LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI

“ RESPIRASI “

Disusun Oleh      :

1.    Adi Utomo                   No : 01

2.    Fatimah Az Zahra C.   No : 11

3.    Juli Sulistyowati                   No : 16

4.    Meidika Ragil P.          No : 19

Kelompok : 5     Kelas : XII IPA 2

SMA NEGERI 1 GONDANG

Tahun 2016 / 2017

BAB 1

PENDAHULUAN

A.    PENDAHULUAN

Respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan. Selain itu respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan karena oksidasi dari bahan makanan memerlukan oksigen (dalam jumlah yang diketahui) untuk menghasilkan energi yang dapat diketahui jumlahnya. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya di ekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen. Beberapa faktor yang mempengaruhi konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies, ukuran badan, dan aktivitas tubuh.

B.     RUMUSAN MASALAH

1.      Apa yang dimaksud respirasi aerob dan respirasi anaerob ?

2.      Bagaimanakah kerja respirasi aerob dan anaerob ?

C.     TUJUAN

Untuk mengetahui respirasi aerob dan respirasi anaerob

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

A.    DASAR TEORI

Respirasi Aerob

Respirasi aerob adalah reaksi katabolisme yang membutuhkan suasana aerob sehingga dibutuhkan oksigen, dan reaksi ini menghasilkan energy dalam jumlah besar. Energi ini dihasilkan dan disimpan dalam bentuk energi kimia yang siap digunakan, yaitu ATP. Pelepasan gugus posfat menghasilkan energi yang digunakan langsung oleh sel untuk melangsungkan reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, transportasi, gerak, reproduksi, dll. Reaksi respirasi aerob secara sederhana adalah :

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 675 kalori

Proses respirasi Aerob berlangsung dalam 3 tahap yang berurutan, yaitu :

1.      Glikolisis

Pemecahan molekul glukosa (C6) menjadi senyawa asam piruvat (C3)

2.      Siklus Krebs

Reaksi reduksi molekul Asetil CoA menghasilkan asam sitrat dan oksaloasetat

3.      Transpor elektron

Reaksi reduksi-oksidasi molekul-molekul NADH₂dan FADH₂ menghasilkan H₂O dan sejumlah ATP.

Respirasi An-Aerob

Respirasi anaerob merupakan salah satu proses katabolisme yang tidak menggunakan oksigen bebas sebagai penerima atom hidrogen ( H⁺ ) terakhir, tetapi menggunakan senyawa tertentu ( seperti : etanol, asam laktat ) .

Asam piruvat yang dihasilkan pada tahapan glikolisis dapat dimetabolisasi menjadi senyawa yang berbeda ( ada / tersedianya oksigen atau tidak ) .Pada kondisi aerob ( tersedia oksigen ) sistem enzim mitokondria mampu mengkatalisis oksidasi asam piruvat menjadi H₂O dan CO₂ serta menghasilkan energi dalam bentuk ATP ( Adenosin Tri Phosphat ).

Pada kondisi anaerob ( tidak tersedia oksigen ), suatu sel akan dapat mengubah asam piruvat menjadi CO₂ dan etil alcohol serta membebaskan energi ( ATP ). Atau oksidasi asam piruvat dalam sel otot menjadi CO₂ dan asam laktat serta membebaskan energi ( ATP ).
Bentuk proses reaksi yang terakhir disebut fermentasi. Proses ini juga melibatkan enzim enzim yang terdapat di dalam sitoplasma sel. Pada respirasi anaerob, tahapan yang ditempuh meliputi :

1.       Tahapan glikolisis,dimana 1 molekul glukosa ( C6 ) akan diuraikan menjadi asam piruvat, NADH dan 2 ATP

2.       Pembentukan alkohol ( fermentasi alkohol), atau pembentukan asam laktat (fermentasi asam laktat )

3.       Akseptor electron terakhir bukan oksigen, tetapi senyawa lain seperti : alkohol, asam laktat

4.       Energi ( ATP ) yang dihasilkan sekitar 2 ATP

Beberapa proses reaksi yang berlangsung secara anaerob ( Respirasi Anaerob ) :

a.       Fermentasi alcohol

Proses ini terjadi pada beberapa mikroorganisme seperti jamur ( ragi ), dimana tahapan glikolisis sama dengan yang terjadi pada respirasi aerob. Setelah terbentuk asam piruvat ( hasil akhir glikolisis ), asam piruvat mengalami dekarboksilasi ( sebuah molekul CO₂ dikeluarkan ) dan dikatalisis oleh enzim alcohol dehidro genase menjadi etanol atau alkohol dan terjadi degradasi molekul NADH menjadi NAD⁺  serta membebaskan energi/kalor. Proses ini dikatakan sebagai "pemborosan" karena sebagian besar energi yang terkandung dalam molekul glukosa masih tersimpan di dalam alkohol. Itulah sebabnya, alkohol/etanol dapat digunakan sebagai bahan bakar. Fermentasi alcohol pada mikroorganisme merupakan proses yang berbahaya bila konsentrasi etanolnya tinggi.

b.      Fermentasi asam laktat

Pada sel hewan ( juga manusia ) terutama pada sel-sel otot yang bekerja keras , energi yang tersedia tidaklah seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi karena kadar O₂ yang tersedia tidak mencukupi untuk kegiatan respirasi aerob ( reaksi yang membutuhkan oksigen ). Proses fermentasi asam laktat dimulai dari lintasan glikolisis  yang menghasilkan asam piruvat. Karena tidak tersedianya oksigen maka asam piruvat akan mengalami degradasi molekul ( secara anaerob ) dan dikatalisis oleh enzim asam laktat dehidrogenase dan direduksi oleh NADH untuk menghasilkan energi dan asam laktat.

Fermipan

Fermipan merupakan ragi instant yang biasa dipergunakan dalam pembuatan roti dan kue. Fermipan atau ragi digunakan agar bahan kue atau roti menjadi mengembang ketika dipanggang. Pada percobaan, kita mengetahui bahwa ragi yang dicampur dengan gula maupun yang tidak bercampur dengan gula menjadi mengembang terutama yang komposisinya banyak. Maka setelah kita tahu bahwa balonnya mengembang, berarti ada reaksi dari fermipan atau ragi dengan gula dan air.

Reaksi fermipan sebagai berikut

C₆H₁₂O₆ à 2C₂H₅OCOOH + energi

Ragi atau fermipan itu sendiri merupakan zat yang menyebabkan fermentasi. Ragi mengandung mikroorganisme yang melakukan fermentasi dan media biakan ini dapat berbentuk butiran-butiran kecil atau cairan nutrient.

Gula

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untukmenghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO₂ selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.

Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Reaksinya :

1.      Glikolisis : Glukosa (C₆H₁₂O₆)     asam piruvat

2.      Dekarboksilasi asam piruvat.

3.      Asampiruvat   asetaldehid + CO₂ . piruvat dekarboksilase (CH₃CHO)

4.      Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).
2 CH₃CHO + 2 NADH₂    2 C2H5OH + 2 NAD . alkohol dehidrogenase enzim

Ringkasan reaksi :  C₆H₁₂O₆     2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 NADH₂ + ATP

Pereaksian karbondioksida dengan air kapur menghasilkan endapan kapur dan air. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

Ca(OH)₂ + CO₂  CaCO₃ + H₂O

B.     HIPOTESIS

1.      Hipotesis Nol ( Ho )                : Tidak terjadi respirasi aerob dan respirasi anaerob

2.      Hipotesis Alternatif ( Ha )      : Terjadi respirasi aerob dan respirasi anaerob

C.     METODOLOGI

1.      Tempat dan Waktu Penelitian

·         Tempat      : Laboraturium Biologi SMA Negeri 1 Gondang

·         Waktu       : 12.00 – 13.00 Pada 7 September 2016

2.      Metode Penelitian

Dalam menyusun laporan praktikum ini penyusun menggunakan metode eksperimen, yaitu dengan melakukan percobaan langsung dan menghimpun data dari hasil percobaan secara teliti dan jujur.

3.      Populasi dan Sampel

·         Populasi     : -

·         Sampel      : kecambah dan fermipan ( sel ragi )

4.      Variabel

·         Variabel bebas       : Fermipan, larutan gula, air kapur, PP, kecambah, kristal NaOH, eosin

·         Variabel terikat     : Kecambah, larutan gula jawa, air kapur + PP

·         Variabel kontrol    : Pemberian fermipan, laju eosin

5.      Alat dan Bahan

·         Repirometer dan pipa berskala

·         Kapas

·         Kristal NaOH

·         Kecambah

·         Cairan eosin

·         Timbangan

·         Erlenmeyer

·         Selang

·         Fenolftalein ( PP )

·         Termometer

·         Plastisin

·         Larutan gula

·         Fermipan

6.      Cara kerja

Percobaan respirasi aerob        :

1.      Memastikan pipa berskala bersih dari sisa larutan eosin atau dari kotoran

2.      Membungkus 3 butir kristal NaOH dengan kapas tipis

3.      Memasukkan kristal NaOH ke dalam respirometer

4.      Menimbang kecambah 5 gram, memasukkan ke dalam respirometer

5.      Menutup tabung dengan pipa berskala lalu menutup sambungan dengan plastisin

6.      Menutup ujung respirometer dengan ibu jari selama 2 menit

7.      Menyuntikkan cairan eosin ke dalam pipa berskala di mulai dari 0.

8.      Mengamati pergerakan eosin selama 5 menit, lalu mencatat pergerakkan eosin tiap 1 menit

9.      Ulangi langkah 1 – 8 pada kecambah dengan massa 10 gram

Percobaan respirasi anaerob    :

Percobaan 1

1.      Memasukkan PP ke dalam air kapur ( Ca(OH)₂ ) sampai warnanya berubah menjadi pink

2.      Memasukkan 100 ml larutan kapur + PP ke dalam erlenmeyer / gelas B. Mengisi erlenmeyer / gelas A dengan 150 ml larutan gula.

3.      Mengukur suhu, bau, dan warna pada larutan gula dan air kapur sebelum melanjutkan langkah selanjutnya.

4.      Memasukkan ujung selang yang pendek ke dalam larutan gula

5.      Memasukkan ujung selang lain ke dalam air kapur. Menutup mulut erlenmeyer A dengan plastisin, memastikkan agar tidak bocor.

6.      Mengamati perubahan suhu, bau, dan warna larutan gula dan air kapur setelah 15 menit.

Percobaan 2

1.      Memasukkan PP ke dalam air kapur ( Ca(OH)₂ ) sampai warnanya berubah menjadi pink

2.      Memasukkan 100 ml larutan kapur + PP ke dalam erlenmeyer / gelas B. Mengisi erlenmeyer / gelas A dengan 150 ml larutan gula dan ditambah dengan fermipan

3.      Mengukur suhu, bau, dan warna pada larutan gula dan air kapur sebelum melanjutkan langkah selanjutnya.

4.      Mengocok erlenmeyer A

5.      Memasukkan ujung selang yang pendek ke dalam larutan gula

6.      Memasukkan ujung selang lain ke dalam air kapur. Menutup mulut erlenmeyer A dengan plastisin, memastikkan agar tidak bocor.

7.      Mengamati perubahan suhu, bau, dan warna larutan gula dan air kapur setelah 15 menit.

BAB 3

PEMBAHASAN

A.    DATA PENGAMATAN

Percobaan respirasi aerob

No	Berat ( gr )	Menit					Rata – rata ( cm )
		1	2	3	4	5
1	5 gram	2 cm	4 cm	5,5 cm	7,5 cm	10 cm	5,8 cm
2	10 gram	1,5 cm	3 cm	6,5 cm	8 cm	12 cm	6,2 cm

Percobaan respirasi anaerob

Percobaan 1           :

No	Perubahan	Gelas A ( gula )		Gelas B ( air kapur + PP )
		Sebelum	Sesudah	Sebelum	Sesudah
1	Suhu	28oC	28oC	30oC	30oC
2	Bau	Seperti gula	Seperti gula	Tidak berbau	Tidak berbau
3	Warna	Coklat	Coklat	Pink	Pink

Percobaan 2           :

No	Perubahan	Gelas A ( gula )		Gelas B ( air kapur + PP )
		Sebelum	Sesudah	Sebelum	Sesudah
1	Suhu	31oC	33oC	30oC	32oC
2	Bau	Seperti gula	Seperti tape	Tidak berbau	Seperti alkohol
3	Warna	Coklat muda	Coklat muda	Pink	Coklat muda

B.     PEMBAHASAN

1.      Percobaan respirasi aerob

Pada percobaan kami, perjalanan selama lima menit diperoleh hasil bahwa pada percobaan pertama yang menggunakan 5 gram kecambah , larutan eosin bergerak lebih lambat daripada kecambah 10 gram. Laju respirasi rata – ratanya  5,8 cm / menit . Sedang pada percobaan kedua yang mengunakan 10 gram kecambah, larutan eosin bergerak lebih cepat daripada percobaan pertama . Laju respirasi rata – ratanya   6,2 cm / menit . Hal ini dikarenakan kecambah adalah makhluk hidup yang membutuhkan oksigen untuk bernafas. Semakin banyak kecambah didalam tabung maka semakin banyak oksigen yang dibutuhkan, begitupun sebaliknya. Sehingga semakin banyak oksigen yang dibutuhkan semakin cepat laju respirasi dan pergerakan eosin dalam pipa berskala

2.      Percobaan respirasi anaerob

Percobaan 1     :

Pada percobaan respirasi anaerob terdapat dua percobaan. Pada percobaan pertama diperoleh hasil, bahwa tabung A yang berisi 150 ml larutan gula jawa pada awalnya berwarna coklat , suhunya diukur mencapai 28⁰C, dan dicium baunya khas bau gula jawa, sedangkan pada tabung B yang berisi air kapur dicampur dengan PP (fenoftalin) warnanya pink. Tetapi, setelah tabung A dan tabung B direaksikan dengan menggunakan selang penutup tabung A diberi plastisin, sedangkan selang tabung B sampai menyentuh larutan. Setelah kami mengamati reaksi tersebut selama 15 menit tidak ada perubahan yang menandakan tidak adanya respirasi anaerob.

Percobaan 2     :

Pada percobaan 2 terjadi respirasi anaerob. Hal ini dibuktikan dengan terjadi pemindahan CO₂ dari Erlenmeyer A ke Erlenmeyer B, menyebabkan adanya gelembung pada Erlenmeyer B yang dihasilkan dari CO₂. Penggunaan ATP, dibuktikan dengan penambahan suhu. Suhu akhir yang terjadi setelah suhu awal sebelum fermentasi, Erlenmeyer A tesebut ditutup dengan plastisin sehingga terjadi reaksi yang menghasilkan gelembung – gelembung selama 15 menit. Hal ini dikarenakan pada fermentasi terjadi pemecahan senyawa organik oleh mikroba yang berlangsung dalam suasana anaerob dengan menghasilkan energi. Perubahan bau terjadi karena mikroorganisme pada fermipan ( sel ragi ) bereaksi dengan gula dan air. Dengan menutup mulut Erlenmeyer A menandakan bahwa respirasi anaerob tidak membutuhkan oksigen.

BAB 4

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Respirasi aerob membutuhkan oksigen sebagai respirator H⁺. Pada percobaan kali ini dapat disimpulkan bahwa semakin banyak makhluk hidup maka semakin banyak oksigen yang dibutuhkan, sehingga semakin cepat laju respirasinya begitu pula sebaliknya.

Respirasi anaerob tidak memerlukan oksigen dalam proses respirasinya. Hal ini ditunjukkan dengan menutup mulut erlenmeyer dengan plastisin. Pada percobaan respirasi anaerob yang pertama tidak terjadi respirasi anaerob karena tidak terjadi perubahan apapun. Pada percobaan respirasi anaerob kedua terjadi respirasi anaerob karena terjadi perubahan suhu yang disebabkan penggunaan ATP. Menimbulkan gelembung yang dihasilkan oleh CO₂. Perubahan bau yang disebabkan penggunaan fermipan yang bereaksi dengan gula dan air.

B.     SARAN

a.       Sebaiknya menggunakan waktu dengan sebaik – baiknya saat penelitian mengingat penelitian kali ini melakukan banyak percobaan

b.      Sebaiknya menggunakan penggaris untuk mengukur letak eosin pada percobaan respirasi aerob jika pipa berskala tidak begitu jelas

DAFTAR PUSTAKA

https://nanonanoo.wordpress.com/2012/06/09/laporan-praktikum-respirasi/

http://setia-stroryblog.blogspot.co.id/2013/04/respirasi-aerob-dan-anaerob_4.html

http://melammalia.blogspot.co.id/2012/10/laporan-praktikum-biologi-fermentasi.html

Jawaban Pertanyaan

1.      Apa fungsi NaOH / KOH pada percobaan ?

Jawab        :

NaOH mengikat CO₂ dan H₂O yang merupakan hasil respirasi. Jika tidak hasil respirasi tidak diikat maka tekanan gas pada respirometer akan tetap dan eosin tidak dapat bergerak. Hal ini akan berakibat volume oksigen yang dihirup oleh kecambah tidak bisa diukur. Kristal NaOH juga mengikat kadar O₂ dalam tabung sehingga O₂ yang dikonsumsi lebih kecil dibanding CO₂ yang dihasilkan.

2.      Apa tujuan sebelum dikasih eosin ditutup selama 2 menit ?

Jawab        :

Agar gas CO₂ dan H₂O yang merupakan hasil respirasi tidak keluar dan dapat diserap oleh NaOH sehingga saat cairan eosin disuntikkan ke pipa, eosin dapat bergerak mendekati tabung yang menandakan bahwa terjadi respirasi aerob

3.      Bagaimana hubungan berat kecambah dengan kecepatan perjalanan eosin ?

Jawab        :

Semakin banyak jumlah kecambah semakin cepat laju pergerakan eosinnya, dan semakin sedikit jumlah kecambah semakin lambat laju pergerakan eosinnya.

4.      Pada akhir percobaan, apa yang terjadi dengan air kapur yang sudah ditetesi fenolftalein ? Jelaskan mengapa demikian dan tulislah reaksinya !

Jawab        :

Pada percobaan pertama tidak terjadi reaksi apapun karena tidak ada perubahan suhu, warna, dan bau dari awal percobaan hingga akhir.

Pada percobaan kedua air kapur mengalami perubahan suhu karena penggunaan ATP. Terjadi perubahan warna dari pink menjadi coklat muda karena larutan gula + fermipan mengalir melalui selang menuju Erlenmeyer B. Terjadi perubahan bau karena pengaruh alkohol. Setelah reaksi hampir terhenti , muncul gelembung - gelembung air atau uap air yang merupakan hasil reaksi keluar melalui selang kecil. Selain itu , terdapat endapan kapur ( CaCO₃ ) yang mengendap pada erlenmeyer B.

Reaksinya  : Ca(OH)₂ + C₂H₁₄O₄ + H₂O  CaCO₃ + H₂O

5.      Apa fungsi air kapur pada tabung B ?

Jawab        :

Larutan kapur (Ca(OH)₂) pada erlenmeyer B berfungsi untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme pembusuk seperti Saccharomyces sehingga reaksi mulai terhenti ketika hasil reaksi pada erlenmeyer A mengalir menuju erlenmeyer B dan sebagai pengikat CO₂ sehingga tidak lepas ke udara.

6.      Bagaimana keadaan tabung A pada akhir percobaan ? apa artinya ? dan tuliskan reaksinya !

Jawab        :

Pada percobaan pertama tidak terjadi reaksi apapun karena tidak ada perubahan suhu, warna, dan bau dari awal percobaan hingga akhir.

Pada percobaan kedua air gula + fermipan menghasilkan CO₂ yang mengalir ke Erlenmeyer B mengeruhkan air kapur dan menimbulkan endapan kapur ( CaCO₃ ). Suhu naik saat akhir percobaan karena terjadi respirasi anaerob yang menimbulkan ATP sehingga menimbulkan panas.

Reaksinya  :

C₆H₁₂O₆     2 C₂H₅OH + 2 CO₂ + 2 NADH₂ + ATP

7.      Apakah energi dibebaskan ? Darimana anda mengetahuinya ?

Pada respirasi aerob energi disimpan dalam bentuk energi kimiawi yang dikenal sebagai ATP. Energi ATP akan digunakan oleh sel ke dalam tubuh makhluk hidup untuk menunjang beberapa hal seperti pertumbuhan, gerak, transportasi, reproduksi dan kegiatan lainnya. Sehingga dapat disimpulkan energi ATP tidak dibebaskan namun dihasilkan dan digunakan untuk kegiatan yang lain.

Pada respirasi anaerob ATP dibebaskan. Seperti pada percobaan diatas ATP dilepaskan dalam bentuk energi panas sehingga pada akhir percobaan suhu naik dan terdapat gelembung yang berasal dari CO₂ yang juga merupakan hasil respirasi.

8.      Pada percobaan 2 tabung A terjadi proses kimia :

a.       Proses apa ?

b.      Tulis reaksi kimianya !

c.       Gas yang keluar apa ?

Jawab        :

a.       Respirasi anaerob ( Proses fermentasi alkohol )

b.      C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + CO₂ + 2 ATP

c.       Gas yang keluar adalah CO₂