INTERKONVERSI GULA-PATI · pada hari Sabtu, 28 Oktober 2017 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan,...
Transcript of INTERKONVERSI GULA-PATI · pada hari Sabtu, 28 Oktober 2017 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan,...
LAPORAN PRAKTIKUM
INTERKONVERSI GULA-PATI
Oleh :
Golongan D/Kelompok 1B
1. Muhammad Rizal (161510501019)
2. Lailatul Lestariwati (161510501021)
3. Heni Dwi Sasmita (161510501029)
4. Muhammad Abdul Azis (161510501270)
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
2017
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanaman mengalami proses fotosintesis yang mengalihkan O2 yang
digunakan untuk manusia sebagai sumber oksigen. Proses fotointesis terjadi pada
siang hari dimana sinar matahari tercukupi. Proses fotosintesis terjadi dalam
jaringan kloroplas yang memiliki kandung klorofil di dalamnya dimana
keberadaan kloroplas ini sangat dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Proses
fotosintesis banyak terjadi pada jaringan yang memiliki jumlah klorofil yang
banyak, dimana dalam proses fotosintesi juga terjadi proses sintesis senyawa
polisakarida, yaitu pati. Proses sintesis pati memerlukan terutama dalam poses
penggambangan glukosa menjadi rantai molekul pati.
Pati merupakan hasil dari sistesis tanaman hijau yang dilakukan melalui
proses fotosintesis. Pati berbentuk granula yang tidak bisa larut dalam air.
Senyawa pati dan gula mempunyai hubungan timbal balik antar senyawa.
Senyawa-senyawa pati misalnya fruktosa, sukrosa, dan glukosa, dimana senyawa-
senyawa tersebut terdapat di dalam daun, selain senyawa gula pati, di dalam daun
juga terdapat perubahan pada hubungan timbal balik diantara pati dan gula
dimana perubahan ini disebut interkonversi gula pati. Glukosa yang terdapat di
dalam daun merupakan karbohidrat hasil dari fotosintesis yang dapat dirubah
menjadi fruktosa dengan cara melalui fosforilasi. Proses tersebut dapat
menghasilkan senyawa fruktosa yang dibantu oleh fosfoheksoisomerase.
Sukrosa merupakan senyawa yang terbentuknya dari UTP dan selanjutnya
akan membentuk UDPG dan terakhir membentuk sukrosa fosfat. Sukrosa fosfat
akan terhidrolisis menjadi asam fosfat dan juga sukrosa. Pati merupakan
polisakarida yang terdapat dalam sel tanaman dan terdapat juga pada beberapa
mikroorganisme. Pati dapat terbentuk jika di dalam daun laju proses fotosintesis
dapat melebihi laju respirasi tumbuhan. Perubahan pati menjadi dekstrin atau
maltosa, selanjutnya pati akan berubah menjadi glukosa. Perubahan pati menjadi
glukosa membutuhkan enzim yang dapat merubah pati menjadi dekstrin. Dekstrin
merupakan senyawa glukosa yang dihasilkan dari hidrolisisis pati dan tergantung
2
pada pemecahan rantai polisakarida. Dekstrin dapat mengalami penurunan dalam
suhu tertentu hal ini sisebabkan oleh molekul-molekul pembentukan dekstrin yang
mengalami degradasi dengan terputusnya ikatan rantai senyawa pembentuk
dekstrin (Lubis, 2012). Proses perubahan pati menjadi glukosa dibantu oleh
enzim alfa amilase dan beta amilase. Enzim amilase merupakan enzim yang
mampu mengkatalis proses hidrolisa pati untuk menghasilkan molukel yang lebih
sederhana seperti glukosa, maltosa dan dekstrin. Proses hidrolisa merupakan
proses pemecahan rantai molekul polimer menjadi molekul penyusun yang lebih
sederhana (Nangin dan Aji, 2015).
1.2 Tujuan
Untuk mengetahui dan membuktikan terjadinya interkonversi gula pati
pada daun tanaman.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Karbohidrat adalah hasil fotosintesis pada tanaman. Karbohidrat utama
yang disimpan pada sebagian besar tanaman adalah pati. Pati atau amilum banyak
terdapat di kloroplas yang merupakan tempat fotosintesis. Pembentukan pati
terjadi di siang hari, karena laju fotosintesis lebih tinggi daripada laju respirasi.
Jumlah pati pada jaringan bergantung pada banyaknya faktor genetik, lingkungan,
serta cahaya. Karbohidrat banyak terdapat pada kacang-kacangan dan polong-
polongan (Hyman, 2006).
Glukosa yang ada di dalam daun mampu untuk berubah menjadi fruktosa
melalui suatu reaksi yang disebut dengan fosforilasi. Pembentukan glukosa
menjadi fruktosa ini terbentuk oleh metabolisme sel yang akan dibantu oleh ATP
(Adenosin Tri Phospat) sebagai energi. Proses fosforilasi juga dapat menghasilkan
pati yang terbentuk dari glukosa. Perubahan sebaliknya juga dapat terjadi, yaitu
perubahan pati menjadi glukosa dengan bantuan enzim alfa atau beta amylase
yang merubah pati menjadi dekstrin untuk kemudian menjadi glukosa (Sari dan
Kusuma, 2015).
Sukrosa merupakan suatu disakarida yang terbentuk dari dua molekul,
yaitu glukosa dan fruktosa dengan rumus C12H22O11 (α-d-glukopiranosa dan β—d-
fruktofuranosa). Sukrosa terdapat pada gula tebu yang lebih dikenal dengan
sebutan gula pasir. Molekul-molekul ini mampu menghasilkan gula yang tidak
tereduksi dengan baik oleh beberapa implikasi dalam tubuh. Sukrosa mempunyai
fungsi untuk menghasilkan energi, karena di dalam sukrosa juga mengandung
karbohidrat yang banyak ditemukan dalam buah maupun sayur-sayuran (White.,
2014).
Fruktosa dapat dibentuk melalui proses hidrolisis daei suatu disakarida
(sukrosa) dan fruktosa sebagai gula pereduksi. Molekul disakarida akan terbentuk
dari gabungan dua molekul monosakarida. Fruktosa merupakan gula termanis
yang biasa terdapat pada buah-buahan. Fruktosa satu-satunya heksulosa yang
terdapat di alam (Siregar, 2014).
4
Hidrolisis pati akan terjadi pada pemanasan dengan asam encer dimana
berturut-turut akan dibentuk amilosa yang memberi warna biru dengan iodium,
amilopektin yang memberi warna merah dengan iodium. Pembentukan pati terjadi
melalui suatu proses yang melibatkan unit glukosa dari gula nukleotida serupa
dengan UDPG yang disebut Adenosin Difosfoglukosa (ADPG). Pembentukan
ADPG berlangsung dengan menggunakan ATP dan glukosa 1-p (Chen et al.,
2014).
Kandungan pati pada tanaman kacang-kacangan termasuk tinggi, misalnya
pada gandum yang mengandung banyak protein dalam bentuk terigu. Proses
perkecambahan melibatkan perubahan kimia karena hidrolisis oleh amilolitik,
makromolekul kompleks seperti pati dan protein. Perkecambahan juga
meningkatkan kadar air dan protein dalam tepung tanaman kacang-kacangan
(Kavitha and Parimalavalli).
Mutu pati yang baik dapat ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu lama
perendaman. Lama perendaman dapat mempengaruhi penurunan kadar air dan
kadar pati pada daun, karena organ tanaman penghasil pati tertinggi pada bagian
daun. Perebusan secara berulang-ulang juga mempengaruhi jumlah pati yang
dihasilkan. Fungsi pati pada tanaman yaitu sebagai sumber karbohidrat yang bisa
digunakan dalam proses respirasi tanaman (Suarni dkk., 2013).
5
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Agrobiosains acara “Interkonversi Gula-Pati” dilaksanakan
pada hari Sabtu, 28 Oktober 2017 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
3.2.2 Bahan
1. Lembar kerja
2. Daun jagung yang beretiolasi
3. Alkohol
4. Aquades
5. I2KI
6. Larutan glukosa, fruktosa, dan sukrosa
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 menyimpannya
selama 48 jam.
4. Merebus daun jagung tersebut sampai berwarna pucat.
5. Meniriskan daun-daun tersebut, kemudian menguji dengan I2KI.
6
6. Mengamati dan membandingkan kualitas warna dari daun yang direndam
larutan sukrosa, fruktosa, glukosa, dan aquades.
3.4 Variabel Pengamatan
1. Kepekatan larutan glukosa, fruktosa, atau sukrosa
2. Presentase pati terbanyak di daun yang diamati
3.5 Analisis Data
Data yang diperoleh dari praktikum ini menggunakan analisis data secara
deskriptif.
7
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
No Perlakuan Kepekatan
1 Glukosa ++++
2 Sukrosa ++
3 Fruktosa +++
4 Kontrol +
Keterangan :
+ : tidak pekat
++ : cukup pekat
+++ : pekat
++++ : sangat pekat
Tabel 4.1 menunjukkan hasil interkonversi gula-pati yang dilakukan
terhadap daun tanaman jagung etiolasi. Hasil menunjukkan bahwa terjadi
perbedaan kepekatan daun tanaman jagung yang masing-masing dimasukkan ke
dalam glukosa, sukrosa, frukstosa, dan aquades (kontrol) setelah ditetesi I2KI.
Daun tanaman jagung dengan perlakuan perendaman menggunakan glukosa
menunjukkan tingkat kepekatan paling tinggi di antara perlakuan perendaman
yang lainnya, sedangkan daun tanaman jagung dengan perlakuan perendaman
aquades (kontrol) menghasilkan kepekatan paling rendah. Daun tanaman jagung
dengan perlakuan perendaman fruktosa menghasilkan kepekatan lebih rendah dari
perlakuan perendaman glukosa, namun lebih tinggi dari sukrosa dan kontrol.
4.2 Pembahasan
Hasil fotosintesis pada tumbuhan C3, C4, dan CAM diakumulasi ke dalam
bentuk sukrosa dan pati, sedangkan gula bebas seperti glukosa dan fruktosa
dijumpai dalam jumlah yang sedikit (Lakitan, 2015). Tanaman yang mengalami
etiolasi tidak mendapatkan cahaya untuk melakukan proses fotosintesis, sehingga
kandungan sukrosa atau pati yang dihasilkan dalam konsentrasi yang rendah.
Pengamatan menggunakan perlakuan perendaman daun tanaman jagung etiolasi
8
menggunakan sukrosa menunjukkan tingkat kepekatan yang rendah namun lebih
tinggi dibandingkan dengan kontrol setelah ditetesi I2KI. Hal tersebut
menunjukkan konsentrasi sukrosa yang rendah pada daun tanaman jagung etiolasi.
Penyebab rendahnya konsentrasi sukrosa karena laju fotosintesis yang rendah
akibat rendahnya cahaya yang diterima oleh tanaman. Cahaya dimanfaatkan oleh
tanaman sebagai sumber energi untuk reaksi anabolik fotosintesis dan
mempengaruhi laju fotosintesis (Lakitan, 2015).
Perlakuan perendaman daun tanaman jagung etiolasi menggunakan
glukosa dan fruktosa menunjukkan tingkat kepekatan yang lebih tinggi dari pada
perlakuan yang lain. Tingginya konsentrasi glukosa dan fruktosa tersebut diduga
pada saat direndam pada larutan glukosa dan fruktosa, sel-sel pada daun menyerap
lebih banyak masing-masing glukosa dan fruktosa, namun kedua senyawa tersebut
di dalam sel tanaman tidak mengalami fosforilasi sehingga konsentrasi senyawa
tersebut berada pada konsentrasi lebih tinggi. Apabila glukosa dan fruktosa
mengalami fosforilasi, maka senyawa tersebut akan digunakan sebagai bahan
sintesis sukrosa (Lakitan, 2015).
9
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Daun tanaman jagung dengan perlakuan perendaman menggunakan glukosa
menunjukkan tingkat kepekatan paling tinggi, sehingga menunjukkan bahwa
glukosa merupakan gula yang paling banyak dikandung oleh daun jagung
etiolasi.
2. Jagung yang merupakan tanaman C4 hasil fotosintesisnya diakumulasi ke
dalam bentuk sukrosa dan pati, sedangkan gula bebas seperti glukosa dan
fruktosa dijumpai dalam jumlah yang sedikit.
5.2 Saran
Sebaiknya praktikan lebih aktif ketika jalannya praktikum, seperti
bertanggung jawab kepada diri sendiri dan kerja sama terhadap kelompok.
Pemahaman praktikan juga kurang saat diberi pertanyaan langsung, sehingga para
praktikan perlu belajar lebih banyak.
10
DAFTAR PUSTAKA
Hyman, M. 2006. Ultra Metabolisme. Yogyakarta: B-first.
Chen, C. C., M. Y. Huang, S. L. Wong, W. D. Huang, dan C. M. Yang. 2014.
Effects of Light Quality on the Growth, Development and Metabolism of
Rice Seedlings (Oryza sativa L.). Biotechbology, 9(4): 15-24.
Kavitha, S., dan R. Parimalavalli. 2014. Effect of Processing Methods on
Proximate Composition of Cereal and Legume Flours. Human Nutrition and
Food Science, 2(4): 1-5.
Lakitan, B. 2015. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Raja Grafindo
Persada.
Sari, Y. P., dan R. Kusuma. 2015. Modifikasi Konsentrasi Sukrosa pada Media
Padat dan Cair untuk Pertumbuhan Kalus Tanaman Sarang Semut
(Myrmecodia Tuberosa Jack.) secara In Vitro. Ilmiah Ilmu Biologi, 1(1): 9-
13.
Siregar, N. S. 2014. Karbohidrat. Ilmu Keolahragaan, 13(2): 38-44.
Suarni., I. U. Firmansyah, dan M. Aqil. 2013. Keragaman Mutu Pati Beberapa
Varietas Jagung. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 32(1): 51-56.
White, J. S. 2014. Sucrose, HFCS, and Fructose: History Manufacture,
Composition, Application, and Production. Fructose, High Fructose Corn
Syrup, Sucrose and Health, Nutrition and Health, DOI, 9(2): 13-32.
11
DOKUMENTASI
Gambar 1. Memotong daun di dalam larutan (sesuai perlakuan)
Gambar 2. Memasukkan daun ke dalam tabung reaksi yang berisi alkohol
12
Gambar 3. Memasukkan larutan alkohol pada daun ke dalam tabung
Gambar 6. Mengambil daun menggunakan pinset
Gambar 7. Meletakkan daun diatas kaca arloji
13
Gambar 8. Menguji daun menggunakan I2KI
Gambar 9. Membandingkan kualitas warna dari daun yang direndam larutan
sukrosa, fruktosa, glukosa dan aquades
14
LAMPIRAN
Flowchart Muhammad Rizal (161510501019)
15
LAMPIRAN
Flowchart Lailatul Lestariwati (161510501021)
16
LAMPIRAN
Flowchart Heni Dwi Sasmita (161510501029)
17
LAMPIRAN
Flowchart M. Abdul Azis (161510501270)
18
LAMPIRAN
Tabel ACC Muhammad Rizal
19
LAMPIRAN
Tabel ACC Lailatul Lestariwati
20
LAMPIRAN
Tabel ACC Heni Dwi Sasmita
21
LAMPIRAN
Tabel ACC M. Abdul Azis
22
LITERATUR
Hyman, M. 2006. Ultra Metabolisme. Yogyakarta: B-first.
23
LITERATUR
24
Chen, C. C., M. Y. Huang, S. L. Wong, W. D. Huang, dan C. M. Yang. 2014.
Effects of Light Quality on the Growth, Development and Metabolism of
Rice Seedlings (Oryza sativa L.). Biotechbology, 9(4): 15-24.
25
Kavitha, S., dan R. Parimalavalli. 2014. Effect of Processing Methods on Proximate
Composition of Cereal and Legume Flours. Human Nutrition and Food Science,
2(4): 1-5.
26
Sari, Y. P., dan R. Kusuma. 2015. Modifikasi Konsentrasi Sukrosa pada Media Padat
dan Cair untuk Pertumbuhan Kalus Tanaman Sarang Semut (Myrmecodia
Tuberosa Jack.) secara In Vitro. Ilmiah Ilmu Biologi, 1(1): 9-
27
1
Siregar, N. S. 2014. Karbohidrat. Ilmu Keolahragaan, 13(2): 38-44.
28
Suarni., I. U. Firmansyah, dan M. Aqil. 2013. Keragaman Mutu Pati Beberapa
Varietas Jagung. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 32(1): 51-56.
29
30
White, J. S. 2014. Sucrose, HFCS, and Fructose: History Manufacture,
Composition, Application, and Production. Fructose, High Fructose Corn
Syrup, Sucrose and Health, Nutrition and Health, DOI, 9(2): 13-32.
31
32
33
34
Lakitan, B. 2015. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Raja Grafindo
Persada.