06 | 0,07 | 0,07 | 0,09 | 0,07 | 0,06 | 0,420 | 0,070 |
F. Analisis Data
1. Pada percobaan pertama terhadap jangkrik I dengan memiliki berat 2,2 gram pada menit pertama setelah pemberian eosin pada ujung respirometer menunjukkan skala 0ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit pertama adalah 0ml. Pada menit kedua cairan eosin bergerak menuju skala 0,05ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kedua adalah 0,05ml. Pada menit ketiga cairan eosin bergerak menuju skala 0,10ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit ketiga adalah 0,05ml. Pada menit keempat cairan eosin bergerak menuju skala 0,20ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keempat adalah 0,10ml. Pada menit kelima cairan eosin bergerak menuju skala 0,27ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kelima adalah 0,07ml. Pada menit keenam cairan eosin bergerak menuju skala 0,50ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keenam adalah 0,23ml. Total kebutuhan oksigen pada percobaan pertama menggunakan jangkrik yang memiliki berat 2,2gram adalah 0,083ml sehingga rata-rata kebutuhan oksigen jangkrik percobaan pertama adalah 0,013ml setiap menitnya.2. Pada percobaan kedua terhadap jangkrik II dengan memiliki berat 4,7 gram pada menit pertama setelah pemberian eosin pada ujung respirometer menunjukkan skala 0,08ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit pertama adalah 0,08ml. Pada menit kedua cairan eosin bergerak menuju skala 0,21ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kedua adalah 0,13ml. Pada menit ketiga cairan eosin bergerak menuju skala 0,33ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit ketiga adalah 0,12ml. Pada menit keempat cairan eosin bergerak menuju skala 0,46ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keempat adalah 0,13ml. Pada menit kelima cairan eosin bergerak menuju skala 0,57ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kelima adalah 0,11ml. Pada menit keenam cairan eosin bergerak menuju skala 0,68ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keenam adalah 0,11ml. Total kebutuhan oksigen pada percobaan kedua menggunakan jangkrik yang memiliki berat 4,7gram adalah 0,678ml sehingga rata-rata kebutuhan oksigen jangkrik percobaan kedua adalah 0,113ml setiap menitnya.
3. Pada percobaan pertama terhadap kecambah I dengan memiliki berat 5,0 gram pada menit pertama setelah pemberian eosin pada ujung respirometer menunjukkan skala 0,08ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit pertama adalah 0,08ml. Pada menit kedua cairan eosin bergerak menuju skala 0,23ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kedua adalah 0,15ml. Pada menit ketiga cairan eosin bergerak menuju skala 0,39ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit ketiga adalah 0,16ml. Pada menit keempat cairan eosin bergerak menuju skala 0,57ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keempat adalah 0,18ml. Pada menit kelima cairan eosin bergerak menuju skala 0,75ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kelima adalah 0,18ml. Pada menit keenam cairan eosin bergerak menuju skala 0,90ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keenam adalah 0,15ml. Total kebutuhan oksigen pada percobaan pertama menggunakan kecambah yang memiliki berat 5,0gram adalah 0,900ml sehingga rata-rata kebutuhan oksigen jangkrik percobaan kedua adalah 0,150ml setiap menitnya.
4. Pada percobaan kdua terhadap kecambah II dengan memiliki berat 2,5 gram pada menit pertama setelah pemberian eosin pada ujung respirometer menunjukkan skala 0,06ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit pertama adalah 0,06ml. Pada menit kedua cairan eosin bergerak menuju skala 0,13ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kedua adalah 0,07ml. Pada menit ketiga cairan eosin bergerak menuju skala 0,20ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit ketiga adalah 0,07ml. Pada menit keempat cairan eosin bergerak menuju skala 0,29ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keempat adalah 0,09ml. Pada menit kelima cairan eosin bergerak menuju skala 0,36ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit kelima adalah 0,07ml. Pada menit keenam cairan eosin bergerak menuju skala 0,42ml sehingga kebutuhan oksigen pada menit keenam adalah 0,06ml. Total kebutuhan oksigen pada percobaan kedua menggunakan kecambah yang memiliki berat 2,5gram adalah 0,420ml sehingga rata-rata kebutuhan oksigen jangkrik percobaan kedua adalah 0,070ml setiap menitnya.
G. Diskusi
a. Buatlah 5 pertanyaan yang berhubungan dengan respirometer!1. Bergeser ke arah manakah larutan eosin, mengapa larutan eosin bergeser?
2. Apa fungsi vaselin dalam percobaan respirometer?
3. Mengapa larutan eosin dibuat berwarna?
4. Bagaimanakah cara mengukur volume oksigen yang dihirup jangkrik?
5. Mengapa NaOH harus dibungkus dengan kapas?
b. Jawablah dengan singkat dan jelas pertanyaan yang kalian buat!
1. Larutan eosin bergerak mendekati bahan percobaan yaitu jangkrik atau kecambah, jangkrik atau kecambah yang berada di dalam respirometer menghirup oksigen melalui pipa respirometer sehingga membuat larutan eosin bergerak.
2. Fungsi dari vaselin sendiri dalam percobaan respirometer adalah untuk menutup celah antara botol respirometer dengan pipa respirometer, sehingga udara yang berada diluar tidak masuk kedalam respirometer.
3. Larutan eosin dibuat berwarna agar dalam pengamatan volume oksigen yang dibutuhkan dapat mudah diamati melalui pergeseran larutan eosin itu sendiri pada pipa respirometer.
4. Dengan melihat skala pada pipa respirometer, volume dihitung dari selisih posisi awal eosin dengan posisi akhir eosin pada pipa berskala dan dihitung per satuan menit.
5. Hal ini dilakukan agar memisahkan jangkrik dan kecambah dengan zat kimia NaOH yang bersifat kaustik.
c. Pertanyaan yang diharapkan dari siswa :
1. Jelaskan fungsi eosin dalam percobaan respirometer!
2. Apakah fungsi dari kristal KOH / NaOH dan jelaskan reaksinya?
3. Sebutkan faktor yang memengaruhi kecepatan pernapasan!
4. Jelaskan hubungan masing-masing faktor dengan kecepatan pernapasan!
Jawab :
1. Fungsi eosin dalam percobaan adalah sebagai indikator oksigen yang dihirup oleh organisme percobaan pada respirometer. Saat organisme menghirup oksigen maka terjadi tekanan gas dalam respirometer sehingga eosin bergerak masuk ke arah respirometer.
2. Fungsi dari kristal KOH / NaOH pada percobaan yaitu sebagai pengikat karbon dioksida agar tekanan dalam respirometer menurun. Jika tidak diikat maka tekanan parsial gas dalam respirometer akan tetap dan eosin tidak bergerak. Akibatnya volume oksigen yang dihirup serangga tidak bisa diukur. Kristal KOH / NaOH dapat mengikat karbon dioksida karena bersifat higroskopis. Reaksinya dengan karbon dioksida sebagai berikut :
Reaksi NaOH terhadap karbon dioksida
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
3. Berat tubuh, ukuran tubuh, kadar CO2 , dan aktivitas.
4.
a. Berat tubuh,
Semakin berat suatu organisme, maka semakin banyak oksigen yang dibutuhkan dan semakin cepat proses respirasinya.
b. Ukuran tubuh,
Semakin besar ukuran tubuh maka keperluan oksigen semakin banyak.
c. Kadar oksigen,
Apabila kadar oksigen semakin rendah maka frekuensi respirasi akan meningkat sebagai kompensasi untuk meningkatkan pengambilan oksigen.
d. Aktivitas.
Makhluk hidup yang melakukan aktivitasi memerlukan energi. Jadi semakin tinggi aktivitasnya, maka semakin banyak kebutuhan energinya, sehingga pernapasannya semakin cepat.
H. Kesimpulan
Dari pengamatan praktikum respirasi hewan dan tumbuhan dapat diambil kesimpulan, alat yang digunakan untuk mengukur jumlah oksigen yang diperlukan untuk respirasi makhluk hidup disebut respirometer. NaOH digunakan pada percobaan ini untuk mengikat karbon dioksida, sehingga dapat membuat larutan eosin tersebut bergerak mendekati organisme. Laju respirasi lebih cepat hewan daripada tumbuhan karena hewan lebih aktif daripada tumbuhan serta laju respirasinya lebih cepat terjadi pada hewan atau tumbuhan yang memiliki berat yang lebih besar.I. Daftar Pustaka
Murti, Dea. “Laporan Biologi Respirasi Jangkrik Dan Kecambah”. 18 Februari 2017. http://deafatmaadinamurti.blogspot.com/2014/04/laporan-biologi-respirasi-jangkrik-dan.html.J. Identitas
Surakarta, 18 Februari 2017
Penguji Praktikan
Eko Setyaningsih, S.Pd. M.Si Renaldy Rizki Ramadani
NIS 17343