LAPORAN METABOLISME TUMBUHAN DAN HEWAN

I. PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam makhluk hidup, yang terdiri      dari makhluk antara lain makhluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan sampai manusia, makhluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks disebut metabolisme. Makhluk hidup dapat mengubah dan merangkai senyawa kimia dari lingkungan sekitar agar dapat mempertahankan kelangsungan hidupnya.

Metabolisme sendiri terdiri dari proses sintesis dan proses penguraian senyawa atau komponen dalam sel hidup.  Proses ini disebut dengan anabolisme, sehingga proses penguraian disebut katabolisme. Semua proses reaksi pada metbaolisme dikatalisis oleh enzim.

Jadi untuk mengetahui bagaimana proses metabolisme, akan dilakukan praktikum yang berfungsi untuk mengetahui adanya plasmolysis dan deplasmoisis pada percobaan fotosintesis tanaman Hydrilla, respirasi pada jangkrik, dan plasmolisisserta deplasmolisis pada daun Rhoeo discolor.

B.     Tujuan percobaan

      Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1.    Mengamati terjadinya plasmolisis pada sel tumbuhan

2.    Memahami proses fotosintesisyang terjadi pada tumbuhan berklorofil

3.    Memahami proses respirasi yang terjadi pada sel hewan

4.    Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme

II. TINJAUAN PUSTAKA

Fotosintesis adalah proses pembentukan molekul-molekul makanan yang kompleks dan berenergi tinggi dari komponen-komponen yang lebih sederhana oleh tumbuhan hijau dan organisme autotrofik lainnya dengan keberadaan energi cahaya (Fried, 2005).

Fotosintesis adalah proses yng dilakukan oleh organisme hidup untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dari molekul organik. Fotosintesis menyediakan energi untuk segala kehidupan di dunia. Formula proses fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut:
CO2 + H2O + energi cahaya (CH2O) + O2 + energi kimia
(Rosenberg, 1965).

Agar dapat digunakan sebagai tenaga penggerak aktivitas kehidupan seluruh organisme makhluk hidup, tenaga cahaya matahari harus diubah menjadi tenaga kimia terlebih dahulu. Dengan demikian, proses fotosintesis terdiri dari reaksi pengubahn tenaga matahari menjadi tenaga kimia dalma bentuk ATPdan NADPH serta pembentukan karbohidrat, dengan menggunakan ATP dan NADPH tersebut (Campbell, Richard, 2000) .

Reaksi fotosintesis pada tumbuhan dibagi dalam dua tahap, yaitu:

a.       Reaksi terang

Reaksi terang mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimiawi berupa ATP dan NADPH (Campbell, 2000).

Generasi dari sebuah akseptor yang tereduksi dan komponen berenergi tinggi, NADPH dan ATP membutuhkan cahaya atau bereaksi (Rosenberg, 1965).

Ditangkapnya energy cahaya oleh pigmen penyerap cahaya dan diubah menjadi bentuk energy kimia, ATP, dan senyawa NADPH. Prose tersebut dinamakan

reaksi terang.pembentukan ATP merupakan mekanisme penyimpanan energy cahaya matahari yang diserap dan diubah menjadi bentuk energy kimia disebut fosfolirasi / fotofosforilasi. Reaksi terang terbagi menjadi dua bagian yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Klorofil pusat reaksi fotosistem I dikenal sebagai P700 karena pigmen ini paling baik dalm menyerap cahaya. Klorofil pusat reaksi fotositem II disebut P680 karena spectrum absorbsinya memiliki puncak 680nm (Raven et al, 2005).

b.      Reaksi gelap

Reaksi gelap adalah jalur dimana terjadi reduksi CO2 menjadi gula. Komponen ini ditemukan pada stroma kloroplas. Reaksi gelap sebenarnya tidak harus terjadi dalam kondisi gelap; hanya saja reaksi gelap tidak bergantung pada cahaya (Fried, 2005).

Untuk memberikan energi pada komponen reaksi kimia dalam fotosintesis dapat diproses tanpa menggunakan cahaya. Yang disebut dengan eaksi gelap, akan tetapi juga dapat memproses dalam kondisi keduanya,menggunakan cahaya dan tidak menggunakan cahaya (Rosenberg, 1965)

 Siklus Calvin merupakan jalur metabolisme yang serupa dengan siklus Krebs dalam arti bahwa materi awal diregenerasi setelah molekul memasuki dan meninggalkan siklus ini. Karbon memauki siklus Calvin dalam bentuk CO2 dan keluar dalam bentuk gula (Campbell, 2000).

Dalam tahap ini, senyawa kimia berenergi tinggi NAPDH dan ATP yang dihasilkan pada tahap pertama,yang dipakai untuk reaksi reduksi CO2 menjadi glukosa (Arwin Achmad and Tri Jalmo, 2002).

Plasmolysis adalah peristiwa mengkerutnya sitoplasma dan lepasnya membrane plasma dari dinding sel tumbuhan jika sel dimasukkan kedalam larutan hipertonik (larutan garam lebih dari 1%). Pada larutan hipertonik, sel tumbuhan akan kehilangan air dan tekanan turgor yang menyebabkan sel tersebut menjadi lemah. Kehilangan air lebih banyak menyebabkan plasmolysis. Tekanan terus berkurang sampai disuatu titik dimana sitoplasma mengkerut dan menjauhi dinding sel.

Biasanya plasmolysis terjadi secara sengaja dilaboratorium dengan meletakkan sel pada larutan bersalinitas tinggi ataupun larutan gula untuk menyebabkan ekosmosis (Devlim and Witham, 1992) .

Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan   karena oksidasi dari bahan makanan memerlukanoksigen (dalm jumlah yang diketahui) untuk menghasilkan energy yang dapat diketahui jumlahnya. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya cukup diekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju konsumsi oksigen antara lain temperature, spesies hewan, ukuran badan, dan aktivitas (Tobin, 2005)

III. METODE PERCOBAAN

A.  Alat dan bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah sebagai berikut:

A.1 Fotosintesis

Tanaman Hydrilla Verticillata, aquades, tabung reaksi, gelas piala, corong kecil, stopwatch, dan gelas piala.

A.2 Respirasi

Jangkrik, kecambah, respirator, vaselin, corong, tabung reaksi, alat suntik, timbangan, gunting, kantung kasa.

B.  Cara kerja

Adapun cara kerja praktikum adalah sebagai berikut:

B.1 Fotosintesis

a)   Isikan masing-masing sebanyak 500ml aquades kedalam gelas piala dan tambahkan 0,5gr NaHCO3 sambil diaduk hingga merata.

b)  Atur letak corong didalam air. Untuk menyangga corong, gunakan tiga potong kawat yang telah dibengkokkan.

c)   Sediakan tanaman Hydrilla Verticillata yang masih segar dibagi menjadi dua kelompok dengan jumlah yang sama banyak

d)  Masukkan masing-masing kelompok Hydrilla tersebut kedalam corong dengan cara mengatur bagian pangkal batang kearah atas.

e)   Pelakukan pada gelas piala yang satu diletakkan pada sinar matahari atau disinari dengan lampu 150watt.

f)    Pada gelas piala yang disinari akan terbentuk gelembung-gelembung gsdan tunggu sampai gas yang terbentuk cukup banyak.

g)   Selanjutnya tabung reaksi diangkat dan jangan sampai kemasukkan udara

h)   Uji gas yang terdapat dalam tabung tersebut dengan bara api dan perhatikan apa yang terjadi.

B.2 Respirasi

a)   Sediakan jangkrik yang dibutuhkan

b)   Timbanglah berat jangkrik tersebut dan catatlah bobotnya

c)   Siapkan respirometer kemudian bungkuslah jangkrik dengan KOH dan kapas, lalu masukkan  kedalam tabung respirometer

d)  Kemudian tutup tabung tersebut dengan rapat yang sudah diberi vaselin, lalu hubungkan tabung respirometer dengan pipa berskala

e)   Amatilah

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

1.  Tabel fotosintesis

No	Perlakuan	Waktu	Banyak gelembung yang dihasilkan
1.	Terang	2 menit pertama	Tidak ada gelembung
		2 menit kedua	4 gelembung
		2 menit ketiga	30 gelembung
		2 menit keempat	26 gelembung
2.	Gelap	2 menit pertama	Tidak ada gelembung
		2 menit kedua	1 gelembung
		2 menit ketiga	Tidak ada gelembung
		2 menit keempat	Tidak ada gelembung

2. Tabel respirasi

2.1 Jangkrik

No	Jenis kelamin	Waktu	v	Laju respirasi
1.	Jantan	2 menit pertama	1,7	0,0071
		2 menit kedua	1,12	0,0023
		2 menit ketiga	3,1	0,0043
		2 menit keempat	4,0	0,0017
		Rata-rata		0,0039
2.	Betina	2 menit pertama	1,0	0,0021
		2 menit kedua	1,6	0,0017
		2 menit ketiga	2,0	0,0014
		2 menit keempat	2,3	0,0012
		Rata-rata		0,0016

2.2 Kecambah

Waktu	v	Laju respirasi
2 menit pertama	1,0	0,0013
2 menit kedua	1,6	0,0015
2 menit ketiga	2,0	0,0021
2 menit keempat	2,3	0,0031
Rata-rata		0,0068

B.  Pembahasan

1.   Fotosintesis

Berdasarkan data dari percobaan, pada fotosintesis ternyata menghasilkan gelembung-gelembung kecil. Gelembung-gelembung kecil adalah bentuk bola-boal yang berisi udara. Gelembung yang terdapat pada proses fotosintesis itu terjadi karena adanya cahaya matahari,CO2,suhu, air yang diserap oleh tumbuhan hydrilla yang kemudian diubah menjadi O2 dan energy , sehingga didalam tabung reaksi yang yang sudah diisi air tersebut timbul gelembung-gelembung kecil yang semakin lama semakin banyak. Dengan adanya gelembung tersebut membuktikan adanya proses fotosintesis.

Fotosintesis merupakan proses pembentukan oksigen dengan bantuan energi berupa cahaya matahari, oleh sebab itu gelembung yang dihasilkan akan lebih banyak ditempat terang dari pada ditempat gelap.

2.    Respirasi

Dalam percobaan ini digunakan KOH/NAOH yang berfungsi sebagai pengikat CO2 agar organisme (jangkrik) tidak menghirup CO2 yang dikeluarkan setelah jangkrik bernapasdan pergerakan larutan eosin benar-benar hanya disebabkan oleh konsumsi oksigen . larutan eosin berfungsi sebagai indikatoroksigen yang dihirup oleh organize (jangkrik dan kecambah) pada respirometer sederhana. Larutan eosin selama percobaan selalu bergerak mendekati botol respirometer sederhana karena organisme (jangkrik dan kecambah) dalam respirometer dapat menghirup udara O2 melalui pipa sederhana sehingga larutan eosin yang brwarna dapat bergerak. Ada beberapa factor yang mempengaruhi respirasi yaitu sebagai berikut: ukuran tubuh, usia, jenis kelamin, tingkat ativitas,berat tubuh, dan kadar nutrisi. Respirasi tejadi karena adanya proses pembebasan energy yang tersimpan dalam sumber zat energy melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energy kimia ATP untuk kegiatan kehidupan seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan. Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor,yaitu : ketersediaan substrat, ketersediaan oksigen,suhu, tipe aktivitas, dan umur.

Jangkrik jantan memiliki ukuran tubuh lebih besar dan panjang tubuh lebih panjang sehingga memerlukan konsumsi oksigen lebih banyak dibandingkan jangkrik betina yang memiliki tubuh yang lebih kecil dan pendek.

V. KESIMPULAN

A.    Respirasi

Adapun kesimpulan yang didapat dari percobaan ini adalah:
1. Proses respirasi dipengaruhi oleh pembakaran energi dan karbondioksida  sebagai sumbernya.
2. Respirasi yang menunjukkan hasil bergantung pada banyaknya jumlah oksigen yang diterima.
3. Respirasi dipengaruhi juga oleh substrat respirasi, oksigen temperature dan CO

B.     Fotosintesis

Dari hasil percobaan yang dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa
1. Fotosintesis terjadi pada tumbuhan yang berklorofil
2. Adany peran cahaya yang dominan
3. Fotosintesis dipengaruhi oleh cahaya, suhu,kadar oksigen, dan air.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, dkk. 2005. Biologi Jilid 3. Jakarta: Erlangga

Curtus, Helena.2000. Jendela IPTEK. Jakarta: Balai Pustaka

Lavolver, A.R.1987.Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama

Tobin, A.J.2005.Asking About Life. Thomson Brooks/Cole, Canada

Zulkifli.2010.Biologi Umum.Bandar Lampung:Universitas Lampung
Tim Ganesha Operation.1998.PEMBELAJARAN BIOLOGI.Pra cetak GO Bandung