UNIVERSITAS JEMBERFAKULTAS PERTANIANJURUSAN BUDIDAYA PERTANIANLABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

LAPORAN PRAKTIKUM

NAMA : AJENG WIDYANINGRUMNIM : 111510501111GOL/KELOMPOK : B/1ANGGOTA : 1. NUR ARIFIN (101510501010) 2. ENNIS H. (111510501067) 3. DWITA A. (111510501103)

4. TIRTO WAHYU (111510501071) 5. RUDHE (111510501078) 6. DWI (101510501102) 7. FITRIA (111510501044) 8. ANDRIE G. (111510501056) 9. WAHYU FAJAR (101510501130)

JUDUL ACARA : INTERKONVERSI GULA-PATITANGGAL PRAKTIKUM : 11 APRIL 2014TANGGAL PENYERAHAN:

ASISTEN : 1. FAJAR FIRMANSYAH 2. FAKHRUSY ZAKARIYYAH 3. KHUSNUL KHOTIMAH 4. NORMA LAILATUN NIKMAH

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang

berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari dalam bentuk foton

ditangkap dan diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH). Energi kimia ini

akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbon dioksida.

Klorofil merupakan pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman.

Fungsi krolofil pada tanaman ini adalah menyerap energi dari sinar matahari

untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana

tanaman mensintesis karbohidrat dari gula menjadi pati, dari gas karbon dioksida

dan air dengan bantuan sinar matahari. Fotosintesis menghasilkan zat gula atau

karbohidrat yang disebut pati atau yang sering didengar sebagai amilum. Zat gula

hasil fotosintesis akan digunakan untuk berbagai kepentingan tubuh tumbuhan.

Sebagian zat gula akan dirombak untuk menghasilkan energi. Energi sangat

dibutuhkan untuk berbagai aktivitas tubuh. Sebagian akan digunakan untuk

membangun atau membentuk tubuh tumbuhan. Tumbuhan butuh tumbuh,

berkembang, membentuk anakan atau bertunas, membentuk bunga, buah, biji,

dsb. Sebagian akan dijadikan bahan baku untuk menyusun zat-zat penting lain

yang dibutuhkan seperti protein, lemak dan vitamin dan sebagian yang lain akan

ditimbun dalam bentuk ubi, umbi, buah dan biji.

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. Didalam pati tersusun atas dua macam

karbohidrat, amilosa dan amilopektin dalam komposisi yang berbeda-beda. Dua

fraksi ini dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi terlarut disebut amilosa dan

fraksi tidak terlarut disebut amilopektin. Secara struktur amilosa mempunyai

struktur lurus, sedang amilopektin bercabang.

Hidrolisis diartikan sebagai proses dekomposisi kimia dengan

menggunakan air untuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya. Hidrolisis

pati merupakan proses pemecahan molekul amilum menjadi bagian-bagian

penyusunnya yang lebih sederhana seperti dekstrin, isomaltosa, maltosa dan

glukosa. Sedangkan interkonversi gula-pati adalah perubahan timbal balik dari

pati kebentuk gula yang sederhana dan sebaliknya perubahan dari bentuk gula ke

pati yang memiliki rantai C yang lebih panjang. Dalam daun dapat ditemukan

senyawa-senyawa gula,seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa, selain itu juga

ditemukan pati. Glukosa dianggap sebagai model karbonhidrat dan hasil

fotosintesis dan dari senyawa ini dapat dibentuk fruktosa, sukrosa, dan pati

melalui reaksi-rekasi enzimatik. Dikarenakan peranannya sangat penting dalam

tanaman, maka dengan praktikum kali ini akan dijelaskan proses interkonvensi

gula-pati dan membuktikannya apakah benar terjadi didalam daun. Untuk

mengetahui adanya interkonversi tersebut maka harus dilakukan pengujian

tanaman, khususnya adalah pengujian dari segi fisiologi tumbuhan itu sendiri

karena pengujian ini sebagian besar terjadi di dalam sel tanaman.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum Fisiologi Tumbuhan yang berjudul interkonversi

gula-pati ini adalah untuk membuktikan bahwa di dalam daun dapat terjadi

interkonversi gula pati.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Karbohidrat merupakan polisakarida aldehid dan keton atau zat yang

dihidrolisis menghasilkan keton dan suatu polihidroksi aldehid, proses hidrolisis

ini sangat berperan penting terhadap waktu dan konversi pati yang terkandung

dalam ubi kayu. Selain itu pula karbohidrat mempunyai peranan penting dalam

menentukan karakteristik suatu bahan makanan misalnya: rasa, warna, tekstur dan

lain-lain. Sedangkan glukosa adalah bahan kimia yang sangat penting dalam era

industrialisasi di Indonesia pada saat ini. Glukosa dapat dibuat dari bermacam-

macam bahan baku yang mengandung karbohidrat antara lain beras, ketela,

jagung, dan umbi-umbian (Iryani, 2013). Karbohidrat utama yang disimpan pada

sebagian besar tumbuhan adalah dalam bentuk pati dan selulosa. Amilum atau pati

banyak terdapat pada kloroplas daun yang merupakan tempat proses fotosintesis

berlangsung. Pati secara kimia adalah merupakan suatu polisakarida (C6H10O5)n.

Pati sukar larut dalam air dingin tetapi dalam air panas butir-butir pati akan

menyerap air dan akhirnya membentuk pasta. Pati pada umumnya terdiri dari dua

fraksi yaitu amilosa dan amilopektin. Perbandingan antara amilosa dan

amilopektin di dalam pati sangat bervariasi bergantung pada jenis tumbuh

tumbuhan penghasilnya (Fairus,2010).

Pati atau amilum merupakan karbohidrat kompleks yang dihasilkan oleh

tumbuhan, dimana di dalamnya terkandung kelebihan glukosa (produk

fotosintesis). Ubi kayu atau singkong, mengandung karbohidrat yang cukup tinggi

yaitu sekitar 35,3% per 100 g. Oleh karenanya singkong dapat digunakan sebagai

bahan dasar dalam pembuatan glukosa melalui proses hidrolisa pati. Hidrolisa pati

merupakan proses pemecahan molekul amilum menjadi bagian-bagian

penyusunnya, seperti glukosa (Istadi dan Rahmayanti, 2010). Pati banyak

digunakan sebagai bahan baku farmasi dan industri, slah satunya adalah bahan

perekat. Pati sukun tersusun dari polimer rantai lurus dan tidak lurus. Kedua

polimer ini sangat potensial sebagai bahan perekat (starch gum) pada industri

kertas, keramik, kosmetik, cat, percetakan, dan plywood. Pembuatan perekat dari

bahan baku buah sukun sangat prospektif untuk dikembangkan, selain dari sisi

harga yang murah juga sangat mudah diperoleh di berbagai tempat di Aceh tanpa

mengenal musim (Lubis, 2012).

Adapun Faktor–faktor yang mempengaruhi pembentukan amilum menurut

Dwidjoseputro (1990) adalah:

1. Temperatur, Pada umumnya temperatur yang rendah memiliki pengaruh yang

baik bagi pengubahan amilum menjadi gula. Sumber karbohidrat yang

terdapat di dalam daun akan terkumpul di dalamnya pada saat tumbuhan

berada pada kondisi dengan temperatur rendah.

2. Pengaruh air, Persediaan air yang agak berlebihan menambah kegiatan

penyusunan amilum.

3. Konsentrasi ion-ion H+, Perubahan pH membawa perubahan kegiatan enzim.

Ada beberapa enzim yang bekerja berlawanan, jika lingkunganya mengalami

perubahan pH.

4. Konsentrasi gula, Di dalam sel terdapat suatu keseimbangan antar gula dan

persediaan amilum. Pada malam hari, sebagian dari amilum ada yang diubah

menjadi gula sekedar untuk menjaga ketetapan konsentrasinya.

Proses pembentukan amilum pertama-tama melalui reaksi antara sukrosa dengan

air sehingga terbentuk fruktosa ADP UDP Sukrosa + H2O Glukosa-ADP atau

Glukosa-UDP + Fruktosa (Gaily,et al, 2013).

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua

bagian utama, yaitu reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap

(tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida. Fotosintesis

umumnya terjadi pada semua tumbuhan hijau yang memiliki kloroplast atau pada

semua tumbuhan yang memiliki zat warna (Salisbury & Ross,1995). Lingkungan

sangatlah berpengaruh terhadap kelangsungan proses fotosintesis. Cahaya

merupakan faktor utama dalam proses fotosintesis dan jika tidak ada cahaya maka

fotosintesis tidak dapat berlangsung. Terjadinya penimbunan bentuk pati di

kloroplas dan di amiloplas sebagai organ cadangan sel non-fotosintesis

(Moud,2008).

Menurut penelitian sebelumnya, produksi bioetanol dari tanaman yang

menghasilkan pati atau karbohidrat dapat dilakukan melalui konversi karbohidrat

menjadi glukosa dengan beberapa proses, antara lain kimia, fisika, serta

menggunakan pemanasan biasa. Beberapa penelitian tentang hal ini antara lain,

penelian tentang penggabungan perlakuan gelombang mikro dan hidrolisis enzim

pada Bambu didapatkan bahwa pemaparan gelombang mikro dapat mengubah

struktur lignoselulosa subtrat bambu, serta jumlah gula produksi yang terbentuk

oleh substrat bambu akibat pemaparan gelombang mikro naik hingga 2,3%

dibanding yang tidak mendapatkan paparan gelombang mikro (Barokah dan

Abtokhi, 2013). Enzim berfungsi sebagai katalis untuk reaksi kimia, yang

digunakan tetapi tidak dikonsumsi dalam proses. Mereka membawa bersama-

sama molekul lain sedemikian rupa bahwa reaksi kimia dapat berlangsung.

Kalium mengaktifkan setidaknya 60 enzim berbeda yang terlibat dalam

pertumbuhan tanaman (Prajapati dan Modi, 2012). Pada tumbuhan proses

biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk

membentuk ribulosa dan kemudian menjadi gula seperti glukosa. Hasil dari reaksi

gelap yang berupa glukosa (C6H12O6) sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme

dalam tubuh tanaman (Ayoola dkk, 2013).

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Fisiologi Tumbuhan acara 4 dengan judul yakni Interkonversi

Gula-Pati dilaksanakan pada hari Jumat tanggal 11 April 2014 pukul 15.00 WIB

di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan,Jurusan Budidaya Tanaman Agronomi,

Fakultas Pertanian, Universitas Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Cawan petri

2. Beaker glass

3. Alat pemanas

4. Gelas ukur

5. Cutter (alat pemotong)

3.2.2 Bahan

1. Daun jagung yang beretiolasi

2. Alkohol

3. Larutan glukosa, fruktosa dan sukrosa

4. Aquades

5. I2KI

3.3  Cara Kerja

1. Memasukkan ke dalam 4 beaker glass masing-masing 10 ml larutan sukrosa

0,5 M: Fructosa 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 tersebut sampai berwarna pucat

5. Meniriskan daun-daun tersebut kemudian menguji dengan I2KI

6. Mengamati dan membandingkan kualitas warna dari daun yang direndam

larutan sukrosa, fruktosa, glukosa dan aquades.

DAFTAR PUSTAKA

Ayoola, et al. 2012. A Comparative Study On Glucose Production from Sorghum Bicolor and Manihot Esculenta Spesies in Nigeria. Science and Technology 2(6): 353-357.

Barokah dan Abtokhi. 2013. Analisis Kadar Glukosa Pada Biomassa Bonggol Pisang Melalui Paparan Radiasi Matahari, Gelombang Mikro, Dan Hidrolisis Asam. Neutrino 5 (2) : 123-129.

Dwidjoseputra, D. 1990. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

Fairus, dkk. 2010. Pengaruh Konsentrasi HCl dan Waktu Hidrolisis Terhadap Perolehan Glukosa Yang Dihasilkan dari Pati Biji Nangka. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia,Bandung.

Gaily,et al. 2013. Kinetics of a Three-Step Isomerization of Glucose to Fructose Using Immobilized Enzyme. Chemical Engineering and Aplications, 4(1): 31-34.

Iryani. 2013. Pengaruh Jenis Katalis Asam Terhadap Studi Kinetika Proses Hidrolisis Pati Dalam Ubi Kayu. Iltek 8 (15) : 1078-1083.

Istadi dan Rahmayanti. 2010. Permodelan Dan Optimasi Hidrolisa Pati MenjadiGlukosa Dengan Metode Artificial Neural Network - Genetic Algorithm. Teknik 31 (2) : 102-108.

Lubis. 2012. Hidrolisis Pati Sukun dengan Katalisator H2SO4 untuk Pembuatan Perekat. Rekayasa Kimia dan Lingkungan 9 (2) : 62 – 67.

Moud, A. M., dan K. Maghsoudi. 2008. Salt Stress Effects on Respiration and Growth of Germinated Seeds of Different Wheat (Triticum aestivum L.) Cultivars. Agricultural Sciences,4 (3): 351-358.

Prajapati dan Modi. 2012. The Importance Of Potassium In Plant Growth. Indian Journal of Plant Sciences 1(2) : 77-86.

Salisbury, F. B. dan C. W. Ross. 1995. Plant Physiology. Terjemahan R. Lukman dan Sumaryono. Bandung: ITB Press.