PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN: November 2018

LAPORAN PRAKTIKUM

“PROSES OKSIDASI DAN PROSES RESPIRASI”

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas praktikum Mata Kuliah “Fisiologi Hewan” yang diampu oleh Siti Nurkamilah, M.Pd.

Kelompok: 1 (Satu)

Novi Nurul Awaliyah (16543012)

Euis Hanunah (16543022)

Mahisa Rani (16543025)

Wawan Kurniawan (16543026)

LABORATORIUM BIOLOGI

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS ILMU TERAPAN DAN SAINS

INSTITUT PENDIDIKAN INDONESIA

GARUT

Menjelaskan reaksi yang terjadi

2018

PRAKTIKUM

III

Hari / Tanggal : Senin, 12 November 2018

A. Tujuan Praktikum

· Mengetahui proses respirasi sel

· Memahami proses respirasi anaerobik (Fermentasi)

· Menentukan jenis respirasi pada suatu sel makhluk hidup

· Memahami proses oksidasi dalam masa respirasi

B. Landasan Teori

Makhluk multiseluler, baik manusia, hewan, maupun tumbuhan tersusun atas jutaan sel. Tiap sel memiliki fungsi tertentu untuk kelangsungan hidup suatu organisme. Untuk menjalankan fungsinya, sel melakukan proses metabolisme. Metabolisme adalah reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel. Reaksi kimia ini akan mengubah suatu zat menjadi zat lain. Metabolisme sel dapat dibagi menjadi dua, yaitu katabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah proses penguraian senyawa untuk menghasilkan energi. Sedangkan, anabolisme adalah proses sintesis senyawa atau komponen dalam sel hidup. Umumnya, dalam proses metabolik melibatkan aktivitas katalis biologik yang disebut enzim dengan melibatkan ATP.

Metabolisme merupakan rangkaian reaksi kimia yang diawali dengan substrat yang diakhiri dengan produk. Reaksi dalam sel tidak terjadi bolak-balik, melainkan berjalan ke satu arah. Tiap produk akan menjadi reaktan bagi reaksi selanjutnya. Reaksi ini berurutan sampai produk akhir, membentuk suatu jalur metabolisme.

Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Penguraian senyawa ini menghasilkan atau melepaskan energi berupa ATP yang biasa digunakan organisme untuk beraktivitas. Katabolisme mempunyai dua fungsi, yaitu menyediakan bahan baku untuk sintesis molekul lain, dan menyediakan energi kimia yang dibutuhkan untuk melakukan aktivitas sel. Reaksi yang umum terjadi adalah reaksi oksidasi. Energi yang dilepaskan oleh reaksi katabolisme disimpan dalam bentuk fosfat, terutama dalam bentuk ATP(Adenosin trifosfat) dan berenergi elektron tinggi NADH2 (Nikotilamid adenin dinukleotida H2) serta FADH2 (Flavin adenin dinukleotida H2).

Contoh katabolisme adalah respirasi. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen, katabolisme dibagi menjadi dua, yaitu respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob adalah respirasi yang membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi. Sedangkan, respirasi anaerob adalah respirasi yang tidak membutuhkan oksigen untuk menghasilkan energi.

a. Respirasi Aerob

Sebagian besar hewan dan tumbuhan melakukan respirasi aerob. Respirasi aerob adalah peristiwa pembakaran zat makanan menggunakan oksigen dari pernapasan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Selanjutnya, ATP digunakan untuk memenuhi proses hidup yang selalu memerlukan energi. Respirasi aerob disebut juga pernapasan, dan terjadi di paru-paru. Sedangkan, pada tingkat sel respirasi terjadi pada organel mitokondria. Secara sederhana, reaksi respirasi adalah sebagai berikut:

C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + 36 ATP

Pada respirasi ini, bahan makanan seperti senyawa karbohidrat, lemak atau protein dioksidasi sempurna menjadi karbondioksida dan air. Pada reaksi di atas, substrat yang dioksidasi sempurna adalah glukosa. Oksigen diperlukan sebagai akseptor elektron terakhir pada rantai transpor elektron di mitokondria. Karbondioksida (CO2) dibebaskan keluar sel sebagai sampah. Pada manusia, CO2 dilarutkan dalam darah, kemudian dibuang melalui pernapasan dari paru-paru. Molekul air juga merupakan sampah dari respirasi dan dibuang lewat plasma darah ke paru-paru, kemudian dikeluarkan melalui hembusan napas. Respirasi aerob dapat dibedakan menjadi tiga tahap, yaitu: glikolisis, siklus krebs, dan transpor elektron.

b. Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagai penerima akhir pada saat pembentukan ATP. Respirasi anaerob juga menggunakan glukosa sebagai substrat. Respirasi anaerob sering disebut juga fermentasi.

Organisme yang melakukan fermentasi di antaranya adalah bakteri dan protista yang hidup di rawa, lumpur, makanan yang diawetkan, atau tempat-tempat lain yang tidak mengandung oksigen.

Beberapa organisme dapat berespirasi menggunakan oksigen, tetapi dapat juga melakukan fermentasi. Organisme seperti ini melakukan fermentasi jika lingkungannya miskin oksigen. Sebagai contoh, sel-sel otot dapat melakukan respirasi anaerob jika kekurangan oksigen.

Pada fermentasi, glukosa dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat, 2 NADH, dan terbentuk 2 ATP. Tetapi, fermentasi tidak bereaksi secara sempurna memecah glukosa menjadi karbon dioksida dan air, serta ATP yang dihasilkan pun tidak sebesar ATP yang dihasilkan dari glikolisis. Dari hasil akhirnya, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol.

C. Alat dan Bahan

· Alat yang digunakan pada praktikum kali ini sebagai berikut :

No	Nama Alat	Gambar
1	Tabung Reaksi
2	Gelas Kimia
3	Alat Penagas Air
4	Bunsen
5	Pipet Tetes
6	Gelas Ukur
7	Penjepit Tabung Reaksi
8	Termometer
9	Kertas Label
10	Korek Api
11	Baki
12	Kamera Hp

· Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini sebagai berikut :

No	Nama Bahan	Gambar
1	Larutan Gist/Ragi
2	Larutan Methylen blue
3	Larutan Glukosa
4	Aquadest
5	Tisu

D. Cara Kerja

1. Memberi tanda atau label pada masing-masing tabung engan huruf A, B, C dan D

2. 5 cc larutan gist yang telah dibuat kemudian dididihkan dengan bunsen (secara langsung)

3. Masing-masing 1 cc larutan gist yang telah dipanaskan tersebut dimasukan kedalam tabung A dan B

4. Kemudian 5 cc larutan gist yang masih dingin diambil lalu dimasukan masing-masing 1 cc kedalam tabung C dan D

5. 1 cc larutan glukosa 10% dan 1 cc larutan methylen blue ditambahkan kedalam setiap tabung (tabung A, B, C dan D)

6. Encerkan semua tabung tersebut dengan aquadest sebanyak 5 cc, kemudian sumbat dengan ibu jari serta kocok masing-masing tabung tersebut

7. Tabung B dan D biarkan terbuka sedangkan tabung A dan C ditutup dengan menggunakan kapas

8. Semua tabung reaksi tersebut dimasukan ke dalam penagas air dengan suhu 40 C

9. Dilakukan pengamatan perubahan warna yang terjadi selang 10 menit selama 40 menit.

E. Hasil Pengamatan

F. Tabung		Warna
		Sebelum	Sesudah
			10’ ke-1	10’ ke-2	10’ ke-3	10’ ke-4
	A(tutup)	Biru (+++)	Biru (++) Endapan(++)	Biru (+) Endapan(++)	Biru (+) Endapan(++)	Biru (+) Endapan (++)
	B(buka)	Biru (+++)	Biru (++) Endapan(++)	Biru (+) Endapan(++)	Biru (+) Endapan(++)	Biru (+) Endapan(++)
	C(tutup)	Biru (+++)	Biru (+) Endapan(+++) Gelembung (+++)	Putih (-) Endapan(+++) Gelembung (+++)	Putih (-) Endapan(+++) Gelembung (+++)	Putih (-) Endapan(+++) Gelembung (++)
	D(buka)	Biru (+++)	Biru (+) Endapan(++) Gelembung (+++)	Putih (-) Endapan(++) Gelembung (+++)	Putih (-) Endapan(++) Gelembung (+++)	Putih (-) Endapan(++) Gelembung (++)
	Gambar

TABEL PENGAMATAN

Keterangan : (-) = Putih

(+) = Biru Pudar

(++) = Biru Muda

(+++) = Biru Normal

(+) = Endapan Sedikit

(++) = Endapan Cukup Banyak

(+++) = Endapan Banyak

(+) = Gelembung Sedikit

(++) = Gelembung Cukup Banyak

(+++) = Gelembung Banyak

F. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini media yang digunakan sebagai objek penelitian yaitu species Saccharomyces cerevisiae yang dikenal sebagai salahsatu ragi fermentasi. fermentasi merupakan produksi energi di dalam sel berupa respirasi yang terjadi dalam kondisi anaerob (tanpa melibatkan oksigen) Respirasi aerob terjadi pada system metabolisme energy manusia, tumbuhan maupun hewan, namun respirasi aerob dapat juga terhambat karena sesuatu hal, maka dari itu hewan dan tumbuhan melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energy tanpa adanya oksigen, yang disebut respirasi anaerob.

Saccharomyces cerevisiae dapat berespirasi secara aerobic jika terdapat oksigen dan dapat berespirasi secara anaerob jika tidak terdapat oksigen pada glukosa, maltose, dan trehalosa.

Klasifikasi Saccharomyces

Kingdom : Fungi

Division : Ascomycota

Kelas : Saccharomycetes

Ordo : Saccharomycetales

Genus : Saccharomyces

Spesies : Saccharomyces cerevisiae

Berdasarkan dari hasil pengamatan yang telah kami lakukan, pada tabung A dan B ( merupakan larutan ragi dipanaskan) dengan penambahan 1 mL glukosa 10 %, 1 mL methylene blue, dan 5 mL aquadest kemudian kocok hingga homogen ssetelah itu dipanaskan pada suhu ± 40°C tunggu hingga terjadi perubahan warna ± selang waktu 10 menit. pada tabung A dan ditutup bagian lubang tabungnya oleh kapas sehingga menyebabkan terjadi reaksi pada Saccharomyces cerevisiae. Dalam reaksi ini dihasilkan perubahan warna pada menit ke-20 dan berakhir di menit ke-20 sampai 40 dengan warna biru yang cukup pudar. Selain itu, dihasilkan etanol yang dibuktikan dengan bau menyengat setelah kapas tersebut dibuka dan dihasilkan pula gas CO2 yang dibuktikan dengan muculnya gelembung-gelembung pada tabung walau dalam jumlah yang sangat sedikit. Namun pada menit 30 tidak terjadi reaksi apapun ini berarti ragi Saccharomyces cerevisiae kemungkinan sudah tidak beraktivitas atau mati otomatis kerjanya tidak maksimal pada keadaan tersebut.

Sedangkan pada tabung B (larutan ragi dipanaskan) bagian lubangnya dibiarkan terbuka sehingga oksigen dapat masuk ke dalam tabung. Pada keadaan ini Saccharomyces cerevisiae melakukan respirasi aerob yaitu reaksi enzimatik yang mengubah glukosa secara sempurna menjadi CO2, H2O, dan energi. Dalam reaksi ini dihasilkan perubahan warna pada menit ke 10 dan berakhir di menit ke-20 sampai 40 dengan warna biru yang lebih pudar sehingga tabung B ini dapat dikatakan memiliki kecepatan perubahan warna yang lebih cepat dibandingkan pada tabung A, pada tabung ini juga dihasilkan endapan dalam jumlah yang cukup banyak, namun endapannya masih berwarna biru artinya aktivitas Saccharomyces cerevisiae tidak berlangsung secara maksimum.

Pada tabung A dan B mengandung larutan ragi yang sebelumnya telah dipanaskan sampai titik didihnya sehingga membuat hasilnya tidak sempurna karena sebagian besar larutan ragi akan rusak ketika berada pada suhu yang tinggi. Tabung B melakukan respirasi secara aerob dan dihasilkan perubahan warna biru yang lebih pudar dibandingkan warna biru pada tabung A karena respirasi aerob pada tabung B akan membuat enzim bereaksi mengubah glukosa secara sempurna. Tetapi karena sebagian besar larutan ragi telah rusak diakibatkan pemanasan sampai titik didih maka enzim pada tabung B tidak dapat mengubah glukosa secara sempurna.Walaupun demikian, kedua tabung tersebut masih memiliki potensi untuk berespirasi baik secara aerob maupun anaerob.

Sedangkan pada tabung C dan D dimasukan larutan ragi yang tidak dipanaskan kemudian ditambahkan dengan 1 mL larutan gula dan 1 mL methylene blue, kemudian ditambahkan 5 mL aquades. Ada dua perlakuan pada kedua tabung tersebut.Tabung C ditutupi dengan kapas bertujuan supaya tidak ada udara yang masuk, sedangkan tabung D tidak ditutupi apapun.

Kedua tabung tersebut dimasukan kedalam gelas kimia yang memiliki suhu ± 40^o C, kemudian diamati perubahan warnanya.

Setelah 10 menit beralu pada tabung C dan tabung D terjadi perubahan warna menjadi biru pudar dan terus memudar pada menit ke-20 sampai terjadi perubahan warna menjadi bening pada menit ke-10. Tabung C memiliki warna yang lebih bening dari tabung D, dan memiliki kecepatan perubahan warna yang lebih cepat.

Selama pengamatan pada tabung C dan tabung D terjadi respirasi yang sangat baik yang dibuktikan dengan perubahan warna menjadi bening yang menandakan banyaknya gas CO₂yang dihasikan dari respirasi tersebut dengan ditandai adanya gelembung.

Respirasi yang terjadi menghasilkan Energi yang dibuktikan dengan kenaikan suhu pada tabung yang menyebabkan munculnya gelembung-gelembung gas (CO₂) yang berlangsung cukup cepat. Pada tabung C dan D menandakan bahwa aktivitas Saccharomyces cerevisiae berlangsung dengan optimum karna menghasilkan titik akromatis pada menit ke 10 hingga ke 40, endapan yang dihasilkanpun berwarna putih artinya Saccharomyces cerevisiae benar-benar mengalami reaksi kimia dengan optimum dalam kondisi tersebut.

Reaksi yang terjadi pada tabung C

C₆H₁₂O₆à 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP

Dari reaksi diatas dapat dilihat bahwa hasil dari pemecahan senyawa glukosa tanpa ada udara (O₂) yang terjadi pada tabung C yaitu etanol, CO_2,dan ATP, maka pada tabung C disebut respirasi anaerob

Reaksi yang terjadi pada tabung D

C₆H₁₂O₆+ 6O₂à + 6CO₂ + 6H₂O +675 Kal

Dari reaksi diatas dapat dilihat bahwa hasil dari pemecahan senyawa glukosadenganbantuan udara (O₂) yang terjadi pada tabung D yaitu CO₂, H₂O, dan Energi, maka pada tabung D disebut respirasi aerob. Dapat dikatakan bahwa ragi melakukan respirasi secara anaerob. Pada tabung D respirasi pun tetap terjadi walaupun dengan bantuan O_2,tetapi memerlukan waktu yang lebih lama.

G. Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut.

o Respirasi sel merupakan proses pemecahan glukosa menjadi ATP yang terjadi di mitokondria.Proses respirasi sel ada 2 macam, respirasi aerob dan respirasi anaerob.

o Respirasi anaerob merupakan pemecahan glukosa tanpa adanya udara yang akan menghasikan etanol, CO₂, dan energy.

o Respirasi yang terjadi pada ragi merupakan respirasi anaerob, tetapi karena ragi juga dapat melakukan respirasi dengan bantuan udara maka respirasi pada ragi disbut respirasi anaerob vakultatif, walaupun pada praktikum yang kami lakukan dapat terlihat jelas bahwa ragi dapat melakukan respirasi dengan sangat baik apabila tidak ada udara (anaerob).

o Proses oksidasi dalam masa respirasi yaitu reaksi karbohidrat menjadi CO₂. Karbohidrat seperti glukosa dapat diuraikan oleh enzim menjadi CO₂ dan etanol dalam keadaan anaerob.

H. Pertanyaan

1. Apa yang di maksud dengan respirasi sel ?

Jawab :

Respirasi sel adalah suatu proses pengambilan O₂ untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO₂, H₂O dan energi.

Respirasi merupakan reaksi oksidasi senyawa organik untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk aktifitas sel dan kehidupan tumbuhan dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi.selain itu respirasi juga menghasilkan senyawa antara yang berguna sebagai bahan sitesis berbagai senyawa lain. Hasil akhir respirasi adalah CO2 yang berperan sebagai keseimbangan karbon.

2. Apa yang di maksud dengan oksidasi ?

Jawab :

Reaksi Oksidasi dapat didefinisikan sebagai peristiwa kehilangan elektron atau kehilangan hydrogen, sehingga disebut juga reaksi dehidrogenasi. Bila suatu senyawa dioksidasi maka harus ada senyawa lain yang direduksi, yaitu akan memperoleh elektron atau memperoleh hydrogen. (Sri Widya : 2000).

3. Apa sebabnya terjadi perbedaan kecepatan perubahan warna antara tabung A,B dengan tabung C dan D ?

Jawab :

Penyebab terjadinya perbedaan kecepatan perubahan warna pada keempat tabung terjadi karena jumlah bakteri Saccaromyces sp (Ragi) yang melakukan proses respirasinya berbeda setiap tabung, kami memasukan Saccaromyces sp (Ragi) ke setiap tabung dengan pipet tetes sehingga setiap tetesnya memiliki jumlah bakteri yang berbeda beda, perbedaan tersebut dapat mempengaruhi kecepatan proses perubahan warna setiap tabungnya

Serta adanya perbedaan kecepatan dikarenakan perbedaan perlakuan pada masing-masing tabung, yaitu pada tabung A dan B larutan ragi di panaskan terlebih dahulu sedangkan tabung C dan D tidak di panaskan. Pada tabung yang di panaskan memungkinkan bakteri Saccaromyces sp mati dan tidak terjadi proses respirasi, hal ini menyebabkan tabung A dan B mengalami perlambatan dalam perubahan warna. Sedangkan pada tabung C dan D tidak dipanaskan sehingga warnanya cepat berubah karena organisme-organisme masih hidup dan melakukan respirasi akibatnya larutan didalam tabung menjadi berwarna lebih jernih dibandingkan warna awal.

Adanya perbedaan perlakuan pada tabung A dan C di tutup dengan kapas dan tabung B dan D di biarkan terbuka, hal ini yang menyebabkan tabung yang ditutup dengan kapas memungkinkan tidak ada oksigen yang masuk.

Faktor yang mempengaruhi kecepatan perubahan warna yaitu jumlah organisme tiap tabung, perbedaan perlakuan pada tiap tabung seperti di lakukannya pemanasan serta adanya oksigen atau tidaknya.

LAMPIRAN