Download to read offline
![LAPORAN PRAKTIKUM
STRUKTUR SEL TUMBUHAN
(Sel Gabus dan Sel Bawang Merah)
TUJUAN
Mengamati struktur sel gabus dan sel bawang merah
TEORI
Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapathidup dan merupakan
unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan
sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.
Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,[5] atau disebut organisme uniseluler,
misalnyabakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan,
danmanusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel
terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas
lebih dari 1013 sel.[5] Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari
hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri
induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah
dibuahi.
ALAT DAN BAHAN
a. Alat :
Pisau silet yang tajam
Mikroskop
Kaca Preparat
Kaca Penutup
Aquades
Kertas isap
b. Bahan :
Gabus singkong
Bawang merah
CARA KERJA
A. Membuat Preparat sel Gabus
1) Periapkan mikroskop dengan baik
2) Sayatlah gabus ubi kayu setipis mungkin seara melintang
3) Letakkan sayatangabus itu di tengah kaca objek dan tetesilah dengan air](https://image.slidesharecdn.com/laporanpraktikumvariasigen-170111171138/75/Laporan-praktikum-variasi-gen-6-2048.jpg)
More Related Content
More from Fauzan Ardana
Laporan praktikum variasi gen
- 1. LAPORAN PRAKTIKUM VARIASIGEN BAB I PENDAHULUAN A. Dasar Teori Bila anda memperhatikan teman-teman dikelas anda , dapat dipastikan tidak ada seorangpun yang sama persis dengan anda, baik penampilan wajah, maupun sifat lainya. Bahkan dengan saudara kandung / kembaran anda, kakak atau adik andapun tidak akan sama persis dengan anda. Begitu juga pada hewan, kalau anda perhatikan anak-anak kucing dari satu proses kehamilan dan kelahiranpun berbeda beda seperti warna bulu. Hal yang sama juga di jumpai pada tumbuhan di alam sekitar. Didalam satu jenis tumbuhan yang sama , misalnya tanaman mangga , kita akan menjumpai bentuk buah yang berbeda-beda, demikian juga rasa dan aromanya. Keragaman atau variasi ditemui pada hampir semua karakter dari yang paling gampang sampai yang paling sulit, tinggi, lebar, besar atau ukuran volume, bentuk dan tanggap terhadap faktor lingkungan. (Penuntun,2014). Dari contoh diatas (tanaman mangga) menunjukkan bahwa didalam organisme hidup didapati/dijumpai berbagai macam dan tipe keragaman. Keanekaragaman itulah yang dikenal dengan istilah ”variasi”. Keindahan itu juga dihadirkan karena adanya variasi. Apa, mengapa, dan bagaimana keragaman/ variasi itu ada sangat menarik untuk dipelajari apa yang menyebabkan timbulnya keragaman/variasi. Keragaman/variasi ditemui pada hampir semua karakter dari yang paling gampang sampai yang paling sulit: tinggi, lebar, besar, berat/massa, volume, ukuran, bentuk, tanggapan terhadap faktor luar lingkungan. Menurut tolok ukurnya variasi dapat dibagi; variasi yang bersifat kuantitatif seperti; tinggi, berat,dsb. Ingat tinggi seseorang bervariasi dengan selisih milimeter, sejak dari orang yang paling tinggi sampai dengan denga yang paling rendah. Karena itu sifat kuantitatif bersifat ”kontinum” (urut bersambung menurut deret matematis). Variasi yang bersifat kualitatif seperti; golongan darah, warna kulit, warna bunga, bentuk permukaan biji,dsb. Ingat antara antara golongan darah dan warna tidak terdapat selisih antaranya yang dapat diukur, karena itu sifat kualitatif disebut juga ”diskontinum” (tidak bersambung menurut derat matematis). (Campbell,1987). Tanpa variasi genetik, setiap perubahan lingkungan yang mendadak akan memusnahkan suatu jenis pada habitat alaminya.Keanekaragaman genetik alami, peranannya dalam evolusi, dan berbagai sistem untuk koleksi, pengawetan, penyebarluasan dan pemanfaatannya. Berdasarkan penyebab timbulnya variasi yaitu; Variasi genetik yaitu variasi yang dihasilkan oleh faktor keturunan (gen) yang bersifat kekal dan diwariskan secar turun- temurun dari satu sel ke sel lainnya. Variasi non genetik atau variasi lingkungan yaitu yang ditentukan oleh faktor lingkungan seperti; intensitas cahaya, kelembaban, pH,kesuburan tanah dan kelembaban.(suryati,2014) Secara teoritis, berdasarkan penyebabnya, variasi dalam sistem biologi dibagi dua yaitu Variasi Genetik yaitu variasi yang dihasilkan oleh factor keturunan (gen) yang bersifat kekal dan diwariskan secara turun temurun dari satu sel ke sel yang lain. Jika gen berubah, maka sifat-sifat pun akan berubah. Sifat-sifat yang ditentukan oleh gen disebutgenotif. Ini dikenal sebagai pembawa. (Syamsuri, 2002). Variasi non genetik atau variasi lingkungan yaitu yang ditentukan oleh factor lingkungan seperti intensitas cahaya, kelembaban, pH tanah, dll. Keadaan factor-faktor lingkungannya sama dengan pohon yang pertama, sekalipun demikian hasil panennya berbeda. Pengetahuan yang memadai tentang komposisi lingkungan akan menentukan genotif yang sesuai untuk kondisis tertentu. (Welsh, 1991)
- 2. Keanekaragaman individu memunculkanvariasi. Dan sifat individu ditentukan oleh gen. factor genotif yang berinteraksi dengan factor lingkungan memunculkan sifat yang tampak atau fenotif. (Syamsuri, 2002) B. Tujuan Paktikum Tujuan praktikum yang pertama ini yaitu; Mengamati dan mengenal tipe-tipe keragaman pada tanaman. C. BAHAN DAN METODE PRAKTIKUM A. bahan dan alat yang digunakan pada praktikum kalini yaitu Bahan Biji serealia (padi, jagung dan ketan) Biji kacang-kacangan (kacang tanah dan kacang merah) Bunga asoka Alat Penggaris Pena Kaca pembesar D. Cara kerja Cara kerja yang dilakukan pada praktikum kali ini yaitu: 1. Mengamati biji-bijian yang telah disediakan oleh pihak laboratorium dan bunga yang dibawa oleh praktikan. 2. Mencari dan mendapatkan paling sedikit tiga ciri yang berbeda untuk suatu sifat/ karakter yang ditemukan oleh praktikan. 3. Catat dalam bentuk tabel keragaman yang ditemukan dan digambar. 4. BAB III HASIL PENGAMATAN E. Data hasil pengamatan 1. Pengamatan pada biji kacang-kacangan No Hal yang diamati Kacang tanah (k.1) Kacang tanah (k.2) Kacang merah 1 Bentuk Gemuk bulat Lonjong keriput Gemuk lonjong 2 Warna Coklat kekuningan Coklat muda Merah 3 Letak hilum Diatas ujung yang runcing Dibawah ujung yang tumpul Diatas ujung yang runcing 4 Ujung kacang Runcing Tumpul Runcing 5 Ukuran Besar Kecil Besar
- 3. 6 Panjang 1cm 1.3 cm 1.5 cm 2. Pengamatan pada biji serealia Pengamatan pada jagung No Hal yang diamati Jagung manis Pop corn Jagung hibrida 1 Warna Kuning ( setelah diberi fungisida menjadi merah) Kuning Gemuk kotak 2 Bentuk Lonjong keriput Bulat pendek Kuning 3 Panjang 0.9 cm 0.5 cm 1.2 cm 3. pengmatan pada beras dan ketan No Hal yang diamati Beras biasa Beras merah Ketan putih Ketan hitam 1 Bentuk lonjong Lonjong Lonjong Lonjong 2 Warna Putih bening Merah Putih gelap Hitam 3 Panjang 0,7 cm 0,5 cm 0,5 cm 0,7 cm 4. pengamatan pada padi No Hal yang diamati Padi sawah Padi burung Padi pondok kuning 1 Warna Kuning Kuning kecoklatan Kuning kehitaman 2 Bentuk Lonjong Bulat kecil Gemuk lonjong 3 Panjang 0,7 cm 0,4 cm 0,6 cm 5. pengamatan pada bunga asoka No Hal yang diamati Asoka merah (1) Asoka merah (2) Asoka merah (3) Asoka kuning 1 Warna bunga Merah Merah Merah Kuning
- 4. 2 Bentuk daunLebar besar Kecil runcing Besar runcing Kecil runcing 3 Tipe tangakai bunga Banyak cabang Satu cabang Banyak cabang Satu cabang 4 Susunan daun Jarang Rapat Jarang Rapat 5 Bentuk bunga Kecil runcing Lonjong runcing Besar Loncong runcing F. PEMBAHASAN Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan, didapatkan berbagai macam ciri yang berbeda baik dari segi warna, bentuk, ukuran dan banyak lagi ciri lainnya. pada suatu jenis tanaman baik dalam satu spesies maupun yang berbeda spesies. Pada praktikum tentang tipe keanegaragaman yang telah dilakukan yaitu mengamati berbagai variasi pada biji serealia (padi, jagung, ketan dan beras), biji kacang-kacangan (kacang tanah, dan kacang merah) dan bunga asoka. Pada pengamtan yang pertama yaitu mengamati biji kacang-kacangan (kacang tanah dan kacang merah), didapatkan hasil pengamatan pada kacang tanah yaitu kacang tanah memiliki bentuk gumuk bulat ada juga yang memiliki bentuk lonjong keriput, memiliki warna coklat kekuning-kuningan dan coklat muda, adapun letak hilum pada kacang tanah yaitu: terletak pada ujung kacang yang runcing ada juga yang terletak pada ujung kacang yang tumpul, ukuran ada yang besar ada juga yang kecil pada pengamatan kacang pertama memiliki ukuran 0,7 cm sedangkan pada pengamtan kacanang kedua memiliki ukuran 1,3 cm. Dan adapun hasil dari pengamatan pada kacang merah diantaranya kacang merah ini memiliki bentuk gemuk lonjong, berwarna merah, memiliki ukuran besar dengan panjang sekitar 1,5 cm dan ujung pada kacang merah runcing, kacang merah juga memiliki hilum yang terletak pada ujung runcing bangian atas. Selanjutnya pengamatan kedua yaitu mengamati berbagai variasi pada biji tanaman serealia. Ada pun pengamatan yang dilakukan diantaranya adalah pada padi sawah, padi sawah ini memiliki warna kuning, bentuk bulat dan panjang sekitar 0,7 cm. Padi sawah memiliki yang lebih panjang dibandingan dengan padi burung, padi burung hanya memiliki panjang sekitar 0,4 cm, bentuk bulat kecil dengan warna kuning kecoklatan. Sedangkan pada padi pondok kuning memiliki ukuran panjang yang hampir sama dengan padi sawah yaitu 0.6 cm dengan bentuk gemuk lonjong dan berwarna kuning kehitaman. Pengamatan selanjutnya pada tanaman serealia yaitu ketan putih dan ketan hitam. Ketan putih memiliki ukuran lebih pendek dibandingkan dengan ketan hitam dengan ukuran 0,5 cm banding 0,7 cm, ketan putih memiliki bentuk lonjong sedangkan ketan hitam memiliki bentuk gemuk lonjong. Selanjutnya pengamatan pada beras, pengamatan pada beras ini yaitu membandingkan antara beras biasa dengan beras merah. Dilihat dari segi warna sudah jelas berbeda, beras biasa memiliki warna putih bening sedangkan beras merah memiliki warna merah, akan tetapi beras biasa memiliki ukuran lebih panjang dibandingkan dengan beras merah dengan perbandingan ukuran 0,7 berbanding 0,5 cm. Terakhir pengamatan pada biji serealia yaitu pada tanaman jagung, terdapat tiga jenis jagung yang diamati, pertama jagung manis, jagung manis ini memiliki bentuk lonjong keriput, memiliki warna dasar kuning akan tetapi berubah manjadi merah ketika diberi fungisida, jagung manis ini memiliki panjang sektar 0,9 cm. Kedua jagung pop corn, pop corn ini memiliki bentuk bulat pendek dengan panjang hanya 0,5 cm dan berwarna kuning dan yang yang ketiga yaitu jagung hibrida. Jagung hibrida memiliki
- 5. ukuran besar dibandingkandengan pop corn dan jagung manis, dengan ukuran 1,2 cm dan memiliki bentuk gemuk kotak. Yang terakhir yaitu mengamati variasi pada bunga asoka, terdapat empat jenis bunga asoka yang diamati. Pertama bunga asoka 1, memiliki warna bunga merah, bentuk bunga kecil-kecil dengan unung yang runcing, tipe tangkai bunga memiliki banyak cabang dengan susunan daun jarang dan memiliki ukuran daun yang lebar dan besar. Selanjutnya pada bunga asoka 2, memiliki bunga dengan warna merah, bentuk bunga lonjong juga beruncing dengan tipe tangakai bunga hanya memiliki satu cabang, juga memiliki susunan daun yang rapat dengan ukuran kecil-kecil. Selanjutnya pada bunga asoka 3, memilki warna bunga kuning, dengan bentuk yang lonjong dengan ujung yang runcing, tipe tangkai bunga satu cabang, memiliki susunan daun yang rapat dengan bentuk daun kecil dengan ujung runcing. Terakhir pengamtan pada bunga asoka 4, bunga ini memiliki warna merah, dengan ukuran bunga besar dan memiliki tipe tangkai bunga banyak cabang, memiliki susunan daun jarang dengan bentuk daun besar dengan ujung runcing. G. KESIMPULAN Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan mengenai tipe-tipe keragaman pada tanaman, maka dapat diambil kesimpulan bawha: Setiap tanaman memiliki ciri tersendiri dengan variasi yang berbeda berdasarkan tolok ukurnya dan dibagi menjadi dua kriteria, yaitu variasi yang bersifat kuantitatif dan variasi yang bersifat kualitatif. Adapun variasi kuantitatif dapat berupa lebar daun, ukuran biji, dan sebagainya, yang dapat dihitung dengan angka- angka. Sedangkan variasi kualitatif dapat berupa warna bunga, bentuk permukaan biji dan lain sebagainya. Setiap tanaman memiliki gen yang berbeda bentuk dan sifatnya, karena setiap pencirian tanaman ditentukan dari kondisinya, baik dari keturunannya maupun lingkungan dimana ia tumbuh dan hidup. Faktor keturunan (faktor genetik) akan bersifat kekal dan selalu diwariskan dari satu sel ke sel lainnya. Namun sebaliknya, faktor lingkungan (faktor non genetik) tidak diturunkan pada keturunan selanjutnya karena factor lingkungan sifatnya tidak kekal dan selalu mengikuti kondisi lingkungan itu sendiri dari waktu ke waktu yang selalu berubah tergantung pada intensitas cahaya, kelembaban, temperatur, peran makhluk hidup dan lain-lain.
- 6. LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR SELTUMBUHAN (Sel Gabus dan Sel Bawang Merah) TUJUAN Mengamati struktur sel gabus dan sel bawang merah TEORI Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapathidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal,[5] atau disebut organisme uniseluler, misalnyabakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, danmanusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing.[1] Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.[5] Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi. ALAT DAN BAHAN a. Alat : Pisau silet yang tajam Mikroskop Kaca Preparat Kaca Penutup Aquades Kertas isap b. Bahan : Gabus singkong Bawang merah CARA KERJA A. Membuat Preparat sel Gabus 1) Periapkan mikroskop dengan baik 2) Sayatlah gabus ubi kayu setipis mungkin seara melintang 3) Letakkan sayatangabus itu di tengah kaca objek dan tetesilah dengan air
- 7. 4) Tutuplah secarahati-hati kaca objek dengan kaa penutup 5) Pasanglah preparat tersebut padameja benda mikrosskop dan amati dengan perbesaran lemah emudian perbesaran kuat. 6) Gambarlah hasilnmu dan berikan keterangan. B. Membuat Preparat sel Bawang Merah 1) Lepaskan lembaran suing bawang merah dan patahkan menjadi 2, pada pinggir bagian yang patah terlihat selaput tipisepidermis,ambillah selaput tersebut kemudian letakkan pada kaca objek dan tetesi dengan air. 2) Tutuplah secara hati-hati kaca pbjek dengan kaca penutup 3) Pasanglah preparat pada meja benda mikroskop 4) Amatilah dengan pembesaran lemah kemudian pembesaran kuat 5) Gambarlah hasil pengamatanmu dan berikan keterangan HASIL PENGAMATAN Setelah melakukan pengamatan dan berhasil menemukan struktur sel, kemudian di gambar sesuai bentuk sel yang diamati, berikut adalah gambar hasil pengamatan beserta keterangannya. a. Gambar sel mati pada sel gabus Sel Gabus Singkong
- 8. b. Gambar EpidermisBawang Merah Sel Kulit Bawang Merah 1. Sel epidermis bawang merah yang sudah kami teliti mempunyai bentuk yang rapi kotak-kotak, meskipun tidak kotak sempurna. Ini dikarenakan bawang merah adalah.tumbuhan. Mengapa demikian karena sel tumbuhan meiliki dinding sel di luar membrannya. Sehingga terlihat rapi saat kita melihat melalui mikroskop. 2. Kalau kita melihat warna dari sel epidermis bawang merah yang sudah kami teliti. Sel tersebut berwarna keungu-unguan karena mengandung kloroplas meski tak selalu mengandung klorofil. Sel adalah suatu susunan atau unit terkecil yang menyusun mahluk hidup. Di dalam sel terjadi berbagai kegiatan kehidupan seperti makan, mengeluarkan zat sisa, bernafas, berkembangbiak, dan berbagai aktivitas kehidupan lainnya. Oleh sebab itu, sel disebut juga unit fungsional terkecil dari kehidupan. Namun pada sel mati, sel tidak melakukan kegiatan kehidupan. Bila diamati di bawah mikroskop, pada sel mati akan terlihat ruang-ruang kosong. Hal ini disebabkan karena protoplasma telah mati (mengering). Sedangkan pada sel hidup akan mengandung protoplasma yang mencangkup sitoplasma yang berisi organel-organel, seperti inti sel, plastida, mitokondria, ribosom, retikulum endoplasma, diktiosom dan mikrobodi. PERTANYAAN /JAWABAN 1. Jelasakan struktur sel gabus berdasarkan pengamatanmu! Jawab: Sel pada gabus terlihat seperti deretan ruang-ruang kosong berbentuk segienam. 2. Apakah sel gabus merupakan sel hidup atau sel mati, jelaskan pendapat anda !
- 9. Jawab:Termasuk Sel mati,Karena sel pada gabus terlihat kosong tidak terlihat organel apapun yang menyusun sel tersebut kecuali dinding sel, tidak ada aktivitas yang dilakukan sel tersebut, sehingga disebut sel yang mati. 3. Jelaskan struktur sel bawang merah berdasarkan pengamatan anda ! Jawab: Bentuknya seperti balok yang disusun miring. Bermacam-macam. Sel epithel bawang merah heksagonal memanjang, sel epithel pipi berbentuk bulat, dan sel epitel daun adam hawa berbentuk segienam 4. Jelaskan perbedaan anatara sel gabus dan sel bawang merah ! Jawab: Sel gabus : Termasuk Sel mati berbentuk segienam. Sel bawang merah : Termasuksel hidup Berbentuk balok Memiliki cairan inti 5. Adakah cairan dalam sel epidermis bawang merah, apa nama cairan tersebut, jelaskan fungsi cairan tersebut ! Jawab: Ada. Cairan pada bawang merah disebut Cairan Inti (nukleoplasma) berupa gel dan transparan dan cairan ini disebut karyotin yang mengandung senyawa kimia yang kompleks.Fungsinya untuk melindungi vakuola. 6. Apakah Sel bawang merah sel hidup atau sel mati, jelaskan pendapat anda ! Jawab: Sel bawang merah termasuk sel hidup, karena sel bawang merah mempunyai inti sel,memiliki cairan didalamnya,dan ada aktifitas yang terjadi didalamnya seperti pertukaran zat dalam sel. 7. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda tentang sel gabus dan sel bawang merah!
- 10. Jawab: Setelah mengamatiDengan menggambar dan memberikan nama pada setiap bagiannya tentunya kita dapat melakukan sebuah pembahasan pada sel mati, sel hidup, bentuk sel dari beberapa jenis sampel dan membandingkannya dengan teori yang didapat dari berbagai sumber dapat diambil suatukesimpulan yaitu : Sel gabus (Manihot utilissima) yang dipotong melintang tampak berbentuk segienam, sel yang satu dengan sel yang lainnya tersusun rapi dan rapat, di dalam dinding sel terlihat kosong. Hal ini menyatakan bahwa sel gabus adalah sel mati. Suatu sel dikatakan mati apabila pada saat dilihat di bawah mikroskop memiliki ruang-ruang kosong pada protoplasmanya, karena sel yang hidup memiliki isi pada protoplasmanya. Sel mati tersebut ditunjukan pada pengamatan sayatan gabus singkong. Suatu sel dikatakan hidup apabila mengandung protoplasma yang mencakup sitoplasma yang berisi organel-organel, seperti inti sel, plastida, mitokondria, ribosom, retikulum endoplasma, diktiosom dan mikrobodi. Selain itu bentuknya seperti segi lima atau segi enam Sementara pada hidup (bawang merah), memiliki struktur yang jauh lengkap dari pada sel mati, yaitu memiliki, inti sel,dinding sel,kloroplas,membran sel, dan sitoplasma Berwarna merah muda pada bagian selnya karena mengandung plastid yang menghasilkan kloroplas. Dan pada epitel, mempunyai tiga bagian yaitu membran plasma, inti sel, dan sitoplasma Sel pada bawang merah dan epitel mempunyai peran yang cukup penting bagi kelangsungan hidup Sementara pada sel mati( gabus batang singkong) tidak lagi berperan bagi kehidupan Pengamatan epitel mukosa mulut memperlihatkan bentuk sel yang tidak beraturan. Sel-sel penyusun epitel mukosa mulut berbentuk tidak teratur. Dari hasil pengamatan, sel mukosa mulut juga tidak memperlihatkan suatu warna yang khas, sehingga hanya terlihat polos tanpa ada warna-warna lain yang lebih mencolok. Berdasarkan hasil pengamatan pada sel tumbuhan terdapat butiran-butiran berwarna hijau pada sel tumbuhan tersebut yang disebut plastida. Plastida adalah organel yang meghasilkan
- 11. warna pada seltumbuhan. Plastida berfungsi untuk fotosintesis, dan juga untuk sintesis asam lemak yang diperlukan untuk pertumbuhan sel tumbuhan. Tergantung pada fungsi dan morfologinya, plastida biasanya diklasifikasikan menjadi kloroplas, leukoplas (termaduk amiloplas dan elaioplas), atau kromopas. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Setelah melaksanakan praktikum ini,kami dapat menyimpulkan : Kami dapat memahami bagian dari sel tumbuhan dan sel hewan Kami dapat membedakan sel gabus dan sel bawang merah. Kami dapat menjelaskan struktur tumbuhan dan struktur hewan. Saran-Saran Penulis dapat memberikan saran-saran sebagai berikut : Supaya sel gabus dan sel bawang merah dapat kita teliti dengan jelas, dari bagian-bagian yang ada pada sel hewan dan sel tumbuhan, peralatan dalam laboratoriumnya harus lebih lengkap lagi, karena sarana dan prasarana yang ada, mahasiswa dapat melakukan praktikum dengan sungguh-sungguh, dan insyaAllah hasil yang diperoleh dari praktikum yang telah dilakukan, data hasil pengamatannya benar-benar akurat.
- 12. LAPORAN PERISTIWA OSMOSISPADA KENTANG I. TUJUAN Untuk mengetahui peristiwa osmosis pada kentang II. ALAT Gelas beker Timbangan Spatula Pemotong gabus Silet Tissu Penggaris III. BAHAN Kentang Larutan garam IV. CARA KERJA 1. Siapkan alat dan bahan 2. Potong kentang menggunakan pemotong gabus sebanyak 4 buah 3. Ukur panjang kentang sehingga memiliki panjang yang sama 4. Timbang masing-masing kentang dan catat hasilnya 5. Periksa tekstur dan keadaan kentang 6. Masukkan masing-masing kentang ke dalam gelas beker 80 mL yang sudah diisi dengan larutan garam berkonsentrasi 0%, 5%, 20%, 30% 7. Tunggu selama 20 menit 8. Tiriskan dan keringkan kentang dengan tissue 9. Periksa tekstur dan keadaan kentang setelah direndam 10. Timbang kentang hasil rendaman tersebut 11. Catat hasilnya pada tabel pengamatan
- 13. V. HASIL PENGAMATAN KonsentrasiLarutan Garam 0% 5% 20% 30% Awal Keras Keras Keras Keras Akhir Keras Sedikit lunak Lunak Sangat lunak Konsentrasi larutan garam 0% 5% 20% 30% Awal 3.3 gr 3.4 gr 3.3 gr 3.3 gr Akhir 3.45 gr 2.95 gr 2.85 gr 2.8 gr VI. PERTANYAAN 1. Sebutkan variabel manipulasi, respon, dan kontrol pada praktikum ini! 2. Pada konsentrasi larutan berapa kentang mengalami penambahan berat? Jelaskan mengapa? 3. Pada konsentrasi larutan berapa kentang mengalami pengurangan berat? Jelaskan mengapa? 4. Apa yang dimaksud dengan osmosis? 5. Dapatkah osmosis disamakan dengan difusi? Jelaskan! 6. Apa yang dimaksud dengan transpor aktif? 7. Jelaskan persamaan dan perbedaan transpor aktif dengan osmosis! VII. JAWABAN 1. Variabel manipulatif : Larutan garam berkonsentrasi 0%, 5%, 20%, 30%. Variabel respon : Perubahan pada kentang. Variabel kontrol : Empat buah irisan kentang dan waktu merendam 20 menit. 2. Kentang yang mengalami penambahan berat adalah kentang yang direndam pada larutan garam berkonsentrasi 0%. Karena H2O disekitar sel lebih banyak dibanding di dalam sel kentang sehingga sel kentang berada dalam keadaan turgid, dimana akhirnya sel membesar dan membengkak. Dan beratnya bertambah dan terisi air.
- 14. 3. Kentang yangmengalami pengurangan berat adalah kentang yang direndam pada larutan garam 5%, 20%, 30%. Karena H2O diluar lebih sedikit daripada yang di dalam, sedangkan sel kentang harus mengeluarkan H2O. Sehingga terjadi krenasi, yaitu terjadinya pengerutan sel sehingga berat kentang berkurang. 4. Osmosis adalah perpindahan pelarut (misalnya air) melalui membran selektif permeabel dari konsentrasi pelarut yang tinggi (hipotonik) menuju konsentrasi pelarut yang rendah (hipertonik). 5. Tidak. Karena difusi sendiri itu adalah perpindahan zat sedangkan osmosis adalah perpindahan air saja. Difusi adalah penyebaran partikel dari larutan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah tidak melalui semi permeable sedangkan osmosis adalah perpindahan larutan konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi lewat membran semi permeable. Membran semipermeabel hanya dapat melewatkan air dan materi kecil tanpa muatan secara searah. Dan difusi diperuntukkan bagi partikel secara umum, sementara osmosis khusus untuk larutan 6. Transpor aktif adalah pengangkutan molekul zat melalui membran menggunakan ATP. Berfungsi memelihara keseimbangan dalam sel. Pada transpor aktif zat dapat berpindah dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. 7. Perbedaan: Osmosis: Tidak memerlukan energi untuk melakukan transpor Transpor molekul terjadi dari konsentrasi tinggi (hipotonik) ke konsentrasi rendah (hipertonik) Transpor aktif: Memerlukan energi untuk melakukan transpor Transpor molekul terjadi dari konsentrasi rendah (hipertonik) ke konsentrasi tinggi (hipotonik) Persamaan: Sama-sama terjadi perpindahan (transpor) zat, baik menuju maupun keluar sel. VIII. KESIMPULAN Osmosis merupakan bergeraknya air dari larutan yang konsentrasinya lebih rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi. Dalam praktikum yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa kentang yang dimasukkan ke dalam larutan garam mengalami penurunan berat dari berat semula dan perubahan tekstur kentang. Hal ini dikarenakan air yang berada dalam bahan memiliki konsentrasi lebih rendah dari konsentrasi larutan diluarnya sehingga air yang berada dalam kentang tersebut bergerak ke larutan di luarnya.
- 15. IX. LAMPIRAN IV.2 IV.2 IV.2IV.3 IV.2II
- 16.
- 17.
- 18.
- 19. JARINGAN TUMBUHAN 1. Tujuan Mengamati,mengidentifikasi, dan membedakan jaringan penyusun; daun, batang dan akar. 2. Teori dasar Tubuh tumbuhan tersusun dari sel-sel. Sel-sel tersebut bekumpul menjadi satu yang akan membentuk suatu jaringan, jaringan akan berkumpul membentuk organ dan seterusnya sampai membentuk satu tubuh tumbuhan. Jaringan pada tumbuhan dapat dibagi menjadi 2 yaitu : 1. Jaringan meristem Jaringan meristem merupakan jaringan yang terdiri atas sekelompok sel yang aktif membelah. Pembelahan sel tersebut berlangsung secra mitosis. Setiap satu sel meristematik membelah dan menghasilkan sedikitnya satu anakan sel. setiap anakan sel dapat meneruskan pembelahan berikutnya. Menurut letaknya, jaringan meristem dibedakan menjadi 3 yaitu; a) Meristem Apikal Merupakan meristem yang terdapat pada ujung-ujung batang dan ujung akar tumbuhan. Pembelahan meristem apical menyebabkan pemanjangan pada batang dan akar tumbuhan. Pertumbuhan ini termasuk pertumbuhan meristem primer dan jaringan yang dihasilkannya disebut jaringan primer. Jaringan primer bersifat besifat keras dan berkayu. b) Meristem Lateral Merupakan meristem yang letaknya sejajar dengan keliling organ tempat jaringan ini ditemukan. Misalnya, berupa cambium pembuluh dan cambium gabus. Pembelahan meristem lateral menyebabkan pembesaran pada batang dan akar tumbuhan. Pertumbuhan yang dihasilkan oleh meristem ini adalah perumbuhan sekunder dan jaringan yang dibentuk adalah jaringan sekunder. c) Jaringan Interkalar Merupakan jaringan meristem yang terdapat di antara jaringan dewasa. Misalnya, di daerah pangkal ruasruas batang rumput-rumputan, ruas-ruas tebu. Menurut asalnya, jaringan meristem dibedakan menjadi 2 yaitu: a. Meristem Primer Meristem primer adalah meristem yang berasal langsung dari perkembangan sel-sel embrio. Meristem primer bertanggung jawab terhadap pertumbuhan primer. b. Meristem sekunder Merupakan meristem yang berasal dari perkembangan jaringan yang telah mengalami diferensiasi. Meristem sekunder bertanggung jawab terhadap pertumbuhan sekunder. Contohnya adalah cambium. 2. Jaringan dewasa Merupakan jaringan yang telah mengalami deferensiasi dan tidak meristematis lagi (tidak tumbuh dan memperbanyak diri). Ciri-ciri dari jaringan permanen yaitu : - sel-selnya sudah tidak membelah - bentuknya tetap - vakoula besar - dinding sel sudah mengalami penebalan Macam-macam jaringan permanen, meliputi :
- 20. a. Epidermis Adalah jaringanatau lapisan terluar yang menutupi permukaan tubuh tumbuhan, seperti akar, batang, daun dan bunga. Karena fungsinya untuk melindungi jaringan lain maka beberapa epidermis mengalami modofikasi, seperti rambut (trikoma), duri, dan muluit daun (stomata). Epidermis umumnya tertutup lapisan lilin (kutikula) pada daun dan zat gabus pada batang, kecuali lentisel yang berfungsi untuk pertukaran gas. Ciri-ciri dari jaringan epidermis yaitu : - terdiri atas satu lapis sel - tidak berklorofil - susunan sel rapat - tidak ada ruang antar sel - dinding sel sangat tipis b. Parenkim (jaringan dasar) Merupakan jaringan yang berfungsi untuk memperkuat kedudukan jaringan yang lain. Disebut jaringan dasar karena terbentuk dari meristem dasar yang terdapat hampir di semua tumbuhan dan mengisi jaringan tumbuhan baik pada akar, batang, daun, biji maupun buah. Ciri-ciri dari jaringan parenkim yaitu : - sel umumnya berukuran besar dan berdinding tipis - sel hidup dan mengandung klorofil - banyak mengandung rongga antar sel - banyak mengandung vakuola - letak selnya tidak rapat Macam-macam jaringan parenkim : - klorenkim : parenkim untuk fotosintesis, karena selnya mengandung klorofil. Misal : parenkim palisade (jaringan pagar) dan parenkim spon (bunga karang). - aerenkim : parenkim untuk menyimpan udara sehingga dapat digunakan untuk mengapung. - parenkim air : parenkim untuk menyimpan air - parenkim penimbun : parenkim untuk menyimpan cadangan bahan makanan. c. Jaringan Penyokong/ penguat/ penunjang Merupakan jaringan yang berfungsi untuk menunjang agar tanaman dapat berdiri dengan kokoh dan kuat. Jaringan penunjang dibedakan menjadi : - kolenkim : adalah jaringan penunjang pada tumbuhan muda dan belum berkayu yang dinding sel di bagian sudut-sudutnya mengalami penebalan dan tersusun atas sel-sel yang hidup. Contoh : pada batang bayam - sklerenkim : adalah laringan penguat yang dinding selnya melami penebalan dari zat kayu (lignin) sehingga bersifat lebih kuat. Ada 2 macam sklerenkim : - sklereida (sel batu) : pada tempurung kelapa dan tempurung kenari - serabut sklerenkim (serat/ fiber) : pada serat rami. d. Jaringan Pengangkut Merupakan jaringan yang berguna untuk transportasi hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan serta mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun.
- 21. Jaringan pengangkut terdiridari : - xylem (pembuluh kayu) : sel penyusunnya berupa trakeid, trakea dan parenkim xylem. Terdapat pada bagian kayu. Fungsinya mengangkut air dan unsur hara dari akar ke daun - floem (pembuluh tapis) : terdiri dari sel hidup, berdinding selulosa dan dindingnya melintang. Terdapat pada bagian kulit kayu. Pada samping ploem terdapat sel pengiring. e. Jaringan Gabus Tersusun atas sel-sel gabus. Berfungsi melindungi jaringan lain yang terdapat di sebelah bawahnya agar tidak kehilangan air yang berlebihan. Pada tumbuhan dikotil jaringan gabus dibentuk oleh kambium gabus (felogen). Sel-sel hidup yang dibentuk oleh felogen ke arah dalam disebut feloderm, sedangkan sel-sel mati yang dibentuk oleh felogen ke arah luar disebut felem. Macam Jaringan pada Organ Tumbuhan 1. Akar Akar merupakan organ tumbuhan yang kebanyakan berada di bawah permukaan tanah. Fungsi akar yaitu untuk melekatkan tumbuhan pada substrat, menyerap air dan berbagi garam mineral, tempat menyimpan makanan, sebagai alat pernafasan, dan menghasilkan hormon yang dapat merangsang perumbuhan pada batang. Struktur anatomi akar yaitu: a. Epidermis Susunan sel-selnya rapat dan setebal satu lapis sel, dinding selnya mudah dilewati air. Bulu akar merupakan modifikasi dari sel epidermis akar, bertugas menyerap air dan garam-garam mineral terlarut, bulu akar memperluas permukaan akar. b. Korteks Letaknya langsung di bawah epidermis, sel-selnya tidak tersusun rapat sehingga banyak memiliki ruang antar sel sehingga memungkinkan air air dan garam mineral bergerak melalui korteks tanpa masuk ke dalam sel. Sebagian besar dibangun oleh jaringan parenkim. c. Endodermis Merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan silinder pusat. Sel-sel endodermis dapat mengalami penebalan zat gabus pada dindingnya dan membentuk seperti titik-titik, dinamakan titik Caspary. Pada pertumbuhan selanjutnya penebalan zat gabus sampai pada dinding sel yang menghadap silinder pusat, bila diamati di bawah mikroskop akan tampak seperti hutuf U, disebut sel U, sehingga air tak dapat menuju ke silinder pusat. Tetapi tidak semua sel-sel endodermis mengalami penebalan, sehingga memungkinkan air dapat masuk ke silinder pusat. Sel-sel tersebut dinamakan sel penerus/sel peresap. d. Stele Silinder pusat/stele merupakan bagian terdalam dari akar. Terdiri dari berbagai macam jaringan : - Persikel/Perikambium Merupakan lapisan terluar dari stele. Akar cabang terbentuk dari pertumbuhan persikel ke arah luar. - Berkas Pengangkut Terdiri atas xilem dan floem yang tersusun bergantian menurut arah jari jari. Pada dikotil di antara xilem dan floem terdapat jaringan kambium. - Empulur
- 22. Letaknya paling dalamatau di antara berkas pembuluh angkut terdiri dari jaringan parenkim. 2. Batang Batang merupakan bagian sumbu tumbuhan dengan cabang-cabang lateral. Pada umumnya batang terletak di permukaan tanah, tumbuh tegak menjulang ke atas. Batang berfungsi sebagai alat transportasi yaitu menyalurkan air dan garam-garam mineral dari akar ke daun dan menalurkan hasil fotosintesis dari daun keseluruh tubuh. Sebagai tempat melekatnya daun, dan sebagai tempat penyimpanan misalnya untuk menyimpan air pada kaktus dan penyimpanan makanan pada tebu. Struktur anatomi batang yaitu: a. Epidermis Epidermis batang terdiri dari satu lapisan sel yang pada permukaan luarnya dilapisi oleh kutikula. Lapisan tersebut berfungsi untuk melindungi batang dari kekeringan. b. Korteks dan Emuplur Korteks batang terdiri atas sel-sel parenkim dan biasanya berisi kloroplas. Pada tumbuhan tertentu, bagian tepi luara korteks sering terdapat kolenkim atau sklerenkim sebagai jaringan pengokoh. Pada batang muda, korteks mengandung butir-butir pati sehingga disebut seludang pati. Empulur terdiri atas sel-sel parenkim yang dapat mengandung kloroplas. Bagian tengah empulur sering kali mengalami kerusakaan pada saat pembuahannya. Kerusakaan demikian biasanya terjadi di daerah ruas. c. Jaringan Pembuluh Jaringan pembuluh primer batang terdiri dari sejumlah ikatan pembuluh yang tersusu khusus. Setiap ikatan pembuluh memiliki xylem yang tersusun kea rah dalam dan floem kea rah luar. Susunan ikatan pembuluh demikian dikenal sebagai ikatan pembuluh kolateral. Jika di antara xylem dan floem terdapat cambium, maka disebut kolateral terbuka. Dan jika tidak ada cambium maka disebut kolateral tertutup. Tipe kolateral terbuka biasanya terdapat pada tumbuhan dikotil dan kotateral tertutup terdapat pada tumbuhan monokotil. 3) Daun Daun merupaka organ fotosintesis bagi tumbuhan berpembuluh. Pada umumnyadaun terdiri atas helai daun(lamina) yang pipih dan tangkai(petiolus) yang menghubungkan daun ke batang. Helai daun dapat berupa daun tunggal atau daun majemuk. Daun dibangun ole tiga jaringan utama. Ketiga jaringan tersebut adalah jaringa dermal(epidermis), jaringan dasar(mesofil) dan jaringan pembuluh(berkas pembuluh). Struktur anatomi daun yaitu : a. Epidermis Epidermis merupakan lapisan terluar daun, ada epidermis atas dan epidermis bawah, untuk mencegah penguapan yang terlalu besar, lapisan epidermis dilapisi oleh lapisan kutikula. Pada epidermis terdapat stoma/mulut daun, stoma berguna untuk tempat berlangsungnya pertukaran gas dari dan ke luar tubuh tumbuhan. Sifat terpenting daun adalah selnya yang kompak dan adanya kutikula dan stomata. b. Mesofil Merupakan jaringan dasar yang berisi banyak kloroplas dan bnyak ruang-ruang antar sel. mesofil dapat berdirerensiasai menjasi parenkim palisade dan parenkim spons. Parenkim palisade terdiri atas sel-sel yang panjang dan tegak lurus terhapad permukaan daun, sedangkan parenkim spons mengandung sel-sel dengan bentu tidak beraturan dan memiliki
- 23. banyak rongga sel.pada parenkim spons rongga-songga sel berguna untuk tempat pertukaran gas. c. Berkas Pembuluh Berkas pembuluh daun tersebar dari seluruh helaian daun. Berkas pembuluh pada bagian tengah helaian daun membentuk tulang daun. Berkas pembuluh pada daun ini merupakan lanjutan dari berkas pembuluh yang terdapat pada batang. Pola yang dibentuk oleh tulang daun disebut pertulangan daun. Ada dua pola utama pertulangan daun, yaitu daun pertulangan jala dan pertulanan sejajar 3. Alat dan Bahan 1. Mikroskop 2. Preparat awetan akar dikotil; Helianthus sp. 3. Preparat awetan akar monokotil 4. Preparat awetan batang dikotil 5. Preparat awetan batang monokotil 6. Preparat awetan daun dikotil; Ficus sp. 7. Preparat awetan daun monokotil; Zea mays 4. Cara kerja 1. Menyiapkan semua alat dan bahan yang diperlukan 2. Meletakan preparat awetan daun monokotil; Zea mays diatas meja preparat mikroskop 3. Mengamatinya dengan seksama 4. Memotret hasil pengamatan 5. Mengulangi langkah 2, 3, 4 untuk preparat awetan akar dikotil, akar monokotil, batang dikotil, batang monokotil, dan daun dikotil secara bergantian. 4. Hasil pengamatan - Akar dico Helianthus sp
- 24. akar monokotil batang monokotil Daundico Ficus sp
- 25. Daun mono Zeamays 5. Pertanyaan 1. Apa perbedaan akar dikotil dan akar monokotil? Akar monokotil Akar dikotil - Sistem perakaranya serabut - Batas ujung akar dan kaliptra jelas - Perisikel terdiri dari beberapa lapis sel berdinding tebal. Persikelnya hanya membentuk cabang akar - Punya empulur yang luas sebagai pusat akar - Tidak ada kambium - Jumlah lengan protoxilem banyak - Letak xilem dan floem berselang-seling - Sistem perakaranya tunggang - Batas ujung akar dan kaliptra tidak jelas - Perisikel terdiri dari 1 lapis sel. Persikelnya membentuk cabang-cabang akar meristem sekunder - Tidak punya empulur pada pusat akar / empulurnya sempit - Mempunyai kambium - Jumlah lengan xilem antara 2-6 - Letak xilem di dalam dan floem di luar (dengan kambium sebagai pembatas) 2. Apa perbedaan batang dikotil dan daun monokotil? Batang monokotil Batang dikotil - Batang tidak bercabang-cabang - Pembuluh angkut tersebar - Tidak mempunyai kambium vaskuler, sehingga tidak dapat tumbuh membesar - Batang bercabang - Pembuluh angkut teratur dalam susunan lingkaran atau berseling radial - Mempunyai kambium vaskuler, sehingg dapat tumbuh membesar
- 26. - Mempunyai meristeminterkalar - Tidak memiliki jari-jari empulur - Tidak dapat dibedakan antara korteks dan empulur - Tidak mempunyai meristem interkalar - Jari-jari empulur berupa deretan parenkima di antara berkas pengangkut - Dapat dibedakan antara daerah korteks dan empulur 3. Apa perbedaan daun monokotil dan daun dikotil? Daun monokotil Daun dikotil - Pertulangan daun melengkung - Tidak terdapat empulur - Tidak memiliki jaringan parenkim palisade - Pertulangan daun menyirip - Terdapat empulur - Memiliki jaringan palisade 6. Keismpulan 1. Jaringan yang menyusun daun dikotil adalah epidermis, jaringan tiang,stomata, jaringan pengangkut, dan epidermis bawah. 2. Jaringan yang menyusun daun monokotil adalah epidermis, jaringan spons,stomata, jaringan pengangkut, dan epidermis bawah. 3. Jaringan yang menyusun batang monokotil adalah epidermis, korteks, dan jaringan pengangkut. 4. Jaringan yang menyusun batang dikotil adalah epidermis, korteks, endodermis, perisikel, dan jaringan pengankut. 5. Jaringan yang menyusun akar monokotil adalah epidermis, korteks,endodermis, cambium, dan jaringan pengangkut. 6. Jaringan yang menyusun akar dikotil adalah epidermis, korteks, endodermisdan jaringan pengangkut.
- 27. RESPIRASI AEROB A. JUDULPERCOBAAN Judul percobaan ini adalah Respirasi Aerob. B. TUJUAN PERCOBAAN Menyelidiki pengaruh berat tubuh organism terhadap oksigen yang dibutuhkan. C. DASAR TEORI Semua makhluk hidup memerlukan energy untuk melaksanakan aktifitas hidupnya. Energi yang diperlukan berasal dari penguraian zat organic yang berlangsung secara aerob maupun anaerob. Peristiwa inilah yang disebut sebagai respirasi.Respirasi aerob ialah suatu proses pernapasan yang membutuhkan oksigen (O2) dari udara. Pada umumnya jika konsentrasi oksigen di dalam udara menyimpang dari 20%, pengaruhnya terhadap respirasi tidak tampak. Hal ini bergantung juga pada jenis makhluk hidupnya. Ada beberapa jenis tumbuhan yang kegiatan respirasinya menurun apabila konsentrasi oksigen di udara berada di bawah normal. Misalnya bayam, wortel, dan beberapa tumbuhan lainnya. Respirasi aerob melibatkan oksigen sebagai akseptor hidrogen. Hidrogen yang dibebaskan dalam proses oksidasi harus bergabung dengan oksigen membentuk H2O. Reaksi Kimia yang terjadi: C6H1206 6CO2 + 6H2O + ENERGI Faktor – faktor yang mempengaruhi respirasi pada tumbuhan. 1. Umur tanaman Semakin tua umur suatu tumbuhan, semakin besar pula oksigen yang dibutuhkan tanaman untuk melakukan kegiatan respirasi. 2. Jenis tanaman Jumlah oksigen yang dibutuhkan tiap jenis-jenis tanaman berbeda. Ada jenis tumbuhan yang membutuhkan banyak oksigen dalam melakukan respires, ada juga tumbuhan yang mengambil sedikit oksigen untuk proses respirasinya. 3. Aktivitas tanaman Semakin banyak aktivitas yang dilakukan oleh suatu tanaman, tentu saja akan mempengaruhi kebutuhan energi yang dibutuhkan. Hal ini sangat mempengaruhi jumlah oksigen yang dibutuhkan tanaman untuk mendapatkan suatu energi. 4. Letak tanaman
- 28. Letak tanaman jugasangat mempengaruhi kebutuhan oksigen dalam proses respirasinya. Di tempat yang gersang, tumbuhan akan sedikit sekali membutuhkan oksigen guna menghemat proses pembentukan energi yang ada di dalam tubuh tumbuhan. 5. Massa tanaman (berat tubuh tanaman) Masssa tanaman juga sangat erat kaitannya dengan kebutuhan oksigen dalam proses respirasi. Semakin besar massa tanaman, dapat kita artikan semakin banyak sel yang membutuhkan oksigen untuk respirasi. Tentu saja, semakin banyak sel yang berespirasi, semakin banyak pula oksigen yang dibutuhkan. D. ALAT DAN BAHAN 1. Respirometer sederhana 2. Timbangan 3. Pipet tetes 4. Kecambah 5. Kapas 6. KOH / NaOH Kristal 7. Eosin 8. Vaselin 9. Kertas saring E. CARA KERJA 1. Membuat rangkaian seperti yang tertera pada gambar. Masing-masing tabung respirometer ditaruh kecambah dengan massa: 2 gram; 4 gram; dan 6 gram. NaOH 2 gr Kapas Kecambah Eosin 2. Memasukkan larutan eosin ke dalam pipa berskala dengan bantuan pipet tetes. 3. Mengamati perubahan kedudukan eosin setiap 5 menit selama 15 menit. 4. Menuliskan data yang diperoleh pada table yang telah disediakan F. VARIABEL – VARIABEL 1. Variabel Kontrol : Massa NaOH yang dimasukkan ke dalam respirometer. Pemberian eosin pada respirometer. 2. Variabel Manipulasi : Massa kecambah yang dimasukkan ke dalam eosin. 3. Variabel Terikat : Berkurangnya O2 dalam tabung respirometer dengan perimeter bergeraknya eosin semakin mendekati kecambah. G. TABEL HASIL PENGAMATAN
- 29. No. Berat Kecambah Kedudukaneosin pada 5 menit Kebutuhan O2 / menit I II III 1 2 gram 0,04 0,025 0,01 0,05 2 4 gram 0,26 0,3 0,5 0,07 3 6 gram 0,19 0,43 0,67 0,08 H. ANALISIS HASIL PERCOBAAN Dari percobaan di atas, dapat kita lihat bahwa semakin besar massa kecambah, semakin besar pula kebutuhan O2 per menitnya. Karena dari hasil percobaan di atas, dapat kita lihat, untuk massa kecambah 2 gram, kebutuhan O2 per menitnya adalah 0,05 per menitnya, untuk massa kecambah 4 gram kebutuhan O2 per menitnya adalah 0,07 per menitnya, untuk massa kecambah 6 gram kebutuhan O2per menitnya adalah 0,08 per menitnya. Sehingga dapat ditarik kesimpulan, bahwa semakin besar massa suatu makhluk hidup semakin besar pula kebutuhan O2-nya. I. KESIMPULAN HASIL PERCOBAAN Semakin besar massa suatu makhluk hidup, semakin besar pula kebutuhan O2nya. J. JAWABAN PERTANYAAN 1. Karena kandungan O2 dalam tabung respirometer berkurang. Sehingga menarik eosin untuk bergerak lebih jauh ke dalam. 2. Maksud pemberian NaOH Kristal adalah untuk menyerap kandugan CO2 yang dihasilkan oleh proses respirasi kecambah. 3. A. Kecambah 2 gram : 0,05 O2 / menit B. Kecambah 4 gram : 0,07 O2 / menit C. Kecambah 6 gram : 0,08 O2 / menit 4. Grafik: 5. Kesimpulan: semakin besar massa makhluk hidup semakin besar pula kebutuhan O2nya. 6. Reaksi kimia respirasi aerob: C6H1206 6CO2 + 6H2O + ENERGI 7. Tahap – Tahap respirasi, tempatnya, dan zat yang dihasilkan: 1. Glikolisis; terjadi di sitosol; zat yang dihasilkan: 2ATP dan 2 NADH2 2. Dekarboksilasi Oksidatif; terjadi di membran plasma bagian luar; zat yang dihasilkan: 2NADH dan 2 CO2
- 30. 3. Siklus Krebs;terjadi di matriks mitokondria; zat yang dihasilkan: 6NADH2, 2 ATP, 2 FADH2, 4 CO2. 4. Transfer electron; terjadi di membrane plasma bagian dalam; zat yang dihasilkan: 34 ATP. 8. Variabel – Variabel: Variabel Kontrol : Massa NaOH yang dimasukkan ke dalam respirometer. Pemberian eosin pada respirometer. Variabel Manipulasi : Massa kecambah yang dimasukkan ke dalam eosin. Variabel Terikat : Berkurangnya O2 dalam tabung respirometer dengan perimeter bergeraknya eosin semakin mendekati kecambah. K. DAFTAR PUSTAKA Aryulina, Diah.DKK. 2007. BIOLOGI SMA dan MA untuk Kelas XII. Jakarta: ESIS Jumiati. 2006. BIOLOGI SMA KELAS X, XI, XII. Yogyakarta: Intersolusi Presindo Srikini. DKK. 2007. BIOLOGI untmmuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga
- 31. RESPIRASI ANAEROB 1.1. LATARBELAKANG MASALAH Respirasi anaerob (fermentasi) adalah respirasi yang terjadi dalam keadaan ketersediaan oksigen bebas. Asam piruvat yang merupakan produk glikolisis jika dalam keadaan ketiadaan oksigen bebas akan diubah menjadi alkohol atau asam laktat. Pada manusia, kekurangan oksigen sering terjadi pada atlet-atlet yang berlari jarah jauh dengan kencang. Atlet tersebut membutuhkan kadar oksigen yang lebih banyak daripada yang diambil dari pernafasan. Dengan kurangnya oksigen dalam tubuh, maka proses pembongkaran zat dilakukan dengan cara anaerob, yang disebut dengan fermentasi. Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Fermentasi sudah dilakukan manusia sejak ditemukannya jamur dan bakteri yang mampu memfermentasi. Contoh produk hasil fermentasi yaitu, alcohol, bir, tape, dll. Tapi pada kenyataannya di lapangan, sering ditemui produsen tape, misalnya, menggunakan ragi secara tidak wajar atau tidak sesuai aturan. Padahal, jika terlalu berlebihan akan mngakibatkan terciptanya produk yang tidak sesuai harapan. Dalam hal ini kami melakukan praktikum yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah ragi/fermipan/saccharomyces yang diberikan serta apa saja yang terjadi pada saat proses fermentasi berlangsung. 1.2. RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang diatas maka rumusan masalah adalah : - Bagaimana pengaruh jumlah fermipan yang diberikan terhadap metabolisme anaerob ? 1.3. TUJUAN PENELITIAN Tujuan diadakannya penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh fermipan/saccharomyces terhadap metabolism anaerob. Selain itu, penelitian ini juga untuk mengetahui apa yang saja yang terjadi pada saat metabolism anaerob tersebut. 1.4. MANFAAT PENELITIAN - Bagi para pelajar, penelitian ini dapat bermanfaat untuk meningkatkan pengetahuan tentang proses metabolism anaerob dengan baik. - Bagi para produsen kue atau produk-produk fermentasi, mereka dapat memahami fermentasi dengan baik dan tidak asal asalan lagi dalam hal pemberian jumlah ragi/fermipan. BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1. KAJIAN TEORI 2.1.1. FERMENTASI Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. 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
- 32. beberapa mikroba peristiwapembebasan 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 2.1.2. 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 tadi, 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 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. Mikroorganisme yang digunakan di dalam ragi umumnya terdiri atas berbagai bakteri dan fungi, yaitu Rhizopus aspergillus, Mucor, Amylomyces, Endomycopsis, Saccharomyces, Hansenula anomala, Lactobacillus, Acetobacter, dan sebagainya. Berbagai jenis ragi yang digunakan di berbagai Negara dan kebudayaan di dunia dibuat menggunakan media biakan tertentu dan campuran tertentu. 2.2. HIPOTESIS Saccharomyces / fermipan dapat menyebabkan fermentasi yang cepat lamanya terjadinya proses fermentasi tergantung pada kadar/jumlah yang diberikan.
- 33. BAB III METODE PENELITIAN 3.1.POPULASI DAN SAMPEL - Populasi Populasi fermipan di toko kue “PAS” di pasar Larangan sidoarjo - Sampel 2 bungkus fermipan @ 11 gr 3.2. DEFINISI OPERASIONAL VARIABEL Variabel manipulasi adalah variabel yang dibuat tidak sama untuk mengetahui respon yang dihasilkan guna membangun kesimpulan. Variabel manipulasi pada percobaan kali ini adalah jumlah/massa fermipan yang diuji. Penimbangan yang dilakukan menggunakan neraca gram Variabel respon adalah variable yang muncul sebagai akibat perlakuan berbeda yang dilakukan di percobaan. Variabel respon pada percobaan ini adalah kecepatan proses fermentasi yang terjadi. Cara mengukurnya menggunakan stopwatch. Variabel control adalah variable yang kita buat sama agar hasil respon yang muncul hanya sebagai akibat dari variable manipulasi bukan dari factor lain. Variabel control pada percobaan kali ini adalah volume air, banyaknya gula, jenis air, jenis gula dan jenis fermipan 3.3. RANCANGAN PERCOBAAN Dalam membuat rancangan penelitian, yaitu gambaran bagaimana hubungan variabel manipulasi dan variabel respon akan diteliti. Rancangan penelitian ini meliputi: 1. Label 1 : Pelakuan dengan tidak memberikan fermipan. 2. Label 2 : Perlakuan dengan pemberian fermipan sebanyak 5 gram 3. Label 3 : Pelakuan dengan pemberian fermipan sebanyak 10 gram 3.4. ALAT DAN BAHAN Alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian kali ini, yaitu : Gelas kimia 1 buah Labu Erlenmeyer 6 buah Pipa bentuk J 3 buah Selang 3 buah Thermometer 3 buah Sumbat gabus berlubang 2 6 buah Neraca Gula 10 gram Air bersih Fermipan/ ragi Vaselin Air kapur ( CaOH ) Indicator pp 3.5. LANGKAH KERJA Langkah – langkah yang harus dilakukan untuk melakukan penelitian, antara lain: Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. Labeli masing masing 2 labu Erlenmeyer dengan label 1, 2, dan 3 Isi semua labu Erlenmeyer dengan air sebanyak 50 ml Salah satu tabung pada masing masing label beri larutan pp dan air kapur masing masing 1 tetes 1 tetes Timbang fermipan sebanyak 5 gram dan 10 gram, sisihkan. Timbang gula sebanyak 10 gram sebanyak 3. Masukkan gula kedalam masing masing labu Erlenmeyer yang tidak di beri campuran pp dan air kapur, larutkan. Olesi sumbat gabus dan mulut labu dengan vaselin
- 34. Masukkan fermipan5 gram ke dalam labu erlenmeyer berlabel 2 dan fermipan 10 gram ke dalam labu Erlenmeyer berlabel 3. Masing masing ke dalam labu Erlenmeyer yang terdapat larutan gula. Susun seperti gambar dibawah ini. Amatilah selama 20 menit dan lakukan analisis data. BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. GAMBAR PERCOBAAN 4.2. DATA HASIL PERCOBAAN 4.2.1. Tabel data hasil percobaan Label Waktu Suhu Merubah pp Menghsilkan gas Terdapat endapanawal Akhir 1 - 29 29 Tidak Tidak Tidak 2 12 menit 29 32 Iya Iya Iya 3 8 menit 29 33 Iya Iya Iya 4.3. ANALISA DAN PEMBAHASAN 1. Label 1 : Pelakuan dengan tidak memberikan fermipan. 2. Label 2 : Perlakuan dengan pemberian fermipan sebanyak 5 gram 3. Label 3 : Pelakuan dengan pemberian fermipan sebanyak 10 gram Pada labu Erlenmeyer yang terdapat fermipan pada label 2 dan 3 terjadi proses fermentasi oleh fermipan yang diketahui oleh adanya bau khas alkohol, terdapatnya gelembung
- 35. gelembung udara, sertapeningkatan suhu. Terdapatnya bau khas alcohol merupakan hasil dari proses fermentasi. Pada labu berlabel 2 dan 3 juga terdapat kenaikan suhu yang berarti proses fermentasi menghasilkan energy. Dan terbentuknya gelembung gelembung udara yang mengindikasikan terbentuknya gas CO2 pada saat fermentasi. reaksi fermentasi sebagai berikut C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi Pada labu Erlenmeyer ke 2 pada label 2 dan 3 yang semua berisikan air sebanyak 50 ml dengan campuran 1 tetes air kapu dan 1 tetes indicator pp yang menjadikan larutan tersebut berwarna pink keunguan menjadi bening dan pada akhirnya keruh menyerupai warna larutan pada labu Erlenmeyer yang terdapat fermipan. Di dalam labu tersebut gas CO2 hasil fermentasi mengalir ke labu tersebut dan membuat larutan menjadi bening tapi pada akhirnya menjadi keruh menurut persamaan Ca(OH)₂ + CO₂ CaCO₃ + H₂O Larutan kapur (Ca(OH)2) pada tabung kedua berfungsi untuk menghambat pertumbuhan mikroorganisme pembusuk seperti Saccharomyces sehingga reaksi mulai terhenti ketika hasil reaksi pada labu pertama mengalir menuju labu kedua . Setelah reaksi hampir terhenti , muncul gelembung - gelembung air atau uap air yang merupakan hasil reaksi seperti diatas , keluar melalui selang kecil. Selain itu , terdapat endapan kapur ( CaCO3 ) yang mengendap pada labu kedua. Air yang keluar dari labu kedua sebanding dengan jumlah gas dan air yang mengalir dai labu pertama menuju labu kedua. BAB V PENUTUP 5.1. KESIMPULAN Dari hasil praktikum ini didapatkan kesimpulan sebagai berikut : Cepat atau lamanya Fermentasi dipengaruhi oleh banyaknya fermipan / saccharomyces Saat reaksi fermentasi terjadi pembentukan energy, menghasilkan gas CO2 dan terjadi di keadaan anaerob serta menghasilkan alkohol
- 36. FAKTOR FAKTOR YANGMEMPENGARUHI ENZIM KATALASE BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Makhluk hidup makan untuk menjaga kelangsungan hidupnya serta memenuhi kebutuhan energi. Makanan yang dicerna akan terpecah menjadi sumber energi melalui proses metabolisme di dalam tubuh. Metabolisme merupakan suatau reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup yang dimaksudkan untuk memperoleh energi, menyimpan energi, menyusun bahan makanan, merombak bahan makanan, memasukkan atau mengeluarkan zat - zat, melakukan gerakan, menyusun struktur sel, merombak struktur – struktur sel yang tidak dapat digunakan lagi, dan menanggapi rangsang. Dalam suatu reaksi kimia terdapat zat - zat atau senyawa - senyawa bersifat menghambat (inhibitor), atau mempercepat reaksi (aktivator). Senyawa – senyawa yang mempercepat suatu reaksi dikenal dengan sebutan katalisator. Katalisator merupakan suatu zat yang mempercepat laju reaksi-reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu. Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk. Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah sehingga katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi. Metabolisme yang merupakan reaksi kimia memiliki katalisator yang disebut dengan enzim. Enzim yang tersusun atas protein dan molekul lainnya bekerja dengan menurunkan energi aktivasi, sehingga tidak diperlukan suhu dan energi tinggi untuk melakukan suatu reaksi kimia di dalam tubuh. Jika tidak terdapat katalisator dalam metabolisme, maka suhu tubuh akan meningkat dan membahayakan bagi tubuh makhluk hidup. Kerja enzim tentunya dipengaruhi oleh faktor dalam dan luar enzim. Faktor dalam misalnya substansi – substansi genetik yang dibawa oleh masing – masing enzim. Berdasarkan latar belakang yang baru saja diulas, penulis berkeinginan untuk mengetahui faktor luar apa saja yang mempengaruhi kerja enzim melalui praktikum sederhana dan di dokumentasikan secara tertulis dalam bentuk laporan praktikum yang berjudul "Laporan Praktikum Biologi Kerka Enzim Katalase". 2. Tujuan Penelitian Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase dan hasil penguraiannya. 3. Rumusan Masalah Bagaimana pengaruh NaOH, HCl dan suhu terhadap kerja enzim? 4. Batasan Masalah Pembahasan dan penganalisaan berdasarkan hasil percobaan enzim katalase yang telah kami lakukan. 5. Hipotesis Enzim katalase terbentuk atas senyawa protein, maka enzim tersebut memiliki ciri – ciri yang sama dengan protein. Kerja enzim akan sangat dipengaruhi oleh suhu dan derajat keasaman lingkungannya. 6. Variabel: a. Variabel terikat : Banyak gelembung dan nyala bara api b. Variabel bebas : NaOH, HCl, dan suhu c. Variabel control : H2O2 dan ektrak hati ayam
- 37. BAB II KAJIAN PUSTAKA A.Pengertian Enzim Menurut Syamsuri metabolisme sangat bergantung pada enzim.Enzim berperan sebagai pemercepat reaksi metabolisme di dalam tubuh mahkluk hidup, tetapi enzim tidak ikut bereaksi. B. Struktur Enzim Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam – asam amino. Kebanyakan enzim berukuran lebih besar dari substratnya.akan tetapi,hanya daerah tertentu dari molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substrat, yaitu bagian yang disebut dengan sisi aktif (active side). Secara kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagain bukan protein. 1. Bagian protein disebut apoenzim yang tersusun atas asam – asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman. 2. Bagian bukan protein yang disebut gugus protetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul non organik disebut kofaktor, misalnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa – senyawa kompleks disebut konenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin, riboflavin, asam pantotenat, niasin, piridoksin, biotin, asam folat, dan kobalamin. C. Ciri – Ciri Enzim Enzim memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1. Biokatalisator : enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel mahkluk hidup yang digunakan untuk mempercepat proses reaksi. 2. Protein : sifat-sifat enzim sama dengan protein yaitu dapat rusak pada suhu yang tinggi dan dipengaruhi pH. 3. Bekerja Secara Khusus : enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaksi tertentu, tidak dapat mempengaruhi raeksi lainnya. Zat yang terpengaruhi oleh enzim tersebut substrat.Substrat adalah zat yang bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi di dalam sel sangat banyak, maka macam enzim pun banyak. 4. Dapat Digunakan Berulang Kali: dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali- kali selama enzim itu tidak rusak. 5. Rusak Oleh Panas : enzim rusak oleh panas karena merupakan suatu protein . Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi jika telah rusak enzim tidak dapat bekerja lagi. 6. Tidak Ikut Bereaksi : enzim hanya diperlukan untuk mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi. 7. Bekerja Dapat Balik : suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula. D. Cara Kerja Enzim 1. Teori Gembok - Anak Kunci Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja.Bentuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak kuncinya.Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Substrat yang mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan membentuk kompleks transisi enzim-substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil sehingga pembentukan produk berlangsung dengan sendirinya.Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah
- 38. sehingga substrat tidaksesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama. 2. Teori Induced Fit Reaksi antara substrat denan enzim berlangsung karena adanya induksi molekul substrat terhadap molekul enzim.Menurut teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan struktur substrat. Ketika substrat akan terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga mengakibatkan perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi cocok (fit). Kemidian terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang selanjutnya substrat diubah menjadi produk.Produk kemudian dilepaskan dan enzim kembali pada keadaan semula, siap untuk mengikat substrat baru BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penelitian Metode yang kami pergunakan dalam meguji cara kerja enzim katalase adalah metode eksperimen. B. Tempat Penelitian Kami melakukan percobaan ini di Laboratorium Biologi SMA Negeri 1 Kota Mungkid. C. Waktu Penelitian Percobaan dilaksankan pada pukul 12.00 WIB hari Kamis, 12 September 2013. D. Alat dan Bahan 1. Rak dan 5 tabung reaksi 2. Pipet tetes 3. Pembakar spiritus 4. Lidi dan korek api 5. Hati Ayam 6. Larutan HCL 5% 7. Larutan NaOH 5% 8. Larutan H2O2 25% 9. Es batu 10. Kaki 3 11. 3 gelas kimia 12. Pisau / cuter / silet E. Langkah Kerja 1. Menyiapkan tabung reaksi A, B, C, D, dan E. 2. Mencincang hati ayam dengan pisau / cuter / silet sehingga menjadi potongan kecil- kecil kemudian menambahkan beberapa tetes air agar mudah dimasukkan ke dalam tabung. 3. Mengisi tabung reaksi masing-masing tabung A, B, C, D, dan E dengan cincangan hati ayam hingga ketinggian 1,5 cm. 4. Mendinginkan hati ayam pada tabung E pada es batu. 5. Memanaskan hati ayam pada tabung D pada air mendidih kemudian didinginkan. 6. Melakukan urutan langkah pengujian sebagai berikut:
- 39. a. Tabung A+ 6 tetes H2O2 dan segera menutupnya dengan ibu jari kanan dan mengamati kemunculan gelembung gas. Membuka dengan segera ibu jari dan melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. b. Tabung B + 10 tetes NaOH baru kemudian + 6 tetes H2O2 dan segera menutupnya dengan ibu jari kanan kemudian mengamati kemunculan gelembung gas, Membuka dengan segera ibu jari dan melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. c. Tabung C + 10 tetes HCl + 6 tetes H2O2 dan segera menutupnya dengan ibu jari kanan kemudian mengamati kemunculan gelembungg gas. Membuka dengan segera ibu jari dan melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. d. Tabung D + 6 tetes H2O2 dan segera menutupnya dengan ibu jari kanan dan mengamati kemunculan gelembung gas. Membuka dengan segera ibu jari dan melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. e. Tabung E + 6 tetes H2O2 dan segera menutupnya dengan ibu jari kanan dan mengamati kemunculan gelembung gas. Membuka dengan segera ibu jari dan melakukan uji nyala api dengan memasukkan bara lidi api dalam tabung. 7. Mengisikan hasil percobaan pada tabel pengamatan BAB IV HASIL PENGAMATAN
- 40. BAB V PEMBAHASAN Enzim adalahkatalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu.Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2 dengan reaksi sebagai berikut : 2H2O2 -> 2H2O + O2 Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam. Hati ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase. Reaksi kimia yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut : Ekstrak ditambah H2O2 (hidrogen peroksida) Saat ekstrak diberi H2O2 terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati telah terjadi reaksi H2O2 menjadi H2O (air) yang terlihat pada lapisan di atas hati ayam pada tabung reaksi, sedangkan pada saat dimasukkan bara api lidi, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen (O2), hal ini dapat dilihat melalui gelembung udara yang dihasilkan, gelembung tersebut terdapat gas O2 sehingga pada saat memasukkan bara api lidi menyebabkan bara tersebut menyala Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2 Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sedang, saat bara api dimasukkan ke dalamnya nyala api redup. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa. Ekstrak ditambah HCl dan H2O2 Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata tidak terbentuk gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya juga tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam. Ekstrak dididihkan kemudian ditambah H2O2 Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H2O2, ternyata timbul gelembung udara yang sangat sedikit dan saat bara api dimasukkan ke dalamnya juga tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2. Ekstrak dimasukkan kedalam Es di tambah H2O2 Ekstrak yang dimasukkan kedalam es kemudian ditambah H2O2, ternyata menimbulkan gelembung udara sangat banyak saat bara api di masukkan ke dalamnya, dan juga menimbulkan nyala api terang. BAB VI PENUTUP A. Kesimpulan Enzim katalase bekerja menguraikan senyawa H2O2 menjadi air (H2O) dan Oksigen (O2). Enzim katalase akan rusak apabila bekerja pada suhu diatas 500 C, dan pada kondisi asam maupun basa. B. Saran
- 41. 1. Dibutuhkan waktuyang lebih lama, dan waktu yang khusus (diluar jam pelajaran) untuk melakukan percobaan ini agar kami lebih teliti dan intensif dalam menguji faktor yang mempengaruhi kerja enzim. 2. Dibutuhkan alat – alat yang lebih lengkap agar data hasil percobaan kami lebih akurat. BAB VII PERTANYAAN Bagaimanakah sifat H2O2? H2O2 besifat korosif dan sangat berbahaya bagi tubuh karena mengandung bahan-bahan anorganik yang tidak dibutukan bagi tubuh. Hidrogen Peroksida tidak berwarna, berbentuk cair, dan memiliki bau menyengat khas. Mengapa pada percobaan ini menggunakan hati ayam? Hati adalah organ tubuh yang banyak mengandung enzim katalase yang dapat nengubah H2O2 menjadi 2 H2O dan O2 yang tidak berbahaya bagi tubuh. Gelembung yang timbul ke atas saat di beri H2O2 membuktikan adanya O2 oleh karena itu saat gelembung pecah ke atas di beri bara api untuk memperjelas keberadaan O2. Sedangkan H2O sudah terlihat saat memisahkan diri dari hati ayam yang akan terlihat pada lapisan di atas hati ayam pada tabung reaksi. Apa yang anda ketahui tentang katalase, dimanakah dibuat dalam sel? Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu.Sebagai contoh enzim katalase yang hanya menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2.Enzim katalase dihasilkan di bagian mikro tepatnya peroksisom. Gelembung gas apakah yang terbentuk? tuliskan reaksi penguraiannya! Gelembung gas yang terbentuk adalah gelembung hydrogen. Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami reaksi reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi .Contoh, pada larutan HCl terjadi reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas hidrogen sebagai berikut. HCl(aq) -> H+(aq)+Cl-(aq) Reaksireduksi: 2H+(aq)+2e- H2(g) Reaksi oksidasi : 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e- Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim katalase! a. Konsentrasi enzim Seperti pada katalis lain, kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim tersebut. Pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim. b. Konsentrasi Substrat Hasil eksperimen menunjukkan bahwa dengan konsentrasi enzim yang tetap, maka pertambahan konsentrasi substrat akan menaikkan kecepatan reaksi. Untuk dapat terjadi kompleks enzim substrat, diperlukan adanya kontak antara enzim dengan substrat. Kontak ini terjadi pada suatu tempat atau bagian enzim yang disebut bagian aktif. Pada konsentrasi substrat rendah, bagian aktif enzim ini hanya menampung sedikit substrat. Bila konsentrasi substrat diperbesar, makin banyak substrat yang dapat berhubungan dengan enzim pada bagian aktif tersebut. Dengan demikian, konsentrasi kompleks enzim substrat makin besar dan hal ini menyebabkan makin besarnya kecepatan reaksi. Namun dalam keadaan ini, bertambah besarnya konsentrasi susbstrat tidak menyebabkan bertambah besarnya konsentrasi kompleks enzim substrat, sehingga jumlah hasil reaksinya pun tidak bertambah besar.
- 42. c. Suhu Oleh karenareaksi kimia dapat dipengaruhi oleh suhu, maka reaksi yang menggunakan katalis enzim dapat dipengaruhi oleh suhu. Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat, sedangkan pada suhu yang lebih tinggi reaksi berlangsung lebih cepat. Disamping itu, karena enzim itu adalah suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan terjadinya proses denaturasi. Apabila terjadi proses denaturasi, maka bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksinya pun akan menurun. Kenaikan suhu sebelum terjadinya proses denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Peningkatan suhu meningkatkan reaksi enzim yang terkatalisis dan yang tidak terkatalisis dengan cara meningkatkan energi kinetik dan frekuensi tubrukan dari besarnya molekul. Bagaimanapun energi panas dapat meningkatkan energi kinetik dari enzim ke titik yang mana kelebihan energi pelindung untuk dapat mengganggu interaksi non-kovalen yang berfungsi mengatur struktur tiga dimensi dari enzim. Cincin polipeptida kemudian mulai terbuka atau terdenaturasi, yang disertai dengan pengurangan kecepatan dari aktivitas katalisis. Pada temperatur tertentu sebuah enzim berada dalam keadaan stabil, konformasi, kompetensor katalisis tergantung suhu normal sel, yang mana enzim itu berada. Enzim pada umumnya stabil pada temperatur 45-55 derajad Celcius.Sebaliknya, enzim pada mikroorganisme termofilik yang berada pada sumber mata air panas gunung berapi, atau pada lubang hidrotermal bawah laut dapat stabil pada suhu kurang lebih 100 derajat Celsius d. Pengaruh Ph Seperti protein pada umumnya, struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya.Enzim dapat berbentuk ion positif, ion negatif, atau ion bermuatan ganda. Dengan demikian perubahan pH lingkungan akan berpengaruh terhadap efektivitas bagian aktif enzim dalam membentuk kompleks enzim substrat. Disamping pengaruh terhadap struktur ion pada enzim, pH rendah, atau pH tinggi dapat pula menyebabkan terjadinya proses denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktifitas enzim. Terdapat suatu nilai pH tertentu atau daerah pH yang dapat menyebabkan kecepatan reaksi paling tinggi.pH tersebut dinamakan pH optimum. e. Pengaruh Inhibator 1)Hambatan Reversibel Molekul atau ion yang dapat menghambat reaksi dinamakan inhibitor.Hambatan terhadap aktivitas enzim dalam suatu reaksi kimia mempunyai arti yang penting, karena hambatan tersebut merupakan mekanisme pengaturan reaksi-reaksi yang terjadi pada tubuh.Disamping itu hambatan dapat memberikan gambaran lebih jelas tentang mekanisme kerja enzim.Hambatan reversible dapat berupa hambatan bersaing atau hambatan tidak bersaing. 2) Hambatan Bersaing Disebabkan karena adanya molekul yang mirip dengan substrat, yang dapat pula membentuk kompleks, yaitu kompleks enzim inhibitor. Pembentukan kompleks enzim inhibitor ini sama dengan pembentukan kompleks enzim substrat, yaitu melalui penggabungan inhibitor dengan enzim pada bagian aktif enzim. Dengan demikian terjadi persaingan antara inhibitor dengan substrat terhadap bagian aktif enzim.Inhibitor yang menyebabkan hambatan bersaing disebut inhibitor bersaing. Inhibitor bersaing menghalangi terbentuknya kompleks enzim substrat dengan cara membentuk kompleks enzim inhibitor yang tidak dapat membentuk hasil reaksi P. Dengan demikian adanya
- 43. inhibitor bersaing dapatmengurangi peluang bagi terbentuknya kompleks enzim substrat dan hal ini menyebabkan berkurangnya kecepatan reaksi. 3) Hambatan Tidak Bersaing Tidak dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi substrat dan inhibitor yang melakukannya disebut inhibitor tidak bersaing.Dalam hal ini inhibitor dapat bergabung dengan enzim pada suatu bagian enzim diluar bagian aktif. Penggabungan antara inhibitor dengan enzim ini terjadi pada enzim bebas, atau pada enzim yang telah mengikat substrat yaitu kompleks enzim substrat. 4) Hambatan Irreversibel Hambatan irreversible ini dapat terjadi karena inhibitor bereaksi tidak reversible dengan bagian tertentu pada enzim, sehingga mengakibatkan berubahnya bentuk enzim.Dengan demikian mengurangi aktivitas katalitik enzim tersebut. a) Konsentrasi Ion Hidrogen Kecepatan dari hampir semua reaksi enzim yang terkatalisis menunjukkan ketergantungan yang signifikan dari konsentrasi ion hydrogen.Kebanyakan enzim intraseluler menunjukkan aktivitas optimal pada nilai pH 5 dan 9.Hubungan dari aktivitas konsentrasi ion H menunjukkan keseimbangan antara denaturasi enzim pada pH yang tinggi dan rendah serta efek pada enzim, substrat, atau keduanya. b) Ion Logam Ion-ion logam, yang menjalankan peranan katalitik dan structural pada lebih seperempat dari semua enzim yang dikenal dapat pula mengisi peranan pengatur, khususnya bagi reaksi dimana ATP merupakan substrat. Kalau kompleks ATP ion logam tersebut merupakan substrat, aktifitas maksimal secara khas akan terlihat pada rasio molar ATP terhadap logam di sekitar satu. Kelebihan logam atau kelebihan ATP merupakan hambatan karena senyawa-senyawa nukleosida di– dan trifosfat membentuk kompleks yang stabil dengan kation-kation dwi- valensi, konsentrasi intraseluler nukleotida dapat mempengaruhi konsentrasi intraseluler ion-ion logam bebas dan dengan demikian mempengaruhi pula aktivitas enzim-enzim tertentu. c) Efektor Alosterik Aktivitas katalitik enzim-enzim pengatur tertentu diatur oleh efektor alosterik berbobot molekul rendah yang umumnya tanpa atau mempunyai sedikit kemiripan structural dengan substrat ataupun koenzim bagi enzim yang diatur itu.Inhibisi umpan balik merupakan istilah yang mengacu pada penghambatan aktivitas suatu enzim dalam lintasan biosintesis oleh produk akhir dari lintasan terakhir.
- 44. LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGIENZIM KATALASE Kajian pustaka A. Pengertian Enzim Menurut Syamsuri metabolisme sangat bergantung pada enzim. Enzim berperan sebagai pemercepat reaksi metabolisme di dalam tubuh mahkluk hidup, tetapi enzim tidak ikut bereaksi. B. Struktur Enzim. Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam – asam amino. Kebanyakan enzim berukuran lebih besar dari substratnya.akan tetapi,hanya daerah tertentu dari molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substrat, yaitu bagian yang disebut dengan sisi aktif (active side) Secara kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagain bukan protein. 1. Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam – asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman. 2. Bagian bukan protein yang disebut gugus protetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul non organik disebut kofaktor, misalnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa – senyawa kompleks disebut konenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin, riboflavin, asam pantotenat, niasin, piridoksin, biotin, asam folat, dan kobalamin. C. Ciri – Ciri Enzim 1. Biokatalisator : enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel mahkluk hidup yang digunakan untuk mempercepat proses reaksi. 2. Protein : sifat-sifat enzim sama dengan protein yaitu dapat rusak pada suhu yang tinggi dan dipengaruhi pH 3. Bekerja Secara Khusus : enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaks tertentu, tidak dapat mempengaruhi raeksi lainnya. Zat yang terpengaruhi oleh enzim tersebut substrat. Substrat adalah zat yang bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi di dalam sel sangat banyak, maka macam enzim pun banyak 4. Dapat Digunakan Berulang Kali: dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali selama enzim itu tidak rusak.
- 45. 5. Rusak OlehPanas : enzim rusak oleh panas karena merupakan suatu protein . Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi jika telah rusak enzim tidak dapat bekerja lagi. 6. Tidak Ikut Bereaksi : enzim hanya diperlukan untuk mempercepat reaksi namun tidak ikut bereaksi. 7. Bekerja Dapat Balik : suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula. 8. Kerja Enzim Dipengaruhi Faktor Lingkungan : D. Cara Kerja Enzim 1. Teori gembok – anak kunci Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja. Entuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Substrat yang mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan membentuk kompleks transisi enzim-substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil sehingga pembentukan produk berlangsung dengan sendirinya. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama. 2. Teori induced fit Reaksi antara substrat denan enzim berlangsung karena adanya induksi molekul substrat terhadap molekul enzim. Menurut teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan struktur substrat. Ketika substrat akan terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga mengakibatkan perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi cocok (fit). Kemidian terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang selanjutnya substrat diubah menjadi produk. Produk kemudian dilepaskan dan enzim kembali pada keadaan semula, siap untuk mengikat substrat baru. Hasil pengamatan Tabel Pengamatan v Pada hati ayam Perlakuan Gelembung Dimasukkan bara api
- 46. Ekstrak + H2O2 ++ + Menyala Ekstrak + HCl + H2O2 – Tidak menyala Ekstrak + NaOH + H2O2 + + Tidak menyala Ekstrak + H2O2 (mendidih) – Tidak menyala Ekstrak+ Es+H2O2 + Menyala v Pada jantung ayam Perlakuan Gelembung Dimasukkan bara api Ekstrak + H2O2 + + + Menyala Keterangan : + + + = banyak gelembung + + = gelembungnya sedang + = sedikit gelembung – = tidak ada gelembung Pembahasan Enzim adalah katalis yang terbuat dari protein dan dihasilkan oleh sel. Enzim mempunyai sifat spesifik yaitu hanya mengatalisis reaksi kimia tertentu. Sebagai contoh
- 47. enzim katalase yanghanya menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2 dengan reaksi sebagai berikut : 2H2O2 à 2H2O + O2 Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan hati ayam dan jantung ayam (sebagaiperbandingan). Hati ayam digunakan karena banyak mengandung enzim katalase. Hati ayam dan jantung ayam kemudian dibuat ekstrak. Yang terjadi pada ekstrak saat diberi perlakuan adalah sebagai berikut : v Pada hati ayam 1. Ekstrak ditambah H2O2 (hidrogen peroksida) Saat ekstrak diberi H2O2 terjadi gelembung-gelembung udara yang banyak. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase yang terdapat di dalam hati ayam mengubah H2O2 menjadi H2O (air), sedangkan pada waktu dimasukkan lidi membara ke dalamnya, timbul nyala api. Hal ini membuktikan bahwa H2O2 juga diuraikan menjadi oksigen (O2). 1. Ekstrak ditambah HCl dan H2O2 Pertambahan HCl disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu asam. Kemudian ditambah H2O2 ternyata tidak terbentuk gelembung udara ketika dimasukkan bara api ke dalamnya juga tidak terjadi nyala api. Hal ini menunjukkan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja dalam kondisi terlalu asam. 1. Ekstrak ditambah NaOH dan H2O2 Penambahan NaOH disini dimaksudkan untuk membuat ekstrak dalam keadaan terlalu basa. Kemudian ditambah H2O2 ternyata terbentuk gelembung udara yang sedang, tetapi saat bara api dimasukkan ke dalamnya tidak terjadi nyala api. Hal ini membuktikan bahwa enzim katalase tidak dapat bekerja secara optimal dalam kondisi terlalu basa. 1. Ekstrak dididihkan kemudian ditambah H2O2 Ekstrak yang dididihkan kemudian ditambah H2O2, ternyata tidak timbul gelembung udara dan saat bara api dimasukkan ke dalamnya juga tidak timbul nyala api. Hal ini disebabkan karena protein di dalam enzim katalase yang terdapat di ekstrak telah rusak sehingga tidak dapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2. 1. Ekstrak dimasukkan kedalam Es di tambah H2O2 Ekstrak yang dimasukkan kedalam es kemudian ditambah H2O2, ternyata menimbulkan gelembung udara sedikit saat bara api di masukkan ke dalamnya, dan juga menimbulkan nyala api sedikit. Hal ini disebabkan karena pada suhu 00C enzim akan inaktif (tidak aktif sementara). v Pada jantung ayam
- 48. Sebagai perbandingan, digunakanjantung ayam yang kandungan enzim katalasenya lebih sedikit dibandingkan dengan hati ayam. 1. Ekstrak ditambah H2O2 Hasilnya sama seperti pada ekstrak hati ayam, tetapi terbentuknya gelembung sedikit lama. Dari percobaan dapat diketahui bahwa kerja enzim dipengaruhi oleh derajat keasaman (pH) dan suhu. Pada pH terlalu asam dan basa, enzim menjadi non aktif, sehingga tidak dapat bekerja. Sedangkan pada saat dididihkan, suhu menjadi tinggi sehingga enzim menjadi rusak (denaturasi). Hal ini menyebabkan enzim katalse tidak dapat menguraikan H2O2 menjadi H2O dan O2 Kesimpulan Enzim katalase bekerja dengan menguraikan H2O2 menjadi air (H2O) dan Oksigen (O2). Enzim katalase akan rusak apabila bekerja pada suhu diatas 500C, dan pada kondisi asam maupun basa
- 49. UJI MAKANAN A. TUJUAN Tujuanumum kegiatan uji coba zat makanan adalah kita dapat mengidentifikasi zat makanan yang terdapat didalam berbagai bahan makanan yang telah ditentukan. Selanjutnya, melakukan uji zat-zat makanan terhadap berbagai bahan makanan, secara rinci kita dapat melakukan hal-hal berikut: Mengidentifikasi bahan-bahan makanan yang mengandung karbohidrat; Mengelompokkan bahan-bahan makanan yang dapat dijadikan sumber karbohidrat; Mengidentifikasi bahan-bahan makanan yang mengandung lemak; Mengelompokan bahan-bahan makanan yang dapat dijadikan sumber lemak; Mengidentifikasi bahan-bahan makanan yang mengandung protein; Mengelompokkan bahan-bahan makanan yang dapat dijadikan sumber protein. B. DASAR TEORI Agar tubuh sehat dan tumbuh secara normal, ada enam macam zat makanan yang dibutuhkan, yaitu karbohidrat, lemak, protein, mineral, vitamin, dan air. Keenam zat makanan tersebut dapat kita peroleh dari berbagai bahan makanan. Makanan biasanya berasal dari hewan atau tumbuhan, dimakan oleh makhluk hidup untuk memberikan tenaga dana nutrisi. Setiap makhluk hidup membutuhkan makanan. Tanpa makanan, makhluk hidup akan sulit dalam mengerjakan aktifitas sehari-harinya. Makanan dapat membantu kita dalam mendapatkan energi dan membantu pertumbuhan badan dan otak. Suatu bahan makanan dapat mengandung satu atau lebih zat makanan. Tetapi bahan makanan akan mengandung zat makanan tertentu saja dalam jumlah yang banyak sehingga suatu bahan makanan merupakan sumber zat makanan tertentu.
- 50. Kandungan zat dalammakanan dapat diidentifikasi suatu pengujian sederhana namun jumlah kandungan setiap zat makanan dalam bahan makanan hanya dapat diidentifikasi dengan cara yang kompleks. Adapun zat-zat makanan yang di ujikan yaitu karbohidrat, lemak, dan protein. KARBOHIDRAT Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui proses fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbondioksida berasal dari udara dan air dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa, disamping itu pula dihasilkan oksigen yang lepas di udara. Semua jenis karbohidrat terdiri atas unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Dalam bentuk sederhana formula umum karbohidrat adalah CnH2nOn. Karbohidrat yang penting dalam ilmu gizi dibagi dalam dua golongan yaitu karbohidrat sederhana dan karbohidrat kompleks. Karbohidrat sederhana merupakan karbohidrat yang banyak mengandung gula. Karbohidrat sederhana terdiri atas monosakarida, disakarida, gula alkohol, dan oligosakarida. Sedangkan karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang banyak mengandung serat. Karbohidrat kompleks terdiri atas polisakarida dan serat. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin. Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak. Sebagai sumber energi, karbohidrat menyediakan energi bagi tubuh. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori, sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi, sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. AMILUM Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting. Pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa memberikan sifat keras (pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket. Amilosa memberikan warna ungu pekat pada tes iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi. Penjelasan untuk gejala ini belum pernah bisa tuntas dijelaskan. GULA (GLUKOSA)
- 51. Di sisi lain,glukosa sangat penting dalam produksi protein dan dalam metabolisme lipid. Karena pada sistem saraf pusat tidak ada metabolisme lipid, jaringan ini sangat tergantung pada glukosa. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengubahnya menjadi tenaga untuk menjalankan sel-sel tubuh. Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen (“pati hewan”) dan sel lemak yang menyimpannya sebagai lemak. Glikogen merupakan sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat dibutuhkan lebih banyak energi. Meskipun lemak simpanan dapat juga menjadi sumber energi cadangan, lemak tak pernak secara langsung dikonversi menjadi glukosa. Fruktosa dan galaktosa, gula lain yang dihasilkan dari pemecahan karbohidrat, langsung diangkut ke hati, yang mengkonversinya menjadi glukosa. PROTEIN Uji protein dilakukan guna mengetahui kandungan bahan makanan yang mengandung protein. Istilah protein berasal dari kata Yunani proteos yang berarti yang utama atau yang didahulukan. Kata ini diperkenalkan oleh seorang ahli kimia Belanda, Gerardus Mulder (1802-1880), karena ia berpendapat bahwa protein adalah zat yang paling penting dalam setiap organisme. Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh setelah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, sebagian ada didalam otot, seperlima di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluh di dalam kulit, dan selebihnya di dalam jaringan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat-zat gizi dan darah, matriks intraseluler dan sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagian besar koenzim, hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein mempunyai fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain yaitu membangun serta memelihara sel-sel jaringan tubuh. Protein adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptida. Protein merupakan zat makanan penting untuk pertumbuhan, perkembangan, mengganti bagian yang rusak, dan sebagainya. Menurut sumbernya, protein dibagi menjadi dua golongan, yaitu protein hewani berasal dari hewan, dan protein nabati berasal dari tumbuhan. Protein hewani merupakan protein sempurna karena mengandung asam amino esensial. Protein hewani dapat diperoleh dari daging, ikan, susu, dan telur. Protein nabati merupakan protein tidak sempurna karena kandungan asam amino esensialnya kurang lengkap, jumlahnya kurang untuk memenuhi keperluan tubuh, kecuali dari kacang-kacangan terutama kedelai. Protein nabati dapat diperoleh dari padi-padian, kacang-kacangan, dan sayuran. Perlu diketahui protein tidak dapat dibuat atau disimpan sebagai cadangan tubuh, jadi harus dikonsumsi secara teratur. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang
- 52. dan sendi sitoskeleton.Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). LEMAK Lemak sama dengan minyak. Seperti juga karbohidrat, lemak merupakan senyawa yang terdiri atas unsur karbon, hidrogen, dan oksigen dengan struktur yang berbeda dari karbohidrat. Lemak dapat dijumpai pada berbagai bahan makanan, seperti bahan makanan yang berasal dari hewan dan bahan makanan yang berasal dari tumbuhan. Bahan makanan yang berasal dari hewan yang mengandung lemak adalah daging, jeroan, krim, susu, mentega, dan sebagainya. Sedangkan bahan makanan yang berasal dari tumbuhan yang mengandung lemak adalah minyak goreng, margarin, kacang tanah, kemiri, dan lain-lain. Bahan makanan sumber lemak jika dipegang terasa licin dan jika ditempelkan pada kertas akan terlihat meninggalkan bekas minyak pada kertas tersebut. Apabila bekas air pada kertas akan hilang setelah beberapa saat karena air menguap sehingga kertas akan kering kembali, maka bekas minyak tidak akan hilang dari kertas karena minyak tidak menguap. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori. Ciri- ciri ini dapat dijadikan pedoman untuk pengujian sederhana tentang ada tidaknya lemak dalam suatu bahan makanan. Senyawa-senyawa lemak berdasarkan komposisi kimianya dibedakan menjadi tiga golongan yaitu : Lemak sederhana. Tersusun oleh trigliserida yang terdiri dari satu gliserol dan tiga asam lemak. Contoh senyawa lemak sederhana adalah lilin, malam atau plastisin (lemak sederhana yang padat pada suhu kamar) dan minyak (lemak sederhana yang cair pada suhu kamar). Lemak campuran. Merupakan gabungan antara lemak dengan senyawa bukan lemak seperti fosfat, protein, dan glukosa. Misalnya lipoprotein yang merupakan gabungan antara lipid dengan protein. Fosfolipd yang merupakan gabungan antara lipid dengan fosfat. Derivat lemak. Merupakan senyawa yang dihasilkan dari proses hidrolisis lipid. Misalnya kolesterol, asam lemak, sterol dan gliserol. Kolesterol merupakan komponen utama pada membran sel hewan dan juga merupakan precursor (senyawa pemula) untuk membuat hormone steroid, seperti kortikosteroid dan hormone seks. Di dalam hati kolesterol digunakan untuk mensintesis asam empedu, asam kolat, dan beberapa garam empedu untuk penyerapan lemak. Contoh derivate lemak yang lain adalah asam lemak yang merupakan asam organik dalam bentuk lemak, baik yang berasal dari hewan maupun tumbuhan. Berdasarkan ikatan kimianya, asam lemak dibedakan menjadi dua. Pertama, asam lemak jenuh tubuh dan bersifat non esensial karena dapat disintesis oleh tubuh dan umumnya berwujud padat pada suhu kamar. Asam lemak jenuh berasal dari lemak hewani, misalnya mentega dan gajih. Kedua, asam lemak tidak jenu, bersifat esensial karena tidak dapat disintesis oleh tubuh dan umumnya berwujud cair pada suhu kamar. Asam lemak tidak jenuh berasal dari lemak nabati, misalnya minyak goreng, minyak kedelai, dan minyak jagung. Lemak mempunyai fungsi antara lain sebagai berikut :
- 53. Sebagai sumbertenaga yang paling besar untuk satuan berat yang sama dibandingkan bahan makanan lain, Pembawa zat-zat makanan yang esensial, Pelindung alat tubuh yang lunak, Melindungi tubuh dari suhu yang rendah, Bahan penyusun membran sel, Penahan rasa lapar karena pencernaan lemak membutuhkan waktu yang lama. Dalam pengujian makanan diperlukan reagen sebagai berikut : C. ALAT DAN BAHAN 1. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya: Tabung reaksi dengan raknya Pipa tetes Cawan petri Mortal Spatula Pembakar bunsen Penjepit tabung reaksi Kertas buram Korek api Tisu 2. Bahan Bahan makanan yang kami gunakan pada penelitian ini diantaranya: Roti Tempe Putih telur Pisang Kemiri Margarin Sari jeruk D. CARA KERJA 1. Uji Karbohidrat (Amilum) 5 bahan makanan digerus secara terpisah(Roti, tempe, putih telur, pisang, dan kemiri) lalu di tempatkan di cawan petri Dari hasil gerusan diambil secukupnya, dimasukkan kedalam plat tetes dan masing-masing diberi label Penampilan awal di dokumentasikan Kemudian masing masing bahan makanan ditetesi dengan 5 tetes lugol/kalium iodida Perubahan warna yang terjadi diamati, dicatat dan didokumentasikan 2. Uji Lemak Semua bahan makanan yang ada dioleskan secara terpisah di atas kertas buram yang telah disediakan
- 54. Kertas buramyang sudah dioleskan kemudian didiamkan sampai kering Diamati dibawah cahaya 3. Uji Karbohidrat (Glukosa) Bahan makanan yang sudah digerus terlebih dahulu dimasukkan kedalam tabung reaksi Masing-masing tabung reaksi diberi label Kemudian ditetesi 5 tetes benedict dan dipanaskan diatas bunsen kemudian didiamkan selama beberapa menit perubahan warna yang terjadi pada tabung reaksi pada bahan makanan diamati dan dicatat hasil pengamatannya 4. Uji Protein Bahan makanan yang sudah digerus terlebih dahulu dimasukkan kedalam tabung reaksi Masing-masing tabung reaksi diberi label Diteteskan dengan 3 tetes NaOH kemudian 3 tetes CuSO4 Perubahan warna yang terjadi diamati dan dicatat sebelum dan sesudah ditetesi E. TABEL DATA PENGAMATAN F. PEMBAHASAN Pada kegiatan praktikum ini kita menggunakan reagen yang digunakan untuk mengetahui kandungan makanan, antara lain : Lugol digunakan untuk menguji apakah suatu makanan mengandung karbohidrat (amilum). Bila makanan yang ditetesi lugol berubah menjadi biru hitam, maka makanan tersebut mengandung karbohidrat. Semakin gelap warnyanya berarti makanan tersebut banyak kandungan karbohidratnya. Biuret adalah reagen yang digunakan untuk menguji kandungan protein. Bila bahan makanan itu mengandung protein maka setelah bereaksi dengan biuret akan
- 55. menghasilkan warna ungu/warnalembayung. Hal itu terjadi karena ada ikatan protein dengan biuret yang menghasilkan dasar reaksi sebagau berikut : Kompleks koordinasi antara Cu2 + dengan gugus -C=O dan NH ikatan peptida dalam larutan alkalis, akan membentuk warna lembayung. Benedict adalah reagen yang digunakan untuk menguji kandungan glokusa pada bahan makanan. Hasil reaksi menghasilkan warna merah bata ketika reagen Benedict dicampur dan dipanaskan dengan glukosa. Glukosa memiliki sebuah elektron untuk diberikan, tembaga (salah satu kandungan di reagen benedict) akan menerima elektron tersebut dan mengalami reduksi sehingga terjadilah perubahan warna. Kertas buram adalah bahan penguji pada kandungan lemak. Karena kertas buram mudah menyerap air/minyak jadi sangat cocok untuk pengujian ini. Pada pengujian lemak ini makanan yang sudah di tumbuk di oleskan pada kertas buram setelah itu di panaskan di atas pembakar sepritus sehingga kandungan air mudah mongering, jika ada noda transparan maka bahan makanan tersebut mengandung lemak. Dari hasil pengamatan yang kami dapatkan di peroleh hasil pengujian sebagai berikut: Uji Roti Uji amilum, roti di tetesi dengan reagen lugol bereaksi dan menghasilkan warna biru kehitaman. Maka dari itu roti mengandung amilum. Uji Protein, roti tidak mengandung protein karena setelah ditetesi reagen biuret warna ungu hanya sedikit diatas dan sisanya hanya warna putih. Uji glukosa, setelah ditetesi benedict dan di panaskan di atas bunsen berubah menjadi orange. Hal ini menunjukkan bahwa roti mengandung glukosa. Uji lemak, roti yang di oleskan pada kertas buram meninggalkan noda transparan . Hal ini berarti roti memiliki kandungan lemak. Uji Tempe Uji amilum, tempe di tetesi dengan reagen lugol bereaksi dan menghasilkan warna putih kecoklatan. Hal ini membuktikan bahwa tempe tidak mengandung amilum. Uji protein, tempe hanya sebagian mengandung protein karena ketika ditetesi dengan reagen biuret warna menjadi setengah ungu. Uji glukosa, tempe mengandung sedikit glukosa. Ketika ditetesi benedict dan dipanaskan diatas busen warna berubah menjadi agak orange. Uji lemak, ketika dioleskan pada kertas buram tempe tidak meninggalkan noda transaparan. Hal ini membuktikan bahwa tempe tidak memiliki kandungan lemak. Uji Putih Telur Uji amilum, putih telur di tetesi dengan reagen lugol bereaksi dan menghasilkan warna orange kecoklatan. Hal itu berarti tidak menunjukkan bahwa putih telur memiliki amilum karena bila memiliki amilum setelah di uji seharusnya memiliki warna biru kehitaman. Uji protein, putih telur mengandung protein karena setelah ditetesi reagen biuret warna menjadi ungu. Uji glukosa, putih telur ditetesi benedict kemudian di panaskan di atas bunsen ternyata berwarna kuning kecoklatan. Hal itu menunjukkan bahwa putih telur mengandung sedikit glukosa.
- 56. Uji lemak,putih telur yang di oleskan pada kertas buram tidak meninggalkan noda transparan. Maka putih telur tidak mengandung lemak. Uji Pisang Uji amilum, pisang ditetesi dengan reagen lugol menghasilkan warna coklat kehitaman. Hal itu menunjukkan bahwa pisang memiliki amilum hanya sebagian saja. Uji protein, pisang tidak memiliki kandungan protein karena setelah ditetesi reagen biuret tidak terjadi perubahan. Uji glukosa, sesudah tabung reaksi ditetesi dan dipanaskan pada busen pisang menjadi berwarna cokelat kehitaman. Maka pisang tak memiliki glukosa. Uji lemak, pisang sedikit mengandung lemak karena kertas buram yang diolesi gerusan pisang meninggalkan sedikit noda transparan. Uji Kemiri Uji amilum, kemiri yang ditetesi dengan reagen lugol menghasilkan warna coklat kehitaman. Maka kemiri sebagian memiliki kandungan amilum. Uji protein, kemiri memiliki kandungan protein karena setelah ditetesi oleh reagen biuret warna menjadi ungu. Uji glukosa, kemiri berubah menjadi coklat gelap sesudah ditetesi dan dipanskan diatas bunsen. Hal ini berarti kemiri tidak memiliki kandungan glukosa. Uji lemak, kemiri tidak mengandung lemak. Karena kertas buram yang diolesi tidak meninggalkan noda transparan. Uji Margarin Margarin hanya digunakan pada saat uji lemak. Hasil dari pengamatan yang kami dapatkan adalah margarin memiliki kandungan lemak karena ketika margarin dioleskan pada kertas buram meninggalkan noda transparan. Uji Sari Jeruk Sama halnya dengan margarin, sari jeruk hanya digunakan pada saat uji lemak. Hasilnya, sari jeruk sama sekali tidak memiliki kandungan lemak karena kertas buram yang dioleskan sari jeruk tidak meninggalkan noda transaparan. G. JAWABAN PERTANYAAN 1. Bahan apa ajakah yang mengandung amilum dan apa buktinya? Bahan makanan yang mengandung amilum adalah roti karena perubahan warna yang terjadi saat gerusan roti di tetesi lugol/kalium iodida warnanya berubah menjadi biru kehitaman 2. Bahan apa sajakah yang mengandung glukosa dan apa buktinya? Bahan makanan yang mengandung glukosa adalah roti dan tempe. Pada roti saat diteteskan benedict warna berubah menjadi orange sedangkan tempe walaupun perubahan warnanya sedikit berwarna agak orange 3. Bahan apa sajakah yang mengandung protein dan apa buktinya?
- 57. Bahan makanan yangmengandung protein adalah putih telur dan kemiri. Kedua perubahan warna sama-sama berwarna ungu 4. Bahan apa sajakah yang mengandung lemak dan apa buktinya? Bahan makanan yang mengandung lemak adalah margarin dan roti. Margarin sepenuhnya meninggalkan noda transparan pada kertas buram sedangkan roti hanya sedikit noda transparan yang tertinggal. Maka, roti sedikit memiliki lemak H. SIMPULAN Dari hasil percobaan yang dilakukan dapat ditarik simpulan sebagai berikut : Yang mengandung amilum adalah roti. Yang mengandung glukosa adalah roti dan tempe. Yang mengandung protein adalah putih telur dan kemiri. Yang mengandung lemak adalah margarin dan roti. Dalam satu bahan makanan tidak hanya mengandung nutrisi, tetapi banyak yang mempunyai lebih dari dua nutrisi atau lebih. Seperti roti terdapat amilum, glukosa dan lemak.
- 58. FAKTOR FAKTOR FOTOSINTESIS BABI PENDAHULUAN Latar Belakang Aktivitas kehidupan di biosfer pada dasarnya digerakkan oleh tenaga dari cahaya matahari. Secara sepintas memang tidak nampak hubungan cahaya matahari dengan rusa yang dapat berlari dengan cepat. Namun apabila diteliti dengan cermat akan diketahui bahwa tenaga untuk berlari itu berasal dari pemecahan karbohidrat yang terkandung di dalam daun rerumputan yang dimakan oleh hewan tersebut, dan karbohidrat yang dipecah berasal dari suatu reaksi kimia di dalam daun yang berlangsung dengan menggunakan energi cahaya matahari. Reaksi pembentukan karbohidrat ini dinamakan fotosintesis. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Selain fotosintesis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor. Berdasarkan uraian yang telah dibahasi sebelumnya, penulis tertarik untuk melakukan penelitian melalui praktikum ingenhouz dan hasil kegiatan tersebut dituangkan dalam bentuk laporan praktikum yang berjudul ”Laporan Praktikum Ingenhouz”. Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang yang diuraikan sebelumnya, maka tujuan penelitian ini untuk mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis dan membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan gas oksigen. Rumusan Masalah Berdasarkan tujuan penelitian di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini, yaitu: 1. Bagaimana pengaruh cahaya terhadap kecepatan fotosintesis hidrilia? 2. Bagaimana pengaruh Na HCO3 terhadap kecepatan fotosintesis tumbuhan hidrilia? Batasan Masalah Berdasarkan rumusan masalah yang disebutkan di atas, maka kami membatasi pembahasan dan penganalisaan berdasarkan hasil percobaan yang telah kami lakukan. Hipotesis 1. Daun akan berfotosintesis bila mendapat cahaya matahari. Karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari. 2. Semakin tinggi intensitas cahaya maka akan semakin meningkat laju fotosintesis. Variabel 1. Variabel bebas : cahaya dan Na HCO3 2. Variabel kontrol : tanaman hidrilia 3. Variabel terikat : gelembung oksigen (O2) BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Pengertian Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organik H2O dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari. Fotosintesis merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan
- 59. dalam fotosintesis. Akibatnyafotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang. Fotosintesis dikenal sebagai suatu proses sintesis makanan yang dimiliki oleh tumbuhan hijau dan beberapa mikroorganisme fotosintetik. Organisme yang mampu mensintesis makanannya sendiri disebut sebagai organisme autrotof. Autotrof dalam rantai makanan menduduki sebagai produsen. Pada prinsinya komponen yang dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis adalah CO2 yang berasal dari udara dan H2O yang diserap dari dalam tanah. Selain itu sesuai dengan namanya, foto “cahaya” reaksi ini membutuhkan cahaya matari sebagai energi dalam pembuatan atau sintesis produk (senyawa gula dan oksigen). Menurut Stone (2004), reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam molekul karobondioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi cahaya matahari untuk dirubah menjadi satu molekul glukosa dan enam molekul oksigen. Glukosa adalah molekul yang dibentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis yang di dalamnya tersimpan hasil konversi energi cahaya matahari dalam bentuk ikatan-ikatan kimia penyusun molekul tersebut. Glukosa merupakan senyawa karbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme tersebut, seperti DNA, protein, gula dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan energi kimia yang tersimpan dalam ikatan kimia di antara atom-atom penyusun glukosa sebagai sumber energi dalam proses-proses di dalam tubuh. B. Klorofil Tumbuhan Seperti organisme lainnya, tanaman tersusun atas sel-sel sebagai unit dasar penyusun kehidupan tanaman. Sel-sel tanaman mengandung struktur yang disebut kloroplas (Chloroplast) yang merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Kloroplas adalah organel khusus yang dimiliki oleh tanaman, berbentuk oval dan mengandung klorofil (chlorophyll) yang dikenal dengan zat hijau daun. Seluruh bagian tumbuhan yang merupakan struktur berwarna hijau, termasuk batang dan buah memiliki kloroplas dalam setiap sel penyusunnya. Namun secara umum aktifitas fotosintesis terjadi di dalam daun. Michael W. Davidson dalam webnya menyatakan bahwa kepadatan kloroplas di permukaan daun suatu tanaman rata-rata sekitar satu setengah juta per milimeter persegi. Fotosintesis terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastid yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membrane tilakoid. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. klorofil a merupakan hijau rumput (green grass pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis. Klorofil b merupakan pigmen hijau- kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau dan beberapa bakteri autotrof. Klorofil terdapat sebagai butir-butir hijau di dalam kloroplas. Pada umumnya kloroplas itu berbentuk oval, bahan dasarnya disebut stroma, sedang butir-butir yang terkandung di dalamnya disebut grana. Pada tanaman tinggi ada dua macam klorofil, yaitu: 1. klorofil-a : C55H72O5N4Mg, berwarna hijau tua 2. klorofil-b : C55H70O6N4Mg, berwarna hijau muda
- 60. Rumus bangunnya berupasuatu cincin yang terdiri atas 4 pirol dengan Mg sebagai inti. Rumus bangun ini hampir serupa dengan rumus bangun haemin (zat darah), di mana intinya bukan Mg melainkan Fe. Pada klorofil; terdapat suatu rangkaian yang disebut fitil yang dapat terlepas menjadi fitol C2H39OH, jika kena air (hidrolisis) dan pengaruh enzim klorofilase. Fitol itu lipofil (suka asam lemak), sedangkan biasanya disebut rangka porfin, sifatnya hidrofil (suka akan air). (Dwidjoseputro, 1994:18). Faktor-faktor yang berpengaruh dalam pembentukan klorofil: Faktor pembawaan. Pembentukan klorofil dibawakan oleh gen tertentu di dalam kromosom. Cahaya Terlalu banyak sinar berpengaruh buruk kepada klorofil. Larutan yang dihadapkan kepada sinar kuat tampak berkurang hijaunya. Hal ini juag dapat kita lihat pada daun-daun yang terus terkena kena sinar langsung warna mereka menjadi hijau kekuning-kuningan. Oksigen Karbohidrat Dengan tiada pemberian gula, daun-daun tersebut tak mampu menghasilkan klorofil, meskipun faktor-faktor lain cukup. Nitrogen Magnesium Besi yang menjadi bahan pembentuk klorofil merupakan suatu condition sinc qua non (kehausan). Kekurangan akan salah satu dari zat-zat tersebut mengakibatkan klorosis kepada tumbuhan. Air Air merupakan faktor keharusan pula, kekurangan air mengakibatkan desintegrasi dari klorofil seperti terjadi pada rumput dan pohon-pohonan di musim kering. 1. Unsur-unsur Mn, Cu, Zn, meskipun hanya di dalam jumlah yang sedikit sekali, membantu pembentukan klorofil. Dengan tiada unsur-unsur itu, tanaman akan mengalami klorosis juga. 2. Temperatur antara 30-48°C merupakan suatu kondisi yang baik untuk pembentukan klorofil pada kebanyakan tanaman, akan tetapi yang paling baik ialah antara 26ºC-30ºC. Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis: Intensitas cahaya Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. Kadar air Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Tahap pertumbuhan Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh. Jan Ingenhousz merupakan orang yang pertama kali melakukan penelitian tentang fotosintesis adalah Jan Ingenhousz (1730-1799). Ingenhousz memasukkan tumbuhan air Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang diisi air. Bejana gelas itu ditutup denagn corong terbalik dan diatasnya di beri tabung reaksi yang diisi air hingga penuh. Bejana itu
- 61. diletakkan di terikmatahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air tersebut. Gelembung udara tersebut menandakan adanya gas. Setelah diuji ternyata adalah oksigen. Ingenhousz menyimpulkan fotosintesis menghasilkan oksigen. Fotosintesis terjadi hanya di bagian hijau tanaman. Untuk efisiensi fotosintesis harus daun tipis dan memiliki luas permukaan besar. Ini membantu dalam penyerapan cahaya dan difusi gas, dan sarana untuk mencegah kehilangan air yang berlebihan melalui stomata dan epidermis. Jumlah besar kloroplas dalam sel-sel mesofil palisade menyediakan jaringan fotosintetik utama. Ruang antara spons berbentuk tidak teratur di dalam sel-sel mesofil daun izin difusi gas gratis. Turgor sel penjaga berubah menjadi gas mengizinkan pertukaran dengan atmosfer. Kutikula pada berlapis tunggal transparan epidermis atas dan bawah melindungi daun dari pengeringan dan infeksi. BAB III METODE PENELITIAN Metode Penelitian Metode yang kami pergunakan dalam meguji cara kerja enzim katalase adalah metode eksperimen. Tempat dan Waktu Penelitian Kami melakukan percobaan ini di Laboratorium Biologi SMA Negeri 1 Kota Mungkid pada hari Kamis, 19 September 2013 pukul 12.00 – 13.30 WIB. Alat dan Bahan 1. Gelas kimia ukuran 100 ml 2. Corong kaca kecil 3. Tabung reaksi 4. Termometer 5. Na HCO3 6. Baskom plastik / ember kecil 7. Tumbuhan hydrilla verticilata 8. Lidi dan korek api Cara Kerja Merangkai alat dan bahan seperti gambar dibawah ini sebanyak 3 perangkat, dengan catatan tabung reaksi harus dalam keadaan penuh berisi air (jangan ada rongga udara). Pemasangan perangkat dilakukan dalam air. Mengatur perangkat percobaan sebagai berikut: 1. Perangkat I diletakkan di tempat gelap (dalam ruangan) 2. Perangkat II diletakkan di tempat terang. 3. Perangkat III diletakkan di tempat terang dan ditambah dengan Na HCO3. Mengamati setelah 25 menit, mencatat hasil pengamatan kami pada tabel hasil pengamatan. BAB IV HASIL PENGAMATAN BAB V PEMBAHASAN Gelembung yang dihasilkan pada percobaan itu merupakan gas oksigen / O2. Gas ini terbentuk karena proses fotolisis dimana air diuraikan menjadi gas oksigen yang akan muncul berupa gelembung-gelembung dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
- 62. 2H2O → 4H++ O2 Dari persamaan tersebut nampak dihasilkan molekul gas O2 dari penguraian air. Pada gelas kimia I yang diletakkan di tempat dengan intensitas cahaya rendah / gelap, proses fotosintesisnya ternyata lambat (diketahui dari tidak adanya gelembung yang dihasilkan). Hal ini terjadi karena walaupun di dalam air terdapat CO2 terlarut tetapi energi yang tersedia (cahaya) untuk melakuan proses fotosintesis oleh hydrilla sangat sedikit. Sehingga, walaupun ada bahan baku, tetapi bila energi untuk mengolah tidak ada maka tidak akan terbentuk hasil. Pada gelas kimia II dengan kondisi normal (tempat terkena cahaya matahari langsung), proses fotosintesis berjalan cepat karena pada air sebenarnya telah terdapat sejumlah CO2 terlarut dan mendapat energi yang banyak untuk melakukan proses fotosintesis tersebut. Akan tetapi jumlah gelembung yang terbentuk tidak sebanyak gelas kimia III. Hal ini disebabkan, walaupun keduanya sama – sama memiliki energi untuk produksi yang melimpah tetapi jumlah bahan baku yang tersedia tidak sama. Pada gelas kimia III diberi larutan NaHCO3. Penambahan larutan NaHCO3 dimaksudkan untuk menambah kandungan CO2 yang terdapat dalam air, dengan persamaan reaksi sebagai berikut : NaHCO3 + H2O → NaOH + CO2 + H2O Fungsi larutan NaHCO3 disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis. Gelas kimia yang diberi larutan NaHCO3 jumlah CO2 terlarutnya menjadi tinggi, di samping itu gelas kimia tersebut juga diletakkan di tempat yang terang (banyak energi untuk berfotosintesis). Oleh karena itu proses fotosintesisnya menjadi sangat cepat, karena disamping bahan baku tersedia banyak, energi untuk mengolahnya menjadi sejumlah produk juga melimpah, sehingga proses produksi (reaksi) yang berjalan dalam waktu 20 menit mendapatkan hasil yang banyak (gas O2pada dasar tabung reaksi). Dari hasil percobaan, semua tanaman Hydrilla verticillata tidak setiap corong mengeluarkan gelembung-gelembung udara. Gelembung-gelembung ini terkumpul pada dasar tabung reaksi yang dalam keadaan terbalik, sehingga membentuk rongga udara. Gas yang terkumpul ini akan diuji coba dengan menggunakan bara api dari lidi. Seperti yang diketahui, api dapat menyala jika ada oksigen disekitarnya. Untuk membuktikan apakah gelembung udara yang terkumpul tersebut mengandung oksigen, maka praktikan memasukkan bara api dari lidi ke mulut tabung reaksi. Ketika bara api dari lidi dimasukkan, ternyata bara api tersebut menyala (mengeluarkan api). Hal tersebut membuktikan bahwa dalam proses fotosintesis gas yang dihasilkan adalah oksigen. Ini ditunjukan dengan menyalanya bara api yang didekatkan dengan mulut tabung reaksi yang berisi gas hasil dari fotosintesis. BAB VI PENUTUP Kesimpulan 1. Terbukti bahwa dalam proses fotosintesis menghasilkan gas oksigen. Ini ditunjukan dengan menyalanya bara api yang didekatkan dengan mulut tabung reaksi yang berisi gas hasil dari fotosintesis. 2. Faktor suhu yang rendah akan memperlambat terjadinya proses fotosintesis. Hal ini bukan berarti suhu yang sangat tinggi akan membuat proses fotosintesis menjadi cepat, justru tanamannya akan mati. Suhu yang optimallah yang akan membuat proses fotosintesis menjadi maksimal. 3. Faktor intensitas cahaya yang terang (cukup/optimal) akan membuat proses fotosintesis menjadi cepat tetapi bila cahaya yang tersedia sedikit, proses fotosintesis menjadi 4. Faktor kadar CO2 terlarut yang melimpah akan mengakibatkan proses fotosintesis berjalan dengan cepat karena CO2 merupakan bahan baku dari proses fotosintesis. 5. Suhu, intensitas cahaya, dan kadar karbon dioksida yang tersedia berpengaruh terhadap kecepatan proses fotosintesis. Saran
- 63. 1. Dibutuhkan waktuyang lebih lama, dan waktu yang khusus (diluar jam pelajaran) untuk melakukan percobaan ini agar kami lebih teliti dan intensif dalam menguji faktor yang mempengaruhi fotosintesis. 2. Tanaman hidrilla yang digunakan untuk setiap tabung hendaknya disama ratakan, karena akan mempengaruhi data. 3. Tabung reaksi untuk mengetahui banyak gelembung sebaiknya di luruskan posisinya untuk memudahkan membedakan banyak sedikitnya gelembung yang dihasilkan. C. Kendala Dalam percobaan ini kami memiliki beberapa kendala, yaitu: 1. Jumlah / banyaknya tanaman untuk setiap tabung tidak sama karena keterbatasan jumlah tanaman hidrilla. Pada gelas kimia I dan III banyak tanaman sama tetapi pada tabung II jumlah tanamannya jauh lebih banyak, sehingga gelembung yang dihasilkan pada gelas kimia II lebih banyak daripada gelas kimia II yang sama-sama diletakkan di tempat terang. 2. Posisi tabung reaksi kami sedikit miring dikarenakan menjaga agar gelembung udara yang telah dihasilkan tidak keluar. Ini juga dikarenakan volume air lebih rendah dari mulut tabung reaksi kami. BAB V PERTANYAAN Berdasarkan kegiatan di atas, tentukan: 1. Variabel bebasnya 2. Variabel terikatnya 3. Variabel kontrolnya Jawab: 1. Variabel bebas : cahaya dan Na HCO3 2. Variabel kontrol : tanaman hidrilia 3. Variabel terikat : gelembung oksigen (O2) Perlakuan mana yang menghasilkan gelembung udara lebih banyak? Mengapa? Jawab: Gelas kimia yang diberi larutan NaHCO3 jumlah CO2 terlarutnya menjadi tinggi, di samping itu gelas kimia tersebut juga diletakkan di tempat yang terang (banyak energi untuk berfotosintesis). Oleh karena itu proses fotosintesisnya menjadi sangat cepat, karena disamping bahan baku tersedia banyak, energi untuk mengolahnya menjadi sejumlah produk juga melimpah. Apakah tujuan penggunaan senyawa Na HCO3 pada perlakuan nomor III? Jelaskan berdasarkan hasil percobaan setelah dibandingkan dengan perlakuan nomor I! Jawab: Pada gelas kimia III diberi larutan NaHCO3. Penambahan larutan NaHCO3 dimaksudkan untuk menambah kandungan CO2 yang terdapat dalam air. Berdasarkan hasil percobaan setelah dibandingkan dengan perlakuan nomor I, kecepatan fotosintesis nomor III lebih cepat karena mendapatkan energy cahaya matahari dan mendapatkan CO2 lebih banyak dibandingkan yang tidak ditambahkan Na HCO3 untuk mengikat CO2 dalam air dan gelembung udara yang dihasilkan lebih banyak pada kecepatan yang tinggi. Sementara pada no. I sumber cahaya untuk melakukan fotosintesis nyaris tidak ada meskipun terdapat CO2 di dalam air, sehingga fotosintesis tidak terjadi dan tidak menghasilkan gelembung udara O2. Gelembung gas apakah yang dihasilkan dari percobaan tersebut? Bagaimana cara membuktikannya? Jawab:
- 64. Gelembung gas yangdihasilkan adalah gelembung O2. Hail ini dapat dibuktikkan dengan nyala api pada bara lidi yang dimasukkan kedalam mulut tabung reaksi yang menghasilkan gelembung. Jelaskan persyaratan agar fotosintesis dapat berlangsung! Jawab: Intensitas cahaya Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. Sedangkan fotosintesis akan berjalan lambat jika terdapat sedikit cahaya. Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara / di air, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. Kadar air Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Apakah fungsi gas CO2 dalam fotosintesa? Jawab: CO2 sangat berperan pada proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan dan yang sangat diperlukan oleh seluruh makhluk hidup. Fotosintesis memerlukan CO2 dan air agar dapat menghasilkan karbohidrat demi kelanjutan proses fotosintesis, yang dapat dilihat dari persamaan berikut: 6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + O2 Tuliskan persamaan reaksi fotosintesa secara benar! Jawab: Reaksi kimia: H2O + CO2 + cahaya -> CH2O + O2 Secara ringkas: 6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + 6O2