TRANSPORTASI AIR KE DALAM TUBUH TANAMAN

UNIVERSITAS JEMBER

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR

LAPORAN PRAKTIKUM

NAMA                                               : RANDRIANANTENAINA Aime

NIM                                                    : 121510501201

GOL/KELOMPOK                          : E/2

ANGGOT                                         : 1. NUR  DWI  C.    (091510601041)

                                                              2. DANNY I. S        (121510501130)

                                                              3. FIRDAUSI A.     (121510501180)

                                                              4. AHMAD S.          (121510501195)

                                                              5. AINUL G. T.       (121510501200)

                                                              6. RENI F.               (121510501203)

                                                              7. M. AFIF H.          (121510501206)

                                                              8. FEBERY H. S.    (121510501211)

                                                              9. PRICILIA M.G. (121510501213)

JUDUL ACARA                             : TRANSPORTASI AIR KE DALAM TUBUH TANAMAN

TANGGAL PRAKTIKUM                        : 21 MARET 2013

TANGGAL PENYERAHAN         : 23 MARET 2013

ASISTEN                                           : 1. MOH. AMINNUDDIN

                                                              2. ASRI RINA H

                                                              3. FAJAR FIRMANSYAH

                                                              4. FAKHRUSY ZAKARIYYA

                                                              5. KHUSNUL KHOTIMAH

                                              6. NORMA LAILATUN NIKMAH

 

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.Latar belakang

Dalam kehidupan tanaman, air adalah salah satu unsur yang paling penting, tanpa ketersediaannya air, maka terganggu mobilitas tanaman ini. Selain itu, ketersediaan air jua sangat mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tanamnam tersebut. Bagi tanaman, air berperan sebagai pengatur suhu tubuh tanaman. Ketika fotosintesis berlangsung pada suatu tanaman, maka tanaman ini akan menghasilkan energi yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman serta perkembangannya.

Tumbuhan adalah salah satu mahkluk hidup. Melainkan manusia dan hewan, tumbuhan tiddak bisa bergerak karena pada tubuhnya tumbuhan memang tidak tersedia alat-alat yang dapat digunakan untuk bergerak, akan tetapi tumbuhan mempunyai beberapa organ yang sangat kompeks. beberapa dari tumbuhan yang sudah telah berkembang sampai optimal sehingga tubuh tumbuhannya sudah lengkap, yaitu ada akar, daun, batang, buah dan bunga. Juga ada tumbuhan yang hanya memiliki beberapa dari organ tersebut. Namun, pada setiap tumbuhan tersebut, yang pasti adalah masing-masing mempunyai jaringan-jaringan pengangkutan penting yang terdiri dari floem dan juga xylem. Berikut ini, akan dijelaskan seberapa penting jaringan pengangkutan tersbut bagi kehidupan suatu tanaman dan juga bagaimana perannya mereka ntuk dapat mentransport air di dalam tanah lalu menyebarkannya ke masing-masing bagian tanaman supaya organ-organ tanaman dapat bertumbuh dan berembang semaksimal mungkin. 

Kuantitas air di dalam tumbuhan sangat bergantung pada kecepatan dan kemampuan akar untuk menyerap air serta banyaknya air yang menghilang dalam proses transpirasi. Tumbuhan akan mengalami beberapa permasalahan apabila air yang diserap oleh akar kurang atau tidak sesuai dengan kebutuhan tumbuhan tersebut di antaranya deficit air serta berbagai sel pada daun. Defisit ini akan menurunkan evaporasi air pada daun sehingga menyebabkan kerendahan laju transpirasi. Selain itu, deficit air juga dapat disebabkan oleh transpirasi yang berlebihan. Pada system transport ini, cara kerjanya bersamaan yang saling menjaga supaya sel tumbuhan tetap turgid. Setiap molekul air harus berposisi di permukaan akar agar penyerapan air dapat dilaksanakan oleh tumbuhan. Dari permukaan akar tersebut, air dan bahan-bahan dalam bentuk larutan akan diangkat menuju ke setiam jaringan pembuluh, yaitu xylem. Pergerakan air mulai dari mermukaan akar sampai pembuluh xylem biasa disebut lintasan radial. Pada awalnya, dikarenakan oleh keberadaannya tekana dari akar maka diperkirakan pergerakan air dalam tumbuhan, yaitu naik sampai bagian atas tanaman. Hal ini berdasarkan suatu fakta, apabila bagian batang dari tanaman dipotong lalu dihubungkan menggunakan selang nanometer maka terjadi pendorongan air yang berada di dalam selang ke atas oleh tekanan dari akar. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa tekanan akar tidak terjadi pada semua jenis tanamman serta tekanan tersebut juga relative rendah akan tetapi tekanan ini hanya terjadi bila kondisi lingkungan menghambat laju transpirasi.

Pada hakikatnya, transpirasi adalah penguapan. Transprasi dapat didefinisikan sebagai kehilangannya air dari dalam jaringan tubuh tanaman dalam bentuk uap air. Pada umumnya, penguapan merupakan proses pergerakan molekul zat cair yang berasal dari permukaan zat cair tersebut menuju ke iudara bebas. Sebagian besar dari proses ini melalui permukaan daun yang disebut transpirasi.

 

1.2.Tujuan

Adapun tujuan praktikum ini, yaitu untuk mempelajari peristiwa transport air pada batang tanaman.

 

 

 

 

 

 

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

            Transpirasi memiliki arti yang cukup penting bagi tanaman. Pada dasarnya, ialah suatu penguapan air yang mentransportasi seluruh garam mineral dari tanah. Transpirasi juga sangat bermanfaat dalam hubungan pemakaian cahaya matahari, temperature yang diserapkan oleh tumbuhan untuk penguapan air (Borghetti, 2008).

            Pada proses transpirasi, jaringan tubuh tanaman akan kehilangan air dalam bentuk uap. Kehilangan air ini akan mempengaruhi kelembaban relative sehingga kelembaban tersebut akan menurun pada ruang interseluler. Air yang menguap ini akan memperkuat kapiler untuk menarik air dari linkgungan yang terdekat daun. Tumbuhan yang efisien dapat menguapkan jumlah air yang lebih sedikit untuk dapat membentuk struktur tubuhnya daripada tumbuhan yang kurang efisien. Namun, secara umum, hampir semua air yang diserap oleh tanaman akan ditranspirasikan. Pada tanaman jagung misalnya, dari 100% air yang telah diserap, hanya 0,09% yang digunakan untuk menyusun tubuh tanaman, 0,01% digunakan untuk pereaksi, dan sisanya yatu 98,9% dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk ditranspirasikan. (Borghetti, 2008)

Air adalah salah satu kebutuhan pokok bagi tanaman. Juga air merupakan bahan penyusun utama dari protoplasma sel. Selain itu, air juga termasuk salah satu komponen utama pada proses fotosintesis, pengangkutan hasil proses ini hanya terjadi jika ada proses pergereakan air dalam tanaman. Dengan adanya peranan tersebut, jumlah air yang digunakan oleh tanaman akan berkorelasi positif dengan produksi biomase tanaman, ada sebagian air yang hilang dalam proses ini sehingga hanya bagian kecil saja yang dapat diserap akan menguap melalui transpirasi. (Sri Mulyani, 2010).

            Pada tumbuhan yang sedang melakukan transpirasi, air mengalami tekanan hidrostatik negative tegangan. Dalam pembuluh xylem, keadaan tersebut lah yang dialami oleh kolam-kolam air. Hal ini juga disebabkan oleh laju absorbsi air. Tracheid mati diisi oleh air dan pembuluh xylem merupakan kolam air yang kontinu dan bergerak di seluruh bagian tumbuhan (Sri Mulyani. 2010)

            Dalam fisiologi tumbuhan, air sangat berperan dalam pekembangan dan pertumbuhan tanaman. Salah satu peran air adalah sebagai bahan penyusun daripada protoplasma. Dengan demikian, kandungan air ini berpengaruh terhadap aktivitas fisiologis; apabila kandungan air tinggi maka aktivitas fisiologis tinggi juga, sedangkan jika kandungan air rendah maka aktivitas fisiologisnya juga rendah. Air merupakan pelurat substansi pada berbagai hal dalam reaksi kimia. Tanaman dapat menyerap air melalui akar bersama dengan unsur hara yang terlarut, lalu diangkut ke sluruh bagian atas tanaman melalui pembuluh xylem. Pada daun, batang dan akar, pembuluh xylem merupaan suatu sistem yang kontinu, yaitu berhumbungan satu sama lain (Erwin Beck, 2009).

             

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

                Praktikum acara 4 agrobiologi dengan judul “Transpor Air Di Dalam Tubuh Tanaman” dilakukan pada tanggal 28 Maret 2013 pada pukul 06.00 sampai 07.30 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Jember.

 

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

  1. Tanaman Pacar air (Impatien balsemia)
  2. Eosin (indikator pewarna merah)
  3. Air
  4. Parafin padat (malam)

 

3.2.2 Alat

  1. Timbangan analaitik ketelitin 0,01 gr
  2. Botol kaca
  3. Pisau tajam
  4. Penggaris

 

3.3 Cara kerja

  1. Menyiapkan 2 batang tumbuhan pacar air sepanjang 20 cm dengan ketentuan :
    1. Menghilangkan daun dan bunganya.
    2. Tidak menghilangkan daun dan bunga tumbuhan pacar air.
  2. Memotong miring pangkal pucuk batang tanaman pacar air dengan pisau yang tajam melakukannya didalam air. Setelah itu masukkan potongan tanaman tersebut pada botol yang berisi air dan eosin, beri jarak ± 2 cm pangkal bawah batang dari dasar botol.
  3. Memberikan parafin padat (malam) pada mulut botol untuk menghindari penguapan. Mengamati perubahan warna pada tanaman akibat pemberian eosin, menimbang botol beserta perlengkapannya kemudian mencatat hasil pengamatan. Melakukan pengamatan selam 45 menit sebanyak 2 kali.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 3 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1.Hasil  percobaan

Kelompok

Perlakuan

Berat awal

Berat akhir

1

2

3

4

Dikupir

Tidak dikupir

Dikupir

Tidak dikupir

527,7 gr

522 gr

535,3 gr

573,5 gr

527,5 gr

521,9 gr

535,1 gr

573 gr

 

3.2.Pembahasan

Transpirasi mrupakan peristiwa air yang keluar melalui permukaan tanaman terutama bagian stomata dalam bentuk uap. Selama tanaman atau tumbuhan masih dapat hidup, proses tanspirasi selalu berlangsung. Transpirasi termasuk salah satu bagian dari siklus air yang merupakan hilangnya uap air dari seluruh bagian tanaman terutma pada daun, batang, akar dan juga bunga. Secara langsung, tingkat transpirasi berkaitan dengan partikel-parikel penguapan air dari permukaan tanaman, terutama pada stomata. Untuk sebagian besar, stomata kehilangan air oleh tanaman, akan tetapi beberapa dari penguapan dapat berlangsung pada permukaan sel epidermis daun. Pada tumbuhan yang sehat, transpirasi tidak dapat dihindarkan dan apabila berlebihan makan akan merugikan karena tumbuhan akan layu dan bahkan mati juga. Transpirasi yang melalui stomata jauh lebih banyak daripada transpirasi yang melalui kutikula daun. Terjadinya transpirasi ini pada saat suatu tanaman membuka stomatanya untuk menangkap karbondioksida yang berasal dari udara. Sekitar 20% air yang diserap oleh akar dan dikeluarkan ke udara sebagai uap air. Pada tumbuhan tingkat tinggi, sebagian besar uap air yang ditranspirasi berasal dari daun, selain dari buah, bunga dan batang. Proses transpirasi ini sangat penting bagi tumbuhan karena dapat dimanfaat untuk menyerap mineral berasal dari tanah dan juga dapat menghilangkan atau menurunkan kepanasan pada daun. Apabila laju transpirasi rendah maka defisiensi akan terjadi, dan sebaliknya apabila laju tranpirassi tinggi maka mineral akan meningkat. Secara umum, penyerapan mineral dan penyerapan air berlangsung bersamaan, sehingga secara tidak langsung transpirasi membantu transport air ke dalam tubuh tanaman. Walaupun pengertian transportasi dan evaporasi sama-sama merupakan proses keluarnya air dari tumbuhan, akan tetapi transpirasi dan evaporasi ini jelas ada perbedaannya dimana transpirasi sebnarnya merupakan proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi, diatur bukaan stomata, diatur beberapa macam tekanan, terjadi di jaringan hidup, permukaan sel basah; sedangkan evaporasi merupakan proses fisika murni, tidak diatur bukaan stomata, tidak diatur oleh tekanan, tidak terbatas pada jaringan hidup, permukaan yang menjalankannya menjadi kering.

Proses transpirasi dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor intern maupun faktor ekstern. Yang dimaksud dengan faktor intern adalah tebal-tipisnya daun serta besar-kecilnya, kuantitas bulu pada permukaan daun, kuantitas stoma, lokasi dan bentuk stomata; semua ini dapat mempengaruhi prose transpirasi. Di samping itu, yang dimaksud dengan faktor ekstern ialah cahaya, suhu, kelembaban, angina, ketersediaan air tanah.

Seperti yang telah dirankumkan diatas, cahaya merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi laju transpirasi. Pada tempat yang terang atau terkena cahaya matahari, laju transpirasi lebih cepat. hal ini disebabkan oleh bantuan cahaya membuka stomata, sehingga proses transpirasi berjalan lancer. Selain itu, cahaya juga dapat mempercepat laju transpirasi oleh pemanasan daun.

Ada juga faktor yang terdapat dari suhu. Pada umumnya, suhu tumbuhan tidak jauh berbeda dengan lingkungannya. Peningkatannya suhu akan berpengaruh terhadap kelembaban relative udara menjadi makin rendah. Hal ini akan menyebabkan perbedaan antara tekanan uap air dalam rongga daun dengan di udara dimana yang di udara akan makin besar dan laju proses transpirasi akan meningkat. Pada suhu yang lebih tinggi, tanaman terjadi lebih cepat dikarenakan oleh makin cepatnya penguapan.

Selain faktor cahaya dan suhu, kelembaban udara juga sangat mempengaruhi laju transpirasi. Kelembaban menunjukkan kuantitas uap air di udara yang seringkali disebut kelembaban relative. Tekanan uap air di udara semakin besar maka laju transpirasi juga akan semakin lambat dan sebaliknya.

Sebagai faktor ekstern, adapun faktor yang didapat dari angin. Angina merupakan perpindahann atau pergerakan masa udara. Dengan demikian, masa uap air yang terdapat di sekitar tumbuhan akan dibawa oleh angina, sehingga dapat menutunkan tekanan uap air pada daun dan juga dapat menimbulkan laju transpirasi akan meningkat. Apabila tiupnya angina terlalu kencang, maka akan mengakibatkan keluaran uap air melebihi kapasitas daun untuk menggantinya dengan air dari tanah, sehingga lama-lama daun akan mengalami kekurangan air. Di samping itu, jika lingkungan di sekitar suatu tumbuhan tidak terdapat angin, maka udara yang di sekitar daun akan menjadi semakin lembab sehingga akan menghambat laju transirasi.

Adapun pengaruh yang tedapat dari ketersediaan air. Faktor dapat dikatakan penting karena laju transpirasi sangat tergantung pada ketersediaan air di tanah. Dalam proses transpirasi, setiapkali kehilangan air, itu harus segera diganti dengan air yang berasal dari dalam tanah. Dengan demikian, kurang tidaknya air di dalam tanah akan menimbulkan berkurangnya air yang mengalir di dalam tubuh tanaman sehingga akan menghambat laju transpirasi.

Penyediaan unsur hara untuk suatu tumbuhan terdiri dari tiga kategori, diantaranya tersedia dari udara, tersedia dari tanah dan tersedia dari air. Unsur-unsur hara yang tersedia dari udara adalah CO2 dan Karbon. Selanjutnya, unsur hara yang terdapat dari air adalah Hidrogen. Sedangkan unsur hara yang berupa esensial lainnya terdapat dari tanah. Di sekitar akar, unsur hara ini dapat tersedia melaui tiga mekanisme penyediaan unsur hara di antaranya aliran massa, difusi dan juga intersepsi akar. Mekanisme aliran massa merupakan suatu mekanisme gerakan unsur hara dari dalam tanah menuju permukaan akar bersama dengan gerakan massa air. Bagi tanaman, unsur hara yang tersedia melalui mekanisme ini meliputi kalsium (71,4%), nitrogen (98,8%), Mo (95,2%) dan belerang (95,0%). Mengenai mekanisme difusi, terjadinya ketersediaan unsur hara ke permukaan akar tanaman dapat melalui mekanisme perbedaan konsentrasi. Konsentrasi unsur hara dalam larutan tanah lebih besar daripada konsentrasi hara yang terdapat pada permukaan akar. Proses pergerakan unsur hara ini terjadi dikarenakan oleh perbedan konsentrasi hara. Unsur hara yang tersedia melalui mekanisme ini meliputi kalium (77,7%) dan fosfor (90,9%). Mengenai mekanisme terahir yaitu mekanisme intersepsi akar, ini sangat berbeda jauh dengan mekanisme yang telah dibahas tersebut. Jika kedua mekanisme di atas menjelaskan bagaimana pergerakan unsur hara dapat menuju akar tanaman, sedangkan yang dimaksud dengan mekanisme ketiga ini adalah pergerakan akar tanaman untuk dapat mendekati posisi unsur hara. Terjadinya peristiwa ini dikarenakan oleh pertumbuhan dan perpanjangan akar tanaman sehingga dapat memperluas jangkauan akar tersebut. Sebagian besar unsur hara yang tersedia melalui mekanisme ini ialah Kalsium (28,6%). Unsur hara yang berada di dalam khussnya di dekat permukaan akar tesebut dapat diserap oleh tanaman melalui dua proses, di antaranya proses aktif dan proses selektif dimana proses aktif adalah penyerapan yang membutuhkan bantuan dari energy metabolic atau penierapan hara dengan energy aktif. Sedangkan proses selektif adalah proses penyerapan unsur hara yang terjadi secara selektif.

Untuk pertumbuhan dan perkembangan suatu tumbuhan, air dan mineral sangat dibutuhkan. Di antara seluruh bagian tanaman, akar merupakan jaringan yang dapat menyerapkan air yang berada di dalam tanah. Penyerapan air ini dapat dilakukan oleh akar secara difusi dan osmosis simana difusi merupakan proses perpindahan ion atau molekul dari daerah yang berkonsentrasi tinggi atau hipertonik ke daerah berkonsentrasi rendah atau hipotonik. Sedangkan osmosis merupakan proses perpindahan air dari larutan yang berkonsentrasi rendag ke larutan yang berkonsentrasi tinggi melalui membran semipermeable. Osmosis ini sangat berkaitan dengan beberapa keadaan sel tanaman. Berdasarkan jalur yang harus dilalui oleh air yang masuk ke jaringan akar, pengangkutan air dapat dibedakan menjadi dua, yaitu apoplas dan simplasa. Apoplasa merupakan geraknya air lewat dinding sel atau lewat jalur luar sel. Sedangkan simmplasa adalah gpergerakan air lewat jalur dalam sel yaitu sitoplasma.

Dalam pelaksanaan praktikum ini, percobaan dilakukan oleh empat kelompok mahasiswa yang sama-sama menggunakan tanaman pacar air dimana dua kelpompok yaitu kelompok pertama dan yang ketiga menggunakan tanaman pacar air yang dikupir sedangkan dua kelompok lainnnya yaitu yang kedua dan keempat menggunakan tanaman pacar air tidak dikupir. Pelasanaannya diawali dengan pemotongan tanaman tersebut 20cm dari ujung tanaman. Lalu dimasukkin ke dalam botol yang berisi air dan eosin. Selanjutnya ditutup dengan paraffin padat mulut botol untuk menghindari terjadinya penguapan. Setelah itu ditimbang berat awal, data yang tercatat untuk kelompok 1 adalah 527,7 gr, kelompok 2 522gr, kelompok 3 535,3 gr, dan kolompok 4 573,5 gr. Setelah 20menit pemanasan ditimbang lagi, maka terdapat data berikut, kelompok 1 527,5 gr, kelompok 2 521,9gr, kelompok 3 535,1gr, kelompok 4 573gr. Dengan demikian, dapat dilihat perbedaan beratnya antara berat awal dan berat akhir. Hal ini disebabkan oleh proses transport air yang terjadi pada tanaman pacar air. Dengan adanya proses transport air ini, air di dalam botol diserap oleh tanaman dan akan dikeluarkan ke udara dalam bentuk uap. Keluarnya air dalam bentuk uap ini dapat melalui dua jalur, dimana yang melalui stomata jauh lebih banyak daripada transpirasi yang melalui kutikula daun maka beratnya mesti menurun baik untuk tanaman pacar air yang dikupir maupun yang tidak dikupir. Dari hasil tersebut, dapat dilihat pengaruh fungsi stomata dimana pada tanaman yang tidak dikupir terdapat penurunan berat yang lebih besar dibandingkan dengan yang dikupir. Hal itu dikarenakan oleh fungsi daun dan stomata daun. Selain itu, disebabkan juga oleh kemampuan tanaman menyerap cahaya matahari, yaitu tanaman yang tidak dikupir dapat menyerap cahaya jauh lebih tinggi daripada yang dikupir.

 

 

 

 

 

 

 

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

            Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan ini, maka dapat disimpulkan bahwa:

  • Transpirasi merupakan proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata
  • Naiknya cairan atau air dalam tumbuhan yang melaksanakan proses transpirasi dapat dipengaruhi oleh dua macam faktor, yaitu faktor intern yang meliputi morfologi dan anatomi tanaman, dan juga faktor ekstern yang meliputi faktor-faktor yang terdapat dari suhu, angina, ketersediaan air serta unsur hara.
  •  Ketersediaan unsur hara di sekitar akar dapat melalui tiga mekanisme penyediaan unsur hara, diantaranya, aliran massa, difusi dan juga intersepsi akar.
  • Tumbuhan sangat membutuhkan air dan mineral untuk dapat bertumbuh dan berkembang. Penngambilan air dan mineral ini dapat dilaksanakan oleh tumbuhan melalui mekanisme difusi dan juga mekanisme osmosis.
  • Dalam percobaan ini terjadi proses transport air, dapat dilihat dari berat akhir yang menunjukkan penurunan berat daripada berat awal. Hal ini disebabkan hilangnya air ke udara dalam bentuk uap.

 

5.2. Saran

            Agar laporan ini lebih baik, maka saya sebagai mahasiswa meminta dan memohon saran yang bersifat membangun supaya penulisan laporan ini dan laporan yang selanjutnya akan menjadi lebih baik lagi.

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Endang Anggarwulan, Solichatun, Widya Mudyantini, 2008. Karakter Fisiologi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) pada Variasi Naungan dan Ketersediaan Air. Surakarta. Jurnal biodiversitas V. 9 No 4. Hal 264, 266, 267.

Ernst-Detlef Schulze, Erwin Beck, Klaus Müller-Hohenstein. 2009. Plant Ecology. London. Springer.

Ika Susanti Hendriyani dan Nintya Setiari, 2010. Kandungan klorofil dan pertumbuhan kacang panjang (vigna sinensis) pada tingkat penyediaan air yang berbeda. Semarang. Artikel penelitian. Hal 1,4.

M. Borghetti, 2008. Water Transport in Plants Under Climatic Stress. Cambridge. Cambridge University Press.

Nio Song Ai, Sri Mariyati Tondais, Regina Butarbutar. 2010. Evaluasi indikator toleransi cekaman kekeringan pada fase perkecambahan padi (oryza sativa). Manado. Jurnal biologi XIV. Hal 50.

Sri Mulyani. 2010. Anatomi Tumbuhan. Jakarta. Kanisius

Suhartono. R. A. Sidqi Zaed ZM. Ach. Khoiruddin, 2008. Pengaruh interval pemberian air terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai (glicine max (l) merril) pada berbagai jenis tanah. Jurnal Embryo Vol. 5 No. 1. Hal 1,13.

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RESPIRASI TUMBUHAN

UNIVERSITAS JEMBER

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR

LAPORAN PRAKTIKUM

NAMA                                               : RANDRIANANTENAINA Aime

NIM                                                    : 121510501201

GOL/KELOMPOK                          : E/2

ANGGOT                                         : 1. NUR  DWI  C.    (091510601041)

                                                              2. DANNY I. S        (121510501130)

                                                              3. FIRDAUSI A.     (121510501180)

                                                              4. AHMAD S.          (121510501195)

                                                              5. AINUL G. T.       (121510501200)

                                                              6. RENI F.               (121510501203)

                                                              7. M. AFIF H.          (121510501206)

                                                              8. FEBERY H. S.    (121510501211)

                                                              9. PRICILIA M.G. (121510501213)

JUDUL ACARA                             : RESPIRASI

TANGGAL PRAKTIKUM                        : 21 MARET 2013

TANGGAL PENYERAHAN         : 23 MARET 2013

ASISTEN                                           : 1. MOH. AMINNUDDIN

                                                              2. ASRI RINA H

                                                              3. FAJAR FIRMANSYAH

                                                              4. FAKHRUSY ZAKARIYYA

                                                              5. KHUSNUL KHOTIMAH

                                              6. NORMA LAILATUN NIKMAH

 

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.Latar belakang

Belajar mengenai kehidupan, tidak akan terlepas dari pengkajian mahkluk hitup itu sendiri, tumbuhan, hewan dan terutama manusia. Fisiologi tumbuhan dapat dikatakan berbeda dengan fisiologi sel atau fisiologi hewan dalam beberapa aspek. Pada dasarnya, hewan dan tumbuhan mempunyai perbedaan baik secara berkembang maupun secara bertumbuh. Tumbuhan dapat berkembang melalui kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan sering kali dikatakan autotroph, karena hampir seluruh tumbuhan tidak dapat berpindah, sehingga dirinya sendiri bergantung pada kondisi lingkungan yang telah tersedia untuk memproduksikan makanannya. Sedangkan, hewan disebut juga sebagai heterotrof, hal ini disebabkan oleh kemampuan hewan mencari atau membuat makanannya sendiri. Kebanyakan dari hewan dapat bergerak.

Banyak ciri-ciri yang dapat mendefinisika satu mahkluk hidup, salah satunya adalah respirasi. Respirasi adalah suatu proses dilakukan oleh satu mahkluk hidup dengan melakukan penyerapan udara. Salah satu ciri yang dapat membedakan tumbuhan hijau dengan mahkluk hidup lainnya adalah kemampuannya memakai zat karbon untuk dirubah menjadi bahan organik serta dasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Pada umumnya, tumbuhan tingkat tinggi masuk di golongan organisme autotroph, yaitu kemampuan tumbuhannya mensintesis senyawa organik yang diperlukan untuk bertahan hidup tanpa bantuan. Tumbuhan hijau dapat menyediakan oksigen dalam proses fotosintesis. Secara umum. Fotosintesis dapat didefinisikan sebagai proses pembuatan energi atau zat makanan yang diperjalankan oleh tumbuhan dengan menggunakan air, CO2 atau karbon dioksida dan terutama cahaya matahari. Dalam proses ini, terjadi pengubahan zat-zat anorganik H2O dan Co2 menjadi zat organic karbohidrat. Proses tersebut dapat berjalan apabila ada cahaya dan klorofil yang berada di kloroplas pada daun.

Telah diketahui bahwa proses fotosintesis merupakan proses penyusunan, yaitu anabolisme di mana energi yang terdapat dari cahaya matahari akan disimpan dalam bentuk zat kimia, maka proses respirasi merupakan suatu proses pembongkaran yang sering disebut katabolisme dimana energi yang telah disimpan akan dibongkar kembali untuk menyelengarakan proses-proses kehidupan.

Respirasi dapat dibedakan menjadi dua, antaranya respirasi aerob dan anaerob. Dalam respirasi aerob,oksigen dibutuhkan  untuk menghasilkan energi serta karbon dioksida. Sedangkan dalam respirasi anaerob, tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi. Bahan baku dalam respirasi, yaitu karbohidrat, protein. Hasil yang terdapat dari respirasi berupa air dan energi dalam bentuk ATP dan CO2.

 

1.2.Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini, yaitu untuk:

  • Membuktikan bahwa suhu berpengaruh pada proses respirasi
  • Menghitung volume O2 dan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Agar suatu tumbuhan dapat bertahan hidup, tumbuhan ini harus melakukan suatu proses, yaitu proses sintesis karbohidrat untuk memperoleh makanan yang sesuai dengan kebutuhannya. Proses ini berlangsung pada daun yang berklorofil, dengan bantuan dari cahaya matahari sebagai sumber energi. Dalam proses ini, cahaya matahari sangat dibutuhkan sehingga tanpa adanya cahaya ini tumbuhan tidak akan mampu melaksanakan proses fotosintesis. Hal ini dikarenakan oleh klorofil yang terdapat pada daun, tepatnya di kloroplast, klorofil itu tidak akan bertindak apabila tidak ada bantuan yang berupa energi dari cahaya matahari yang membuatnya tereksitasi (Mulyani, 1986).

Karbohidrat adalah salah satu senyawa karbon yang berada di alam sebagai molekul yang besar da kompleks. Karbohidrat sangat Bergama misalnya monosakaroda, polisakarida dan sukrosa.  Di antara ke tiga karbohidrat tersebut, yang monosakarida adalah yang paling sederhana. Monosarida ini dapat diikat secara bersamaan sehingga dapat membentuk dimer, trimer dan lain sebagainya. Dimer adalah gabungan di anatara dua monosakarida sedangkan trimer, gabungan antara tiga monosakarida (Mulyani, 1986).).

Dengan bantuan dari energi cahaya matahari, fotosintesis dapat mensintesis senyawa organic yaitu glukosa dari zat anorganik yaitu karbon dioksida dan air. Dalam proses tersebut,energi radiasi diubah sehingga menghasilkan energi kimia dlam bentuk NADPH dan ATP. Hasil yang terdapat ini nantinya yang digunakan dalam proses reduksi, yaitu CO2 menjadi glukosa. Maka dari itu, reaksiny bisa ditulis sebagai berikut: 6CO2 + 6H2O → + 6O2 + C6H12O6 + Energi(sinar matahari)

Dalam reaksi tersebut, kondisi bahan yang dipakai berpengaruh terhadap hasilnya, sehingga jumlah mol O2 yang diperlukan dan jumlah CO2 yang dilepaskan tidak selalu sama. Jika dilihat, persamaan reaksi ini merupakan kebalikan dari persamaan reaksi fotosintesis (William, 2001).

            Dalam reaksi respirasi, perbedaan antara O2 yang digunakan dan CO2  yang dilepaskan biasa dikenal sebagai respiratory Quotient atau respiratory ratio atau juga dengan singkatan RQ. Untuk respirasi, nilai RQ tersebut sangat tergantung pada substrat atau bahan. (Lambers, 2005).

            Dalam proses fotosintesis, juga berjalan proses metabolisme lain yang dikenal dengan respirasi. Respirasi adalah proses katabolisme atau juga penguraian senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi berjalan di dalam sel dan berlangsung baik secara aerobik maupun secara anaerobik. Mengenai repirasi aerob, yang dibutuhkan adalah oksigen yang nantinya dapat menghasilkan energi serta karbon dioksida. Sedangkan untuk repirasi anaerob, oksigen tidak dibutuhkan sehingga menghasilkan senyawa selain karbon dioksida, misalnya alkohol, asam asetat serta sedikit energi (Lambers, 2005).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 3 METODOLOGI

3.1. Tempat dan waktu

            Praktikum ini dilaksanakan di laboratorium fisiologi tumbuhan dasar pada hari kamis tanggal 21 Maret 2013, dari jam 14:00 sampai selesai.

 

3.2. Alat dan bahan

3.2.1. Alat

  • Indicator pp
  • Erlenmeyer 250cc
  • Neraca
  • Respirometer
  • Beaker glass
  • Botol semprot
  • Biuret

3.2.2. Bahan

  • Kecambah kedelai dan benih kedelai imbibisi
  • Larutan CaCI2 0,2 N
  • Kertas saring
  • Larutan Naoh 0,2 N
  • Larutan HCl 0,05 N
  • Aquadest

 

 

 

3.3. Cara kerja

  1. Memasukkan sedikit NaOH (1 atau 2 gram) ke dalam dasar respirometer dan memasukkan kassa logam ke dalam tabung objek. Lalu menutup tabung objek dengan tabung  pengumpul
  2. Memasukkan kecambah kacang panjan ke dalam tabung objek
  3. Mengisi alat suntik dengan sedikit air dengan menyedotnya
  4. Menyuntik air satu tetes kecil ke ujung atas pipa ukur dan tabung pengumpul
  5. Dalam waktu beberapa lama akan terlihat perubahan tetes air dalam pipa ukur. Mengetahui volume oksigen yang terpakai oleh kecambah tersebut setelah selang waktu tertentu .
  6. Menghitung volume oksigen yang terpakai dengan rumus sebagai berikut:

V = 3,14 × 0,75 × 0,75 × (perubahan posisi tetes air) mm­3

Diameter pipa ukur = 1,5 mm

Berdasarkan hasil ini, mengetahui hubungan antara berat sample, waktu dan oksigen yang terpakai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil pengamatan

Perlakuan

Volume O2

Volume CO2

Imbibisi kedelai

0,47

290,4

Kecambah kedelai

1,16

935

 

4.2. Pembahasan

            Proses respirasi merupakan suatu proses mengubah energi kimia yang tersimpa dalam bentuk karbohidrat  untuk digunakan menggerakkan proses-proses metabolism. Proses respirasi terdapat pada jaringan baik yang tidak berwarna hijau maupun yang berwarna hijau, dan juga pada hewan. Respirasi dapat dibadakan menjadi dua berdasarkan ketersedian udara, yaitu respirasi aerob dan anaerob. Pada respirasi aerob, ketersedian oksigen sangat dibutuhkan untuk menghasilkan energi. Sedangkan pada respirasi anaerobik, tidak membutuhkan oksigen namun dapat menghasilkan senyawa lain seperti karbondioksida. Bahan baku dalam proses respirasi adalah protein, asam lemak, dan juga karbohidrat. Proses respirasi dapat menghasilkan CO2, dan energi dalam bentuk ATP. Reaksi proses ini dapat ditulis sebagai berikut: C6H12O6 + O2 à 6CO2 + H2O + energi (Campbell, 2009)

            Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju repirasi, yaitu ketersediaan substrat, ketersedian oksigen, suhu, tipe dan umur tumbuhan. Mengenai ketersediaan substrat, hal ini sangat penting dalam pelaksanaan respirasi karena proses ini tergantung pada ketersidiaanya substrat. Apabila pada tumbuhan yang persediaan substratn yang berupa karbohidrat rendah, maka laju respirasinya juga akan rendah. Demikian pula, apabila persediaan karbohidrat agak banyak, maka laju respirasi akan meningkat juga. (Mulyani, 2007)

            Selanjutnya, ketersediaan oksigen juga dapat mempengaruhi proses repirasi. Hal ini dikarenakan oleh fungsinya oksigen sebagai terminal penerimaan electron, jadi apabila konsentrasinya oksigen rendah maka laju respirasi baik secara aerobic maupun anaerobic dapat berjalan bersamaan. Sedangkan, jika kadarnya oksigen meningkat maka laju respirasi aerob akan lebih cepat juga, namun laju respirasi anaerob tidak akan berjalan lagi sehingga berhenti. Di antaranya, rupanya pengaruh tersebut tidak selalu sama untuk masing-masing sepsis. (Mulyani, 2007)

            Adapun pengaruh yang terdapat dari suhu. Faktor ini sangat berkaitan dengan faktor Q10, dimana suhu dan laju reaksi respirasi berubah secara bersamaan, yaitu setiap kali suhu naik sebesar 10­o C, maka laju respirasi juga meningkat. Demikian juga pada suhu 0oC, laju repirasi sangat rendah. Apabila suhu tersebut naik sampai 35-45oC maka perlajuan respirasi sangat cepat, akan tetapi temperature yang terlalu panas akan menurunkannya. Hal ini dikarenakan oleh enzim-enzim yang mengalami denaturasi pada suhu di atas 45oC. (Mulyani, 2007)

            Ada juga pengaruh yang terapat dari tipe dan umur tumbuhan. Karena proses metabolisme antara semua spesies tumbuhan berbeda-beda, maka respirasi yang dibutuhkan oleh tumbuhan juga berbeda-beda,tergantung pada spesiesnya. Laju respirasi yang terdapat pada tumbuhan muda atau jaringan muda lebih tinggi dibandingkan dengan yang sudah tua. Begitu pula pada jaringan yang masih dalam saat perkembangan, respirasinya lebih kuat daripada jaringan yang sudah matang. (Mulyani, 2007)

            Pada hakikatnya, respirasi adalah reaksi redoks dimana CO2 adalah hasil dari oksidasi substrat. Substrat respirasi ini merupakan senyawa-senyawa yang berada pada sel tumbuhan yang direspirasikan menjadi H2O dan CO2 atau juga senyawa-senyawa organik yang mengalami proses oksidasi. Salah satu substrat respirasi adalah karbohidrat. Macam substrat ini merupakan substrat utama dalam respirasi yang berada pada sel tumbuhan tinggi. Selain karbohidrat, ada juga substrat respirasi yang mempunyai kepentingan lain, yaitu jenis-jenis gula seperti sukrosa, fruktosa, dan glukosa; asam organic; pati; dan protein. Macam-macam substrat tersebut digunakan pada spesies dan keadaan tertentu. (Campbell, 2006)

            Proses respirasi, untuk dapat menghasilkan energi, ATP harus melalui beberapa tahapan. Yang pertama adalah glikolisis. Tahapan ini merupakan proses dimana glukosa berubah menjadi dua molekul asam. Tahapan ini berjalan di sitosol. Dua molekul asam tersebut nantinya akan digunakan dalam proses dekarboksilasi oksidatif. Juga glikosis dapat menghasilkan dua molekul NADPH dan energi dalam bentuk molekul ATP. (Salisbury, 2009)

            Tahapan yang kedua adalah dekarboksilasi oksidatif. Tahapan ini berlangsung di sitosol juga. Dalam proses ini, asam piruvat yang beratom C3 berubah menjadi asetil yang beratom C2 dengan melepaskan CO2. Asetil tersebut yang nantinya akan dugunakan pula dalam siklus asam sitrat. Dan hasil lain dalam bentuk NADPH digunakan dalam transport electron. (Salisbury, 2009)

            Selanjutnya, tahapan yang ke tiga adalah siklus asam sitrat. Tahapan ini berlangsung pada membran dan matriks dalam mitokondria. Pada tahapan ini, asetil diolah dengan senyawa asam sitrat. Ada beberapa seyawa yang dapat dihawilkan pada proses ini, salah satunya adalah 1 molekul ATP, 2 molekul CO2, serta FADH dan NADPH yang akan diproses dala transfer electron. (Salisbury, 2009)

            Tahapan yang keempat dan juga yang terakhir adalah trannsfer elektron. Proses ini berlangsung pada membran dalam mitkondria dimana electron akan ditransfer oleh enzim quinon, sitokrom, flavoprotein dan piridoksin. Reaksi ini dapat menghasilkan H2O. (Salisbury, 2009)

            Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilaksanakan, percobaan menghasilkan data pada imbibisi kedelai dan kecambah kedelai sebagai berikut, pada imbibisi kedelai jumlah volume O2 sebesar 0,47 dan Jumlah CO2 sebesar 290,4 sedangkan pada kecambah kedelai jumlah O2 sebesar 1,16 dan jumlah CO2  sebesar 935. Dari data tersebut, dapat diketahui keadaan respirasi. Reaksi respirasi yang terdapat ini merupakan respirasi aerob karena adanya oksigen di dalamnya, dan juga adanya CO2 merupakan indiasi kecepatannya laju respirasi. Dengan demikian, makn banyaknya jumlah CO2 maka makin baik respirasi yang sedang berlangsung. Berdasarkan data tersebut pula, dapat dikatakan bahwa respirasi yang terjadi pada imbibisi kedelai lebih baik deibandingkan denga respirasi yang terjadi pada imbibisi kedelai. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan akan energi tanaman yang sudah berkecambah, yaitu energi yang dibutuhkan lebih banyak untuk proses perkecambahan sehingga proses perombakan makanan lebih aktif dilakukan oleh benih. Benih yang sudah berkecambah membutuhkan lebih banyak energi karena proses perkecambahan merupakan suatu proses pertumbuhan awal tumbuhan (Salisbury).

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

                  Dari hasil praktikum yang telah dilaksanakan ini, dapat disimpulkan bahwa:

  • Tumbuhan sebagai salah satu mahkuk hidup, melakukan proses respirasi juga dengan bantuan dari beberapa alat pernafasan.
  • Pada proses respirasi terjadi penyerapan oksigen dan menghasilkan karbon dioksida serta energi dalam bentuk ATP
  • Sebelum menjadi sempurna, respirasi memiliki tahapan-tahapan yang harus dilalui dalam sel untuk dapat digunakan oleh tumbuhan.
  • Salah satu substrat yang dapat digunakan untuk respirasi adalah karbohidrat
  • Banyak faktor yang dapat menpengaruhi laju repirasi, salah satunya adalah suhu.
  • Pada percobaan ini, dapat diketahui bahwa jumlah CO2 dan O2 yang terdapat pada imbibisi kedelai lebih kecil dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh kecambah kedelai.

 

5.2. Saran

  • Praktikan harus bersungguh-sungguh agar tujuan pelaksanaan percobaan ini dapat dicapai tanpa kesulitan
  • Saran dan kritis dari pembaca sangat saya butuhkan agar bisa memperbaiki penilitian di masa mendatang.

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Andika Wijaya K. 2008. Penggunaan tumbuhan sebagai bioindikator dalam pemantauan pencemaran udara. Bogor IPB. Jurnal Ilmu Pertanian. Hal.1-58

Campbell Reece, Mitchell. 2006Biologi Jl. 2 (lux) Ed. 5. Surabaya. Erlangga

Diana Septriana, Andry Indrawa, Endes Nurfilmarasa, dan Nengah Surati. 2010. Prediksi kebutuhan hutan kota berbasis oksigen di kota Padang, Sumatera Barat. Bandung IPB. Jurnal manajemen Hutan tropika vol X. hal 47-57

Frank B. Salisbury, Cleon W. Ross. 2009. Plant physiology. California. Wadsworth Pub.

Gangsar Bayu Setia Nugroho, Retno Hartati, Koen Praseno. 2012. Histokomparatif Organ Integumen, Intestinum, Pohon Respirasi Pada Beberapa Jenis Teripang Dari Perairan Karimunjawa. Semarang Universitas Diponegoro. Jurnal of Marine research. Hal 67-74

Giyatmi Wahyu Lestari, Solichatun, Sugiyarto. 2008. Pertumbuhan, Kandungan Klorofil, dan Laju Respirasi Tanaman Garut (Maranta arundinaceaL.) setelah Pemberian Asam Giberelat (GA3). Surakarta GMIPA UNS. Jurnal bioteknologi. Hal 1-9

Sri Mulyani, 2008. Anatomi Tumbuhan. Surabaya. Kanisius

Hans Lambers, Miquel Ribas-Carbó. 2005. Plant Respiration: From Cell to Ecosystem Volume 18 dari Advances in Photosynthesis and Respiration. Springfield. Springer

Mawar Puspitaningrum, Munifatul Izzati, Sri Haryanti. 2012. Produksi dan konsumsi oksigen terlarut oleh beberapa tumbuhan air. Semarang UNDIP. Jurnal produksi dan konsumsi oksigen. Hal 47-55

William G. Hopkins. 2009. Photosynthesis and Respiration, The Green World Series. Seattle. Infobase Publishing