Proses Oksidasi dan Proses Respirasi

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN

 PROSES OKSIDASI DAN PROSES RESPIRASI 

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah 

Praktikum Fisiologi Hewan yang Diampu Oleh : Siti Nurkamilah, M.Pd

Disusun Oleh :

Nadia Muwahidah                  15542031

Ade Lisna                               15543005

Yani Juniarti                           15543007

Dini Rahmayanti                    15544005

Teguh Imshan Karim              15544006

Neng Saadatul Muharomah    15544007

Program Studi Pendidikan Biologi

Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan

STKIP - GARUT

2017

I.     Judul Percobaan

        Proses Oksidasi dan Proses Respirasi

II.     Tujuan 

    1. Memahami proses respirasi anaerobik (Fermentasi)

    2. Memahami proses oksidasi dalam masa respirasi

III.  Landasan Teori

     Di dalam semua tubuh mahkluk hidup terjadi suatu proses kimiawi atau sering kita sebut sebagai proses metabolisme, proses ini merupakan pertukaran zat dengan lingkungannya. Menurut Kimball (1988), metabolisme adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan semua reaksi  kimia yang terlibat dalam mempertahankan keadaan hidup sel-sel dan organisme. Metabolisme itu sendiri berasal dari bahasa Yunani, yaitu “metabole” yang berarti perubahan, dapat kita katakan bahwa makhluk hidup mendapat, mengolah dan mengubah suatu zat melalui proses kimiawi untuk mempertahankan hidupnya. Perubahan itu memiliki dua pengertian, pertama yaitu perubahan menjadi senyawa yang lebih kompleks di sebut anabolisme, dan yang kedua yaitu perubahan menjadi senyawa yang lebih sederhana di sebut katabolisme.

Anabolisme adalah proses penyusunan senyawa kimia yang sederhana ke senyawa kimia atau molekul kompleks. Peristiwa tersebut memerlukan energi dari luar. Kemudian, energi itu digunakan untuk mengikat senyawa sederhana menjadi senyawa yang lebih kompleks. Dengan demikian, pada proses ini energi yang diperlukan tidak akan hilang. Namun tersimpan dalam bentuk ikatan-ikatan kimia pada senyawa atau materi kompleks yang baru terbentuk. Energi yang digunakan dalam anabolisme dapat berupa energi cahaya atau energi kimia. Anabolisme yang dari energi cahaya disebut dengan fotosintetis, sedangkan anabolisme dari energi kimia disebut dengan kemosintetis.

Sedangkan yang dimaksud dengan katabolisme yaitu reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Penguraian senyawa ini menghasilkan atau melepaskan energi berupa ATP yang biasa digunakaan 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. 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). 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) (Guyton, 1997). Adapun proses katabolisme yang akan dibahas adalah mengenai respirasi.

Respirasi dilakukan oleh semua sel penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel hewan dan manusia. Ditinjau dari kebutuhannya akan oksigen, respirasi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

      1.  Respirasi aerobik, yaitu respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi.

    2. Respirasi anaerobik, yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi.

Pada proses respirasi aerobik dibagi dalam tiga tahapan, yaitu glikolisis, siklus krebs, dan transfer elektron. Keseluruhan proses katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik, dihasilkan 38 ATP, dengan perincian sebagai berikut:

Glikolisis                      : 2 NADH + 2 ATP                           = 8 ATP

Oksidasi dari piruvat    : 2 NADH                                          =  6 ATP

Siklus Krebs                 : 6 NADH + 2 FADH + 2 ATP         = 24 ATP

       Sedangkan pada proses respirasi anaerobik dapat terjadi pada manusia dan hewan jika tubuh memerlukan energi secara cepat. Pada mikroorganisme seperti bakteri dan jamur, respirasi anaerobik dilakukan karena keadaan lingkungan yang tidak memungkinkan dan belum memiliki sistem metabolisme yang kompleks. Salah satu contoh proses ini adalah proses fermentasi.

     Respirasi anaerobik dapat terjadi karena saat tahap glikolisis pada respirasi aerobik, glukosa dapat dipecah untuk menghasilkan total 2 ATP dan tidak memerlukan oksigen. Meskipun energi yang dihasilkannya jauh lebih kecil dari pada respirasi aerobik, jumlah ini cukup bagi mikroorganisme dan energi awal bagi hewan.

       Selain  menghasilkan ATP, glikolisis juga menghasilkan NADH dan NAD+. Tanpa suplai NAD+ yang memadai, proses glikolisis pada respirasi anaerobik dapat terhenti. Oleh karena itu, organisme yang melakukan respirasi anaerobik harus mampu mengoksidasi NADH menjadi NAD+ kembali. Berdasarkan hal tersebut terdapat dua cara respirasi anaerobik yang dilakukan organisme, yaitu:

1. Fermentasi alkohol, contohnya dilakukan oleh bakteri Saccharomyces

2. Fermentasi asam laktat

Bakteri Saccharomyces cerevisiae

                   Kingdom         : Fungi

       Filum               : Ascomycota

       Kelas               : Saccharomycotina

       Ordo                : Saccharomycetes

       Famili              : Saccharomycetaceae

       Genus              : Saccharomyces

       Spesies            : Saccharomyces cerevisiae

    Saccharomyces merupakan genus Khamir / Ragi yang memiliki kemampuan mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO2. Saccharomyces merupakan mikroorganisme bersel satu tidak berkloroform, termasuk termasuk kelompok Eumycetes. Tumbuh baik pada suhu 30oCdan pH 4,8. Beberapa kelebihan saccharomyces dalam proses fermentasi yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi, tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat mengadakan adaptasi.Menurut Dr. Anton Muhibuddin, beberapa spesies Saccharomyces mampu memproduksi ethanol hingga 13.01 %.

          Hasil ini lebih bagus dibanding genus lainnya seperti Candida dan Trochosporon. Pertumbuhan Saccharomyces dipengaruhi oleh adanya penambahan nutrisi yaitu unsur C sebagai sumber carbon, unsur N yang diperoleh dari penambahan urea, ZA, amonium dan pepton, mineral dan vitamin. Suhu optimum untuk fermentasi antara 28 – 30 oC. Beberapa spesies yang termasuk dalam genus ini diantaranya yaitu Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boullardii, dan Saccharomyces uyarum.

IV.   Alat dan Bahan

    Alat-alat          :

          1.      Tabung reaksi berukuran 50 mL sebanyak 6 buah

                

          2.      Beaker gelas berukuran 500 mL sebanyak 1 buah

          3.      Kaki tiga dengan kawat kasa sebanyak 1 buah

          4.      Pembakar spirtus sebanyak 1 buah

          5.      Thermometer sebanyak 1 buah

          7.      Pipet tetes sebanyak 1 buah

          8.      Penjepit tabung reaksi sebanyak 1 buah

     9.     Gelas Ukur sebanyak 1 buah

Bahan-bahan   :

            1.      Larutan Ragi dalam 125 cc larutan sukrosa 10%

            2.      Kapas secukupnya

            3.      Larutan Glukosa 10%

            4.      Methylen Blue

V.    Prosedur Kerja

       1.    Dipersiapkan semua alat dalam keadaan bersih

       2.   Disediakan air keran 400 mL di dalam Beaker gelas berukuran 500 mL untuk dipanaskan

             dengan suhu 35°C - 40°C, pemanasan tidak boleh kurang dari 35°C atau lebih dari 40°C

       3.   Dipersiapkan alat Tabung reaksi

       4.   Salah satu Tabung reaksi dimasukan 5 mL larutan ragi kemudian dipanaskan sampai titik

             didih dengan ciri keluarnya gelembung

       5.   Dipersiapkan ragi yang dipanaskan dengan yang tidak dipanaskan untuk perbandingan

             percobaan

       6.   Dipersiapkan label A, B, C dan D untuk masing-masing tabung reaksi

       7.   Setelah itu Dimasukan 1 mL larutan ragi yang dipanaskan ke tabung reaksi A dan C dan

             dimasukan 1 mL pada ragi yang tidak dipanaskan ke dalam tabung reaksi B dan D

       8.   Ditambahkan masing-masing 1 mL larutan glukosa 10% dan 1 mL Methylen Blue

       9.   Kemudian diencerkan dengan tambahan aquadest 5 mL

      10.  Pada Tabung A dan C Ditutup menggunakan kapas secukupnya sampai tidak ada udara yang

             masuk, sedangkan pada tabung B dan D dibiarkan terbuka

      11.  Dimasukan semua tabung reaksi kedalam beaker gelas yang berisi air keran dengan suhu

             35°C - 40°C

      12.  Dicatat perubahan warna pada masing-masing tabung reaksi A, B, C dan D setiap 10 menit

      13.  Pengamatan dilakukan sebanyak 4 kali berturut-turut selama 40 menit  

      14.  Semua pengamatan Dibandingkan hasilnya

VI.  Hasil Pengamatan

Tabung	Warna
	Sebelum		Sesudah
			10’		10’	10’		10’
A	Biru		Biru		-	-		- -
B	Biru		Biru		-	-		- -
C	Biru		- -		- - -	- - -		- - - -
D	Biru		- - -		- - - -	- - - -		- - - -
HASIL AKHIR
A		B		C			D
Terdapat sedikit endapan		Terdapat sedikit gelembung		Terdapat gelembung yang cukup banyak			Terdapat endapan dan gelembung yang cukup banyak

Keterangan :

       Agak memudar            = -

       Memudar                     = - -

       Sangat pudar                = - - -

       Sangat pudar sekali      = - - - -

VII.  Pembahasan

Pada praktikum ini kami melakukan pengamatan pada uji merabolisme larutan ragi atau Sacharomices cereviceae untuk diketahui proses reslirasi yang terjadi.

Ragi merupakan bakteri yang bersifat anaerob fakultatif yang artinya sacharomises sereviceae dapat menghasilkan ATP secara repirasi aerobik atau dengan bantuan oksigen namun juga dapat melakukan proses fermentasi dengan bahan yang digunakan gula, salah satunya yang kami gunakan pada praktimum kali ini adalah larutan glukosa. Untuk mengetahui proses respirasi yang berlangsung dilakukan pada  4 tabung reaksi dengan  perlakuan berbeda. Untuk hasilnya yaitu :  

           1.      Tabung A

Pada praktikum yang telah kami lakukan pada kali ini  ada 4 tabung yang diamati, dimana keempat tabung ini diberi label A, B, C dan D. Tabung A dan B diberi larutan ragi yang sudah dipanaskan sampai mendidih kira-kira 1-2 menit, sedangkan C dan D larutan ragi nya tidak dipanaskan. Keempat tabung tersebut  diberi larutan Methylen blue (1 cc) , larutan glukosa 10 % dan 5 cc akuades. Tabung A dan C di tutup menggunakan kapas dengan rapat agar tidak ada oksigen yang masuk. Sedangkan tabung B dan D tidak di tutup dengan kapas melainkan di biarkan terbuka. Setelah melakukan tahapan-tahapan tersebut, proses selanjutnya adalah dimasukan ke empat tabung reaksi ke dalam gelas kimia yang berisi air dengan suhu 35°C - 40°C, kemudian mengamati perubahan warna yang terjadi selama empat kali pengulangan dalam jangka waktu 40 menit (10 menit untuk satu kali pengulangan).

Dan dari hasil pengamatan yang telah kami lakukan, maka jelas terdapat perbedaan kondisi dari keempat tabung reaksi yang diamati. Tabung A merupakan cairan gist yang dipanaskan dan dicampurkan dengan methylene blue (1 cc) , larutan glukosa 10%, dan 5 cc akuades kemudian dikocok serta keadaan tabung tertutup dengan kapas.

Pada 10 menit pertama tabung A belum mengalami perubahan dan warnanya masih tetap biru, pada 10 menit kedua warna yang tedapat pada tabung A agak memudar dan tidak terdapat endapan , pada 10 m3enit pengulangan ketiga pada tabung A terdapat sedikit endapan biru dan bergelembung sedangkan  Keadaan akhir tabung A  setelah 40 menit(10 menit ke 4) berlalu dan berada di dalam suhu 35°C - 40̊^OC adalah cairan di dalam tabung berwarna biru namun hampir hilang (memudar) dan tidak terdapat gelembung tetapi terdapat endapan dengan 2 lapisan, lapisan mendasar paling bawah berwarna putih, sedangkan lapisan kedua yang berada diatasnya berwarna biru.

Pada tabung A perubahan warna yang terjadi sangat sedikit dan lambat karena faktor pemanasan sehingga organisme yang melakukan respirasi mati dan tidak aktif pada saat dilakukan pemanasan dan hal tersebut menghambat proses respirasi yang terjadi pada  tabung A.

           2.      Tabung B

Pada praktikum tabung reaksi B diberi uji larutan  ragi yang dipanaskan dan di tambah larutan aquades dan metilen blue tetapi tidak di tutup dengan kapas. Pada sepuluh menit pertama terjadi perubahan warna yang sangat sesikit. Larutan tetap berwarna biru namun sangat sedikit memudar. Pada 10 menit kedua dan ketiga  terjadi perubahan warna agak pudar  dan menit ke 4 warna larutan menjadi  memudar. Perubahan warna yang terjadi sangatlah sedikit.  Hal ini menunjukan bahwa ragi atau jamur hanya sedikit bereaksi yang di sebabkan oleh pemanasan ragi. Pemanasan ragi tersebut mengakibatkan banyak  mikroorganisme mati maka dari itu reaksi yang terjadi sangat lambat.

Akan tetapi reaksi pada tabung reaksi b lebih cepat dibanding dengan reaksi pada tabung A. Hal ini menunjukan bahwa terjadi proses respirasi aerob atau reaksi dengan menggunakan oksigen sehingga  reaksi menjadi lebih cepat di banding tabung A yang di tutup. Oksigen tersebut digunakan untuk pertumbuhan bakteri tersebut.  Terdapat sedikit gelembung yang terdapat pada tabung B menanndakan bahwa reaksi tersebut juga m enghaslkan CO2

           3.      Tabung C

Pada tabung C mendapatkan perlakuan yang berbeda dengan tabung-tabung yang lainnya yaitu dengan di tutup oleh allumunium foil sehingga tidak ada oksigen yang keluar masuk sehingga pada tabung C terjadi perubahan warna yang menandakan terjadinya proses respirasi. Proses respirasi ini disebut dengan respirasi anaerob, yaitu respirasi yang berlangsung tanpa memerlukan oksigen dalam jumlah yang besar, sehingga proses yang terjadi berlangsung cukup lama. Hal tersebut dapat di buktikan dari hasil pengamatan pada tabung C yang mengalami perubahan warna atau memudarnya warna biru yang cukup lama berbeda dengan tabung D yang perlakuannya di biarkan terbuka sehingga oksigen dapat keluar masuk secara bebas dan proses respirasi yang terjadi pun berlangsung cukup cepat.

Dan juga pada tabung C larutan gistnya tidak di panaskan yang memungkinkan organisme pada larutan masih hidup dengan baik dan melakukan respirasi  secara anaerob sehingga warna larutan di dalam tabung lebih cepat berubah menjadi lebih jernih dari warna sebelumnya dibandingkan dengan tabung yang di panaskan.

           4.      Tabung D

Sedangkan perlakuan pada tabung D dibiarkan terbuka sehingga oksigen dapat keluar masuk secara bebas dan proses respirasi yang terjadi pun berlangsung cukup cepat,  karena mikroorganisme yang bekerja pada tabung tersebut mendapatkan energi yang cukup untuk melakukan respirasi secara optimal. Hal tersebut ditandai dengan terjadinya perubahan warna biru menjadi putih yang cukup cepat yaitu pada 10 menit ke 2, Respirasi ini dinamakan dengan respirasi aerob.

VIII. Kesimpulan 

Pada tabung reaksi yang yang melakukan respirasi secara anarobik atau fermentasi terjadi pada tabung A dengan ragi yang dipanaskan dan tabung C yang tidak dipananaskan keduanya di tutup oleh kapas agar tidak ada udara atau disebut juga respirasi anaerob.  Dari keduana dapat dilihat bahwa yang melakukan respirasi anaerob lebih cepat yaitu pada tabung reaksi C dengan ragi yang tidak dipanaskan karena mikroorganisme masih hidup.

Proses oksidasi dalam masa respirasi terjadi pada respirasi aerob atau dengan bantuan oksigen. Bakteri saccharomises cereviceae yang dapat hidup pada gula termasuk gula sederhana seperti  glukosa yang kami  gunakan,  maka proses oksidasi dalam respirasi terjadi 3 tahap yaitu glikolisis, siklus krebs, dan fosforilasi oksdatif

Daftar Pustaka 

http://www.softilmu.com/2014/01/pengertian-dan-proses-metabolisme.html

https://ardra.biz/sain-teknologi/ilmu-biologi-terapan/pengertian-metabolisme-katabolisme-anabolisme/

http://www.artikelsiana.com/2015/07/pengertian-katabolisme-anabolisme-metabolisme.html#

http://garnisah.blogspot.co.id/2011/11/respirasi-sel.html 

https://id.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces

Lampiran

Proses Pemanasan pada suhu 35 - 40°C 

Hasil Akhir Pengamatan Perubahan warna 

Pertanyaan

 1.   Apakah yang dimaksud dengan respirasi sel ?

Jawab :

          Respirasi adalah suatu proses pengambilan O₂ untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO₂, H₂O dan energi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO₂ sedangkan O₂ yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H₂O. Yang disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi CO₂ dan air. Sedangkan metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi.

 2.   Apakah yang dimaksud 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 :

Perbedaan kecepatan perubahan warna pada keempat tabung terjadi karena jumlah bakteri (Saccaromyces) yang melakukan respirasi berbeda-beda. Adanya perbedaan jumlah bakteri dikarenakan perbedaan perlakuan pada masing-masing tabung yaitu pada tabung A dan B, larutan gist atau ragi didihkan terlebih dahulu, sehingga memungkinkan kandungan organisme yang ada dalam larutan mati atau berkurang akibatnya didalam tabung tidak terdapat aktivitas respirasi yang mengakibatkan air yang ada didalam tabung menjadi keruh. Hal inilah yang menyebabkan tabung A dan B mengalami perlambatan dalam perubahan warna. Sedangkan pada tabung C dan D larutan gist/ragi 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.

Tabung A terjadi proses respirasi anaerob dan reaksi berlangsung lambat

Tabung B terjadi proses respirasi aerob reaksi lebih cepat dibanding tabung A

Tabung C terjadi proses respirasi aerob reaksi lebih cepat dibanding tabung A

Tabung D lebih cepat dibanding tabung lain, karena tidak dipanaskan dan berlangsung secara aerob