RESPIRASI DAN FOTOSINTESIS

PRE-LAB

1.      Apa yang anda ketahui tentang respirasi dan fotosintesis? Jelaskan!

Respirasi merupakansuatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi yang dilakukan melalui proses kimia dengan menggunakan O2, proses pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan. Fotosintesis adalah proses pembentukan karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar matahari. Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis karena mempunyai sel-sel yang mengandung klorofil (zat hijau daun). Dalam fotosintesis, energi cahaya matahari diserap oleh klorofil dan diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam bentuk karbohidrat atau senyawa organik lainnya. Di dalam tumbuhan karbohidrat diubah menjadi protein, lemak, vitamin, atau senyawa yang lain. Senyawa-senyawa organik ini selain dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri, juga dimanfaatkan oleh manusia dan hewan herbivora sebagai bahan makanan(Abdurahman, 2007).

2.      Jelaskan pentingnya proses respirasi suatu organisme!

Proses respirasi penting bagi suatu organisme karena pada proses respirasi, dihasilkan energi kimia ATP.Energi kimia tersebut digunakan untuk proses metabolisme organisme berupa metabolisme anabolisme.Anabolisme merupakan proses perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks(Djojodibroto, 2007).

3.      Jelaskan  pentingnya fotosintesis bagi tanaman dan organism lain!

Tanaman perlu melakukan proses fotosintesis karena dengan melakukan proses fotosintesis karena untuk memproduksi glukosa sebagai sumber energi utama bagi tumbuhan, dengan adanya glukosa ini akan terbentuk sumber energi lemak dan protein pula. Energi lemak dan protein akan menjadi sumber makanan bagi manusia dan hewan.Selain itu fotosintesis juga dapat membersihkan udara. Udara dibersihkan dengan diserapnya karbondioksida dan dihasilkannya oksigen(Lambers, 2006).

4.      Jelaskan perbedaan antara respirasi dan fotosintesis!

Ada beberapa hal yang membedakan respirasi dengan fotosintesis 1.      Fotosintesis menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan molekul makanan sedangkan Respirasi selular menggunakan molekul glukosa untuk memperoleh molekul ATP penyimpan energi. 2.      Fotosintesis berlangsung di daun mengandung pigmen klorofil, sedangkan respirasi selular terjadi di sitoplasma dan mitokondria sel. 3.      Fotosintesis menggunakan air, sinar matahari, dan CO2 dari atmosfer untuk menciptakan molekul glukosa, dan melepaskan oksigen sebagai produk sampingan. respirasi selular menggunakan molekul glukosa dan oksigen untuk menghasilkan molekul ATP dan CO2 sebagai produk sampingan. 4.      Fotosintesis terjadi hanya ketika ada sinar matahari, sedangkan respirasi selular terjadi setiap saat. 5.      Fotosintesis melibatkan konversi satu jenis energi ke lain:. Energi cahaya menjadi energi kimia respirasi selular.Respirasi  melibatkan menggunakan energi kimia dan memecahnya untuk melepaskan energi. 6.      Fotosintesis berlangsung dalam dua tahap reaksi terang dan reaksi gelap. Respirasi selular melibatkan aerobik (glikolisis) dan respirasi anaerobik. 7.      Fotosintesis hanya terjadi pada tumbuhan dan beberapa bakteri, sedangkan respirasi selular terjadi di semua jenis organisme hidup. (Sumardi, 2009).

5.      Jelaskan pengertian dan prinsip dalam Uji Sach ?

	Uji sach adalah rancangan percobaan yang yang dilakukan Julius von Sachs yang dalam percobaanya ia berhasil mengambil kesimpulan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum (zat tepung).Prinsip uji sach yaitu membuktikan bahwa dalam proses fotosintesis terjadi pada tumbuhan yang berklorofil memerlukan cahaya matahari dan menghasilkan amilum dengan menggunakan reagen yodium (Setiowati, 2007).

 

LAPORAN PRAKTIKUM

Praktikum6.Respirasi dan Fotosintesis

1.      Jelaskan mekanisme perubahan warna indikator phenol red dalam pengujian zat sisa CO₂ dalam respirasi!

Mekanisme perubahn warna indiktor phenol red dalam pengujian zat sisa CO2 dalam respirasi yaitu karbon dioksida hasil respirasi yang ditambahkan dengan air dan dan phenol red maka akan bereaksi membentuk HCO3- dan menghasilkan kompleks warna oranye.Apabila dituliskan, mekanisme reaksi perubahan warna phenol red adalah sebagai berikut : CO2 + H2O + Phenol Red à HCO3- + Kompleks warna oranye

2.      Tuliskan dan jelaskan hasil pengamatan zat sisa CO₂ dalam respirasi

No	Sampel	Warna Awal Phenol Red	Perubahan Warna Phenol Red
1	Jangkrik Hidup	Merah Bata	Kuning
2	Jangkrik Mati	Merah Bata	Merah Bata
3	Kecambah Segar	Merah Bata	Oranye muda
4	Kecambah Matang	Merah Bata	Merah Bata
5	Gula Ragi Segar	Merah Bata	Oranye cerah
6	Gula Ragi Matang	Merah Bata	Oranye gelap
7	Perlakuan Kontrol	Merah Bata	Merah Bata

Perubahan warna pada jangkrik hidup, kecambah  segar, gula ragi segar dan gula ragi matang terjadi karena jangkrik hidup melakukan respirasi,  kecambah segar melakukan respirasi dan mikroorganisme yang terdapat pada gula ragi juga melakukan respirasi.Setiap makhluk hidup baik itu hewan,tumbuhan maupun mikroorganisme yang hidup akan melakukan respirasi yang menghasilkan CO2 dan H2O.Karbondioksida yang bereaksi dengan air akan membentuk HCO3-. HCO3- tersebut apabila direaksikan dengan phenol red maka akan membentuk kompleks warna oranye. Untuk melakukan pengamatan perubahan warna indikator phenol red pada perubahan sampel, perlu dipersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan terlebih dahulu.Alat dan bahan yang digunakan yaitu tabung reaksi, rak tabung reaksi, sekrup, sumbat karet (jika tidak ada bisa diganti dengan kapas), phenol red, pipet tetes, kapas dan sampel berupa jangkrik hidup, jangkrik mati, kecambah segar, kecambah matang, gula ragi segar, serta gula ragi matang.Setelah menyiapkan alat dan bahan yang digunakan, beri label pada setiap tabung reaksi sesuai nama sampel yang akan digunakan untuk mempermudah pengamatan.Setelah itu, masukkan sekrup ke dalam setiap tabung reaksi.Sekrup ini berfungsi untuk menyangga sampel agar tidak terkena larutan phenol red secara langsung.Kemudian dimasukkan phenol red ke dalam tiap tabung reaksi.Phenol red ini merupakan indikator perubahan warna yang akan menandakan apakah sampel mengalami respirasi atau tidak.Phenol red ditambahkan ke dalam tabung reaksi hingga setengah tinggi sekrup.Kemudian, dimasukkan masing-masing sampel pada tabung reaksi sesuai dengan label yang lebih dahulu diberikan.Untuk sampel gula ragi tidak dimasukkan ke dalam tabung reaksi secara langsung, namun digunakan kapas yang dibasahi dengan gula ragi segar dan gula ragi matang.Tujuan dari kapas yang dibasahi dengan menggunakan larutan gula ragi adalah sebagai media tumbuhnya mikroorganisme yang akan mengalami respirasi.Setelah itu tabung reaksi disumbat dengan menggunakan karet penyumbat ataupun kapas.Penyumbatan ini dilakukan agar respirasi dapat terjadi secara optimal dan tidak ada gangguan dari luar.Setelah disumbat, tabung reaksi yang diletakkan di rak tabung reaksi disimpan atau dipindahkan pada tempat yang gelap.Hal ini dilakukan agar respirasi dapat tejadi secara optimal, apabila tidak diletakkan pada ruang gelap maka sampel yang mempunyai klorofil akan melakukan fotosintesis dengan bantuan cahaya matahari yang ada sehingga akan mengganggu proses pengamatan respirasi yang dilakukan.Setelah di letakkan di ruang gelap, tabung reaksi berisi sampel tersebut dibiarkan beberapa saat untuk selanjutnya dilakukan pengamatan. Setelah dilakukan pengamatan pada setiap sampel yang dilakuakan perlakuan yang sama, didapatkan hasil yang berbeda-beda.Phenol red yang terdapat pada tabung reaksi berisi jangkrik hidup berubah warnanya yang awalnya merah bata menjadi kuning.Phenol red pada tabung reaksi yang berisi kecambah segar yang awalnya berwarna merah bata menjadi oranye muda.Phenol red pada tabung reaksi berisi kapas yang ditambahkan gula ragi segar yang awalnya berwarna merah bata menjadi kuning cerah.Phenol red pada tabung reaksi berisi kapas yang ditambahkan gula ragi matang yang awalnya berwarna merah bata menjadi kuning gelap.Meskipun beberapa tabung reaksi dengan sampel yang berbeda menunjukkan perubahan warna pada phenol red, namun ada beberapa tabung reaksi dengan sampel tertentu yang tidak menunjukkan perubahan warna.Phenol red tetap berwarna merah bata setelah dilakukan beberapa perlakuan-perlakuan.Phenol red yang tidak berubah warna tersebut merupakan phenol red yang terdapat pada tabung reaksi yang di dalamnya terdapat sampel jangkrik mati dan  kecambah matang.Hal ini sudah sesuai dengan literatur(Suyitno, 2009) yang menjelaskan bahwa proses respirasi dapat terjadi pada setiap makhluk hidup tidak terkecuali pada mikroorganisme, namun proses repirasi tidak dapat terjadi pada makhluk hidup yang sudah mati.Seperti yang disebutkan pada literatur (Raven, 2007) bahwa proses respirasi pada hewan, tumbuhan dan mikroorganisme menghasilkan CO2 dan H2O.Kedua hasil respirasi tersebut apabila bereaksi maka akan terbentu HCO3-. HCO3- dapat bereaksi dengan phenol red dan menghasilkan warna oranye yang menjadi indikator bahwa terjadi respirasi.

3.      Jelaskan mekanisme kerja uji amilum dalam pengamatan peranan sinar matahari dan klorofil dalam proses fotosisntesis!

Mekanisme  uji amilum dalam pengamatan peranan sinar matahari dan klorofil dalam proses foto sintesis yaitu tumbuhan yang memiliki klorofil apabila terdapat CO2 dan H2O yang mencukupi, maka akan mengalami proses fotosintesis dengan bantuan cahaya matahari yang akan menghasilkan glukosa, oksigen dan energi.Glukosa yang dihasilkan pada proses fotosintesis ini dapat diketahui keberadaannya dengan menggunakan laruan iodin.Larutan iodin akan bereaksi dengan glukosa dan membentuk warna biru kehitaman.Mekanisme reaksi yang terjadi pada  proses fotosintesis sendiri apabila dituliskan adalah sebagai berikut :

Perubahan warna dari daun yang direaksikan dengan iodin akan berubah warna menjadi biru kehitaman dapat terjadi karena daun tersebut mengalami proses fotosintesis.Mekanisme dari proses foto sintesis yaitu tumbuhan berklorofil yang menyerap H2O dari dalam tanah dan menyerap CO2 dari udara apabila terdapat sinar matahari, maka akan terjadi proses foto sintesis yang menghasilkan O2 dan senyawa organik dalam bentuk glukosa dan energi.Glukosa hasil fotosintesis tersebut dapat dibuktikan keberadaannya dengan meneteskan larutan iodin pada daun yang mengalami proses fotosintesis.Glukosa pada daun yang mengalami fotosintesis jika bereaksi dengan iodin akan membentuk warna biru kehitaman. Untuk melakukan pengujian bahwa proses fotosintesis membutuhkan klorofil dan cahaya matahari serta menghasilkan glukosa, maka dilakukan beberapa perlakuan-perlakuan.Sebelum dilakukan pengujian, perlu dipersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.Alat dan bahan yang akan digunakan yaitu daun coleus, alumunium foil, alkohol, tabung reaksi, beaker glass, aquades, air, larutan iodin serta pipet tetes.Setelah menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan, daun dibagi menjadi dua bagian, bagian pertama ditutup dengan alumunium foil dan bagian kedua tidak ditutup dengan alumunium foil.Tujuan daun ditutup dengan alumunium foil ini adalah untuk mencegah daun melakukan proses fotosintesis.Setelah itu daun dibiarkan untuk beberapa saat.Penutupan daun ini sebaiknya dilakukan beberapa hari sebelum dilakukannya praktikum.Daun kemudian dipetik dan dibuka alumunium foil yang menutupinya.Kemudian daun diremas-remas agar struktur daun dapat rusak namun jangan sampai terjadi kerusakan pada daun seperti sobek atau sebagainya.Setelah itu daun tersebut dimasukkan ke dalam gelas beaker yang sudah terdapat air.Daun tersebut kemudian direbus ± selama 20menit.Hal ini dilakukan untuk membersihkan daun, mengurangi kotoran pada daun serta membuka pori-pori daun sehingga antosianin dapat dilarutkan.Setelah direbus ±, daun diangkat dan dikeringkan.Pengeringan ini bertujuan untuk menghilangkan aquades pada daun sehingga kerja alkohol tidak terganggu.Setelah dipastikan daun kering dan tidak ada aquades, daun dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang sudah diisi dengan alkohol kemudian dilakukan pemanasan hingga alkohol yang terdapat pada tabung reaksi hampir habis.Pemanasan ini bertujuan agar dapat melarutkan klorofil daun.Setelah dipanaskan daun diambil dari tabung reaksi secara perlahan-lahan dan kemudian dikeringkan agar alkohol pada daun dapat hilang.Selanjutnya, daun direbus kembali pada aquades.Kemudian diangkat dan dikeringkan agar tidak ada sisa aquades yang dapat menghambat penyerapan iodin oleh daun.Setelah kering, daun ditetesi dengan larutan iodin secara merata kemudian amati perubahan yang terjadi. Dari beberapa perlakuan-perlakuan yang sudah dilakukan, daun yang tidak ditutup dengan alumunium foil setelah dilakukan perlakuan-perlakuan dan ditetesi larutan iodin, warnanya menjadi biru kehitaman.Sedangkan daun yang ditutup dengan alumunium foil, warnanya sedikit lebih cerah.Hal ini sudah sesuai dengan literatur (Prasetyo, 2007) yang menjelaskan bahwa daun yang mengalami fotosintesis apa bila dilakukan uji amilum menggunakan larutan iodin, maka daun yang berfotosintesis tidak berwarna hijau lagi namun berwarna biru kehitaman.Pada daun yang ditutup dengan alumunium foil, warnanya tidak begitu biru kehitaman.Hal ini dapat terjadi karena daun yang ditutup alumunium foil tidak melakukan  fotosintesis, namun pad daun tersebut masih terdapat glukosa hasil fotosintesis sebelumnya (sebelum daun ditutup dengan alumunium foil), sehingga daun sedikit berwarna biru kehitaman. Daun yang digunakan untuk pengamatan atau pengujian adalah daun coleus. Menurut literatur (Ratnasari, 2008) coleus adalah tanaman foliage (daun hias) yang populer dan sangat cocok dengan iklim Indonesia.Ada beberapa jenis daun coleus, yaitu coleus blumei brigthness, coleus blumei verschaffelti,coleus hybridus albama sunset, coleus hybridus butterfly,coleus hybridus cardinal, coleus hybridus eleanor,coleus hybridus freckles, dan coleus hybridus hurricanae louise.Perbedaan yang paling terlihat dari setiap jenis daun coleus adalah perbedaan warnanya.Ada yang didominasi warna ungu muda, perpaduan warna kuning kehijauan dengan merah tua, daun berwarna hijau namun bagian tepi berwarna kuning kehijauan, daun berwarna merah tua namun bagian tepi berwarna hijau kekuningan, daun berwarna pink dans sebagian merah tua, daun berwarna merah tua dan tepi berwarna hijau kekuningan serta daun berwarna ungu muda dan terdapat warna putih pada bagian pinggir sebelum warna hiaju pada tepi daun.Perbedaan warna ini dikarenakan perbedaan kandungan klorofil dibandingkan dengan pigmen warna lainnya.Pada tumbuhan coleus, anthocyanins selalu muncul memberikan warna merah keunguan.Warna pada pada setiap daun tanaman coleus berpengaruh terhadap proses fotosintesisnya.Sepeti yang dijelaskan pada literatur(Burhanudin, 2008) bahwa semakin hijau warna daun maka semakin besar kandungan klorofilnya sehingga proses fotosintesis akan semakin cepat terjadi dan mengahasilkan senyawa organik yang lebih banyak.Sehingga pada proses fotosintesis daun coleus yang banyak memiliki warna hijau pada daunnya maka proses fotosintesis akan lebih cepat terjadi dan senyawa organik yang dihasilkan juga akan lebih banyak.Menurut literatur (Prasetyo, 2007), coleus merupakan daun yang melakukan fotosintesis meskipun warna daun yang digunakan untuk pengujian adalah berwarna merah tua keunguan.

Kesimpulan

Pada praktikum kali ini dilakukan beberapa perlakuan-perlakuan dengan tujuan untuk membuktikan dihasilkannya CO2 selama respirasi dan membuktikan perlunya klorofil dalam fotosintesis.Pembuktian dihasilkannya CO2 selama respirasi pada prinsipnya yaitu menguji respirasi pada sampel hewan, tumbuhan maupun mikroorganisme dimana hasil respirasi dari ketiga sampel tersebut adalah CO2 dan H2O yang bereaksi membentuk HCO3- yang merupakan asam lemah dan apabila bereaksi dengan phenol red dalam ruang tertutup akan membentuk kompleks warna oranye.Setelah dilakukan beberapa perlakuan-perlakuan menggunakan jangkrik hidup, jangkrik mati, kecambah segar, kecambah matang, gula ragi segar dan gula ragi matang didapatkan hasil bahwa yang melakukan respirasi dan menghasilkan CO2 adalah jangkrik hidup, kecambah segar, dan mikroorganisme yang terdapat pada gula ragi segar dan gula ragi matang.Sedangkan pembuktikan perlunya klorofil dalam fotosintesis pada prinsipnya yaitu menguji terjadinya fotosintesis pada tanaman yang ditandai dengan perubahan warna daun setelah ditetesi iodin, dimana bagian daun yang menghasilkan amilum akan berwarna biru ungu kehitaman yang berarti daun tersebut mengalami fotosintesis begitu pula sebaliknya.Setelah dilakukan beberapa perlakuan pada daun coleus, ujung daun yang ditutup dengan alumunium foil menunjukkan warna biru kehitaman yang lebih cerah dibandingkan pada bagian daun yang tidak ditutup dengan alumunium foil.