laporan praktikum interkonversi gula-pati€¦ · laporan praktikum interkonversi gula-pati oleh :...
Post on 22-Nov-2020
25 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM
INTERKONVERSI GULA-PATI
Oleh :
Golongan C/Kelompok 3
1. Moch. Rizqillah Mubarok (161510501101)
2. Shafira Ezza Ervina (161510501116)
3. Afifa Mayrefi Widyastuti (161510501118)
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2017
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses fotosintesis merupakan proses yang terjadi pada daun berklorofil
yang mengubah senyawa anorganik (CO2 dan H2O) menjadi bahan organik.
Produk hasil proses fotosintesis antara lain oksigen dan karbohidrat. Bentuk
senyawa yang diakumulasi sebagai hasil fotosintesis di daun pada tumbuhan yaitu
senyawa gula yang berupa glukosa, sukrosa dan fruktosa. Produk fotosintesis
yang berupa glukosa (C6H12O6) jika dihasilkan dalam jumlah yang berlebih akan
disimpan dalam bentuk pati di dalam jaringan mesofil. Gula dan pati berhubungan
timbal balik yang disebut dengan interkonversi gula pati. Interkonversi gula pati
merupakan perubahan timbal balik dari bentuk pati menjadi bentuk gula dan
sebaliknya.
Pati merupakan polisakarida yang tersusun dari dua bentuk yaitu glukosa
(larut dalam air) dan amilopektin (tidak larut dalam air) yang terdiri dari dekstrin
dan maltose. Pati yang disimpan dalam jaringan mesofil diubah menjadi glukosa
dengan bantuan ezim alfa amilasi atau beta amilase. Pati yang merupakan
polisakarida hanya dapat dipecah oleh enzim alfa amilase yang menghasilkan
bentuk gula lebih sederhana yaitu dekstrin. Dekstrin dipecah oleh enzim beta
amilase lalu menjadi glukosa.
Glukosa adalah gula dalam bentuk monosakarida yang merupakan
karbohidrat terpenting sebagai sumber tenaga bagi tumbuhan. Glukosa didapat
dari proses sintesis karbohidrat. Pembentukan pati dari glukosa melalui proses
fosforilasi glukosa. Berawal dari D-glukopiranosa menjadi alfa D-glukopiranosa
6P yang terjadi secara terus menerus sehingga membentuk rantai panjang
darimolekul glukosa yang membentuk pati.
Fruktosa merupakan gula monosakarida yang didapatkan dari proses
fosforilasi dari glukosa. Proses tersebut dibantu oleh enzim fosfoheksoisomerase
yang merubh fruktosa 6P menjadi fruktosa. Sukrosa merupakan gula disakarida
yang dibentuk berupa unit glukosa dan fruktosa. Pembentukan sukrosa dimulai
dari 2 molekul fruktosa 6P, 1 molekul fruktosa 6P diisomerasi oleh heksosa-P
2
isomerase dan glukosa-P murase yang menghasilkan glukosa 1P. Selanjutnya
glukosa 1P bergabung atau bereaksi dengan 1 molekul fruktosa 6P lainnya dan
menghasilkan UTP. Sintesis sukrosa ini melibatkan enzim UDPG pirofosforilase
yang terjadi di sitosol dan menghasilkan sukrosa, fosfat dan UDPG. Penting
halnya melakukan praktikum interkonversi gula pati agar dapat memahami proses
timbal balik dari gula ke pati maupun sebaliknya.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui dan membuktikan terjadinya interkonversi gula pati pada daun
tanaman
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman beretiolasi merupakan tanaman yang ditanam dalam keadaan
gelap dalam jangka waktu tertentu. Tanaman yang ditanam dalam keadaan gelap
dalam jangka waktu lama sendiri akan mengalami perubahan-perubahan salah
satunya yaitu pigmen tanaman tersebut. Tanaman beretiolasi tidak memiliki warna
hijau gelap seperti biasanya, agak terang dan terkadang cenderung pucat (putih).
Hal tersebut disebabkan proses fotosintesis tidak optimal, selain itu kandungan
glukosa pada tanaman juga menjadi berkurang (Yang et al., 2015).
Daun beretiolasi mengalami perubahan warna yang signifikan. Ujung daun
tanaman beretiolasi ada yang tetap berwarna hijau, sedangkan lainnya berwarna
putih kehijauan. Hal tersebut terjadi karena pada bagian daun terjadi degradasi
pigmen warna hijau (klorofil) pada daun. Sedangkan pada ujungnya tidak
mengalami degradasi pigmen klorofil yang signifikan. Organel-organel pada daun
beretiolasi juga mengalami gangguan karena tidak mendapatkan cukup cahaya
matahari yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis (Semenova et al., 2017).
Hasil fotosintesis tanaman C-3, C-4 dan CAM sebagian besar terakumulasi
dalam bentuk sukrosa atau pati. Sukrosa adalah senyawa penting yang berfungsi
sebagai sumber energi pada sel fotosintesis, merupakan salah satu bentuk dari
karbohidrat dan disebarkan melalui pembuluh floem pada jaringan yang sedang
tumbuh. Tempat berlangsungnya sintesis sukrosa yaitu pada sitosol dan bukan
pada kloroplas. Pati merupakan bentuk karbohidrat simpanan pada tumbuhan
yang pada kebanyakan spesies tanaman, pati banyak terakumulasi pada tempatnya
disintesis yaitu kloroplas. Pati akan terakumulasi di daun saat laju fotosintesis
melampaui laju respirasi yang biasanya terjadi pada siang hari. Pati yang telah
terkumpul akan diurai kembali pada malam harinya dengan proses respirasi.
Terdapat dua jenis pati yang dikenal yaitu amilosa dan amilopektin (Lakitan,
2015).
Menurut Fitriningrum dkk, (2013) salah satu bentuk karbohidrat
berdasarkan atom pembentuknya yaitu polisakarida. Polisakarida sering kali
ditemukan di tumbuhan dalam bentuk amilum, pektin, mannan dan galaktan serta
4
selulosa yang sering disebut serat. Tanaman membutuhkan intensitas cahaya yang
cukup memperoleh energi sehingga yang digunakan untuk proses fotosintesis.
Tanaman yang ditumbuhakan dengan perlakuan etiolase (tumbuh dalam keadaan
yang minim cahaya) tidak tidak terjadi fotosintesis sehingga energi yang
didapatkanpun sedikit dan lebih banyak terjadi respirasi, sehingga karbohidrat
sebagai hasil dari fotosintesis dijadikan sebagaienergi untuk proses respirasi
(Syahfrudin dkk, 2014).
Sirup glukosa adalah larutan pekat yang tersusun dari berbagai gula
diantaranya adalah bentuk glukosa, maltosa dan bentuk sakarida lainnya yang
dihasilkan dari proses hidrolisis pati yang dapat dikonsumsi. Tingkat glukosa
dalam suatu produk dapat ditingkatkan baik dengan cara melindungi α-amilase
dari kerusakan termal yang terletak pada bibit atau dengan memberi alfa amilase
tambahan. Alfa amilase dapat bekerja dengan kondisi paling baik di bawah suhu
50 ° C yang dapat hancur pada suhu 70 ° C (Ramachandran et al, 2013).
Hidrolisa pati adalah proses perubahan molekul pati menjadi bentuk yang
lebih sederhana yaitu menjadi glukosa, maltosa dan dextrin. Proses tersebut
terbagi atas 3 tahapan yaitu gelatinisasi, likufikasi, dan sakarifikasi. Selama proses
hidrolisa pati tersebut terdapat enzim yang menjadi katalisator dalam proses
tersebut yaitu enzim amilase. Enzim amilase dapat membantu mempercepat
pemecahan subtrat pati menjadi tiga tahapan pada proses hidrolisa pati dengan
cara memecah ikatan glukosida yang terdapat pada polimer pati (Nangin dan
Sutrisni, 2015).
5
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Agrobiosains acara “Interkonversi Gula-Pati” dilaksanakan pada
hari Sabtu tanggal 28 Oktober 2017 pada pukul 10.30-12.00 WIB bertempat di
Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Beaker Glass
2. Alat pemanas
3. Cawan Petri
4. Gelas ukur
5. Gelas arloji
3.2.2 Bahan
1. Daun jagung yang beretiolasi
2. Aquades
3. Alkohol
4. Larutan glukosa, fruktosam dan sukrosa
5. I2KI
3.3 Pelaksanaan Praktikum
1. Memasukkan ke dalam 4 beaker glass masing-masing 10 ml larutan sukrosa
0,5 M; fruktosa 0.5 M; glukosa 0,5 M dan aquades.
2. Memasukkan ke dalam beaker glass masing-masing 2 helai daun jagung yang
beretiolasi.
3. Memotong dalam larutan bagian pangkal daun kemudian menyimpan selama
48 jam.
4. Merebus daun jagung sampai berwarna pucat.
5. Meniriskan daun tersbut dan mengujinya dengan I2KI.
6
6. Mengamati dan membandingkan kualitas warna dari daun yang direndam
dengan larutan sukrosa, fruktosa, glukosa dan aquadest.
3.4 Variabel Pengamatan
Variabel pengamatan yang diamati pada praktikum kali ini adalah kepekatan
gula pati pada daun jagung bertiolasi yang diberi larutan sukrosa, fruktosa dan
glukosa
3.5 Analisis Data
Analisis data yang dilakukan menggunakan analisis statistik deskriptif.
7
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
0
1
2
3
4
5
Glukosa Sukrosa Fruktosa Kontrol
Ko
nse
ntr
asi
1 = TIdak pekat; 2 = Cukup pekat; 3 = Pekat; 4 = Sangat pekat
Konsentrasi Gula Pati pada Daun
Grafik 1. Konsentrasi gula pati pada daun jagung yang beretiolasi
Kandungan pati yang dimiliki oleh daun jagung beretiolasi yang diberi
perlakuan glukosa adalah sangat pekat. Kandungan pati yang dimiliki oleh daun
jagung beretiolasi yang diberi perlakuan sukrosa dan kontrol adalah tidak pekat.
Kandungan pati yang dimiliki oleh daun jagung beretiolasi yang diberi perlakuan
fruktosa adalah pekat.
4.2. Pembahasan
Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah daun jagung beretiolasi.
Tanaman jagung dihindarkan dari cahaya matahari saat penanaman hingga
beretiolasi dan tidak berfotosintesis yang ditandai dengan warna daunnya yang
pucat. Daun yang tidak berfotosintesis berarti tidak mengandung pati. Daun
beretiolasi yang diberi perlakuan masing-masing larutan gula akan terlihat mana
yang aktif menyerap larutan-larutan gula tersebut.
Berdasarkan hasil pada grafik tersebut setiap daun memiliki kepekatan
berbeda setelah ditetesi larutan I2KI. Kandungan pati paling tinggi pada daun yang
diberi perlakuan larutan glukosa dan kandungan pati yang paling rendah yaitu
pada daun yang diberi perlakuan sukrosa dan aquades. Hal ini menunjukkan
bawha laju interkonversi gula pati daun jagung yang diberi perlakuan larutan
8
glukosa tinggi sedangkan larutan sukrosa dan aquades rendah. Hasil yang didapat
berbeda dengan penelitian Glyad (2002) yang hasilnya adalah kandungan pati
tertinggi pada daun yang diberi perlakuan sukrosa dan glukosa cukup rendah.
Perbedaan hasil yang didapat dikarenakan daun jagung beretiolasi saat direbus
dalam alkohol warnanya belum sampai putih (pucat) dan warnanya masih kuning.
Hal tersebut mengakibatkan terhambat atau terganggunya reaksi pada daun saat
ditetesi larutan I2KI.
Proses pembentukan gula menjadi pati merupakan proses hidrolisis dengan
bantuan enzim. Hubungan kepekatan warna dan kandunga gula dapat diketahui
dengan melakukan pengujian yang menunjukkan adanya pati, seperti eksperimen
Sachs. Prosesnya potongan daun jagung beretiolasi direndam dalam masing-
masing larutan selama 48 jam agar jaringan daunnya masih hidup, jika lebih dari
48 jam maka jaringan akan mati. Lalu dimasukkan ke alkohol dan direbus hingga
putih dan selanjutnya ditetesi I2KI. Larutan I2KI dapat membantu mengetahui
perlakuan larutan gula mana yang mempengaruhi laju interkonversi yang lebih
tinggi dengan melihat kepekatan pada daun.
9
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Interkonversi gula menjadi pati dan sebaliknya terjadi pada bagian tanaman
yaitu daun, Hal ini dibuktikan dengan adanya perbedaan konsentrasi pada tiap
bentuk glukosa yang ada pada daun tanaman jagung, Pada tanaman jumlah
konsentrasi setiap bentuk glukosa akan berbeda sesuai dengan kebutuhan dari
tanaman itu sendiri.
5.2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum interkonversi gula - pati tidak hanya
menggunakan satu sample tanaman lebih baik menggunakan lebih dari satu
sample agar dapat membandingkan satu tanaman dengan tanaman yang lain
terkait dengan interkonversi gula – pati tersebut.
10
DAFTAR PUSTAKA
Fitriningrum, R., Sugiyarto, dan A. Susilowati. 2013. Analisis Kandungan
Karbohidrat pada Berbagai Tingkat Kematangan Buah Karika (Carica
Pubescens) di Kejajar dan Sembungan, Dataran Tinggi Dieng, Jawa Tengah.
Bioteknologi, 10(1) : 6-14.
Glyad, V. M. 2002. Determination of Monosaccharides, Disaccharides, and
Oligosaccharides in Same Plant Sample by High-Performance Liquid
Chromatography. Russian Journal of Plant Physiology, 49(2) : 277-302.
Lakitan, B. 2015. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Raja Grafindo
Persada.
Nangin, D. dan A. Sutrisno. 2015. Enzim Amilase Pemecah Pati Mentah Dari
Mikroba. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 3(3) : 1032-1039.
Ramachandran, V., N. Pujari, T. Matey and S. Kulkarni. 2013. Enzymatic
Hydrolysis for Glucose-A Review. International Journal of Science,
Engineering and Technology Research (IJSETR), 2(10) : 1938- 1942.
Semenova, G.A., I.R. Fomina, A.A. Kosobryukhov, V.Y. Lyubimov, E.S.
Nadezhkina, and T.I. Balakhnina. 2017. Mesophyll Cell Ultrastructure of
Wheat Leaves Etiolated by Lead and Selenium. Journal of Plant
Physiology, 219 : 37-44.
Syafruddin., Suwarti, dan M. Azrai. 2014. Penyaringan Cepat Dan Toleransi
Tanaman Jagung Terhadap Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian Pertanian
Tanaman Pangan, 33(1) : 36-43.
Yang, X., X. Chen, B.Xu, Y. Li, Y. Ma, and G. Wang. 2015. Phenotype and
Transcriptome Analysis Reveals Chloroplast Development and Pigment
Biosynthesis Together Influenced the Leaf Color Formation in Mutants of
Anthurium andreanum ‘Sonate’. Frontiers in Plant Science, 6(139) : 1-17.
11
LAMPIRAN
Gambar 1. Tabel ACC Shafira Erza E
12
Gambar 2. Tabel ACC M Rizqillah M
13
Gambar 3. Tabel ACC Afifa Mayrefi w
14
Gambar 4. Flowchart Afifa Mayrefi W
15
Gambar 5. Flowchart Shafira Erza E
16
Gambar 6. Flowchart M Rizqillah M
17
DOKUMENTASI
Gambar 7. Larutan I2KI
Gambar 8. Daun jagung
18
Gambar 9. Pemotongan daun jagung Etiolasi
Gambar 10. Gelas Arloji
19
Gambar 11. Daun jagung etiolasi dilarutan sukrosa
Gambar 1. Daun jagung etiolasi dimasukan ke tabung reaksi
20
Gambar 12. Tabung reaksi ditutup
Gambar 13. Tabung reaksi direbus
21
Gambar 14. Pengambilan sampel yang sudah direbus
Gambar 15. Sample daun di kaca arloji
22
Gambar 16. Daun etiolasi ditetesi I2KI
23
LITERATUR
Fitriningrum, R. Sugiyarto. A,Susilowati. 2013. Analisis Kandungan Karbohidrat
Pada Berbagai Tingkat Kematangan Buah Karika (Carica Pubescens) Di
Kejajar Dan Sembungan, Dataran Tinggi Dieng, Jawa Tengah. Bioteknologi,
10(1):6-14.
24
Glyad, V. M. 2002. Determination of Monosaccharides, Disaccharides, and
Oligosaccharides in Same Plant Sample by High-Performance Liquid
Chromatography. Russian Journal of Plant Physiology, 49(2): 277-302.
25
Lakitan, B. 2015. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Raja Grafindo
Persada.
26
Nangin, D. A, Sutrisno. 2015. Enzim Amilase Pemecah Pati Mentah Dari
Mikroba. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 3(3): 1032-1039.
27
Ramachandran, V. N, Pujari. T, Matey and S,Kulkarni. 2013. Enzymatic
Hydrolysis for Glucose-A Review. International Journal of Science,
Engineering and Technology Research (IJSETR), 2(10): 1938- 1942.
28
Semenova, G.A., I.R. Fomina, A.A. Kosobryukhov, V.Y. Lyubimov, E.S.
Nadezhkina, and T.I. Balakhnina. 2017. Mesophyll cell ultrastructure of
wheat leaves etiolated by lead and selenium. Journal of Plant
Physiology, 219: 37-44
29
Syafruddin. Suwarti. M,Azral. 2014. Penyaringan Cepat Dan Toleransi Tanaman
Jagung Terhadap Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian Pertanian
Tanaman Pangan, 33(1):36-43.
30
31
Yang, X., X. Chen, B.Xu, Y. Li, Y. Ma, and G. Wang. 2015. Phenotype and
Transcriptome Analysis Reveals Chloroplast Development and Pigment
Biosynthesis Together Influenced the Leaf Color Formation in Mutants of
Anthurium andreanum ‘Sonate’. Frontiers in Plant Science, 6(139): 1-17.
top related