Laporan Pratikum Biologi Metabolisme Tumbuhan dan Hewan

Metabolisme Tumbuhan dan Hewan

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan; sampai mkhluk yang susunan tubuhnya kompleks seperti manuasia. Di dalam proses ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya.

Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan proses penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup.. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabolisme adalah peranannya dalam penawaracunan atau detoksifikasi, yaitu mekanisme reaksi pengubahan zat yang beracun menjadi senyawa tak beracun yang dapat dikeluarkan dari tubuh.

Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

B. Tujuan Praktikum

1. Mengamati terjadinya plasmolisis pada sel tumbuhan
2. Memahami proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan berklorofil.
3. Memahami proses respirasi yang terjadi pada semua sel organisme.
4. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi metabolisme.

Bab II. Tinjauan Pustaka

Metabolisme adalah reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel. Reaksi kimia ini akan mengubah suatu zat menjadi zat lain. Metabolisme terdiri atas dua proses yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah proses-proses penyusunan energi kimia melalui sintesis senyawa-senyawa organik. Sedangkan katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan energi dari senyawa-senyawa organik melalui proses respirasi. Semua reaksi tersebut dikatalisis oleh enzim, baik oleh reaksi yang sederhana maupun reaksi yang rumit. Atau dengan pengertian lain: Anabolisme adalah pembentukan molekul-molekul kompleks dari molekul sederhana, contoh fotosintesis. Katabolisme adalah penguraian molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul sederhana, contoh respirasi. (Renobayan 2012).

Katabolisme adalah membebaskan energy dengan cara merombak molekul-molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Sebuah proses utama metabolisme adalah respirasi seluler, dimana gula glukosa dan bahan organic lainnya di rombak menjadi karbodioksida dan air. Molekul-molekul mutlak yang di perlukan agar metabolisme dapat berlangsung yakni ATP (Adenosin Tripospat) sangat erat hubungannya dengan satu jenis nukleotida berenergy tinggi yang tersusun atas gula pentose, basa nitrogen adenine dan mengikat tiga gugus fosfat yang di sebut bifosfat. ATP menggerakkan kerja seluler melalui pengkopelan reaksi eksergonik dengan reaksi endergonic.ATP adalah suatu pintu putar yang

dilalui energy pada waktu mengalami pemindahan dari proses katabolik ke jalur anabolic. Siklus calvin merupakan jalur metabolisme dalam stroma kloroplas, suatu enzim (rubisko) menggabungkan karbon dioksida dengan ribulosa bofosfat (RUBP), gula berkarbon lima, kemudian dengan menggunakan electron dari NADPH dan energy dari ATP. Siklus ini mensintesis gula berkarbon tiga gliseraldehid 3 fosfat. Sebagian besar G3P digunakan kembali dalam siklus itu dan di ubah menjadi gula dan molekul organic esensial lain (Cambell,2000).

Didalam anabolisme terdapat proses fotosintesis. Dimana fotosintesis merupakan proses pembentukan molekul-molekul makanan yang kompleks dan berenergi tinggi dari komponen-komponen yang lebih sederhana oleh tumbuhan hijau dan organisme autotrofik lainya dengan keberadaan cahaya matahari. Fotosintesis berlangsung melalui dua tahap yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang adalah reaksi yang berlangsung karena bantuan cahaya matahari. Dalam proses ini, dihasilkan ATP dalam jumlah kecil seperti juga dimitrokondria, pembentukan ATP dipercaya terjadi secara kemiosmotik karena ATP dibentuk seiring dengan penyerapan cahaya, reaksi tersebut diberi nama fotofosforilasi. Elektron klorofil yang terenergisasi pada akhirnya menyelesaikan satu sirkuit, sehingga jalur itu disebut fotofosforolasi siklik. Sedangkan keseluruhan jalur perpindahan elektron dari air menuju fotosistem II, terus kefotosistem I, lalu ke NADP disebut fosforilasi nonsiklik. Reaksi Gelap adalah jalur dimana terjadi reduksi CO2 menjadi gula. Komponen-komponen reaksi tersebut reaksi tersebut distroma kloroplas. Reaksi gelap sesungguhnya tidak benar-benar harus terjadi dalam kondisi gelap, hanya saja reaksi itu tidak bergantung pada matahari. (George J. 2006).

Fotosintesis merupakan contoh dari metabolisme yaitu reaksi penyusunan senyawa kimia kompleks (organik) yang memerlukan energy cahaya, proses ini dapat berlangsung di dalam pigmen sel tertentu dengan bahan karbon dioksida dan air. Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen tidak mampu menyelenggarakan fotosintesis. Di dalam daun terdapat faktor pembeda yang memungkinkan penyerapan spectrum berbeda-beda. Pigmen fotosintesis terdapat pada membrane tilakoid. Produk akhir yang berupa glukosa di bentuk di dalam stroma.

Fotosistem adalah suatu unit yang mampu menangkap energy cahaya matahari yang terdiri dari klorofil a, kompleks antene dan akseptor electron. Fotosistem dapat di bedakan menjadi dua yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Pada fotosistem I penyerapan energy cahaya dilakukan oleh klorofil a yang di sebut p700. Energy yang diperoleh p700 ditransfer dari kompleks antene. Pada fotosistem II penyerapan energy dilakukan oleh klorofil a yang sensitive terhadap panjang gelombang 680 nm. Secara sederhana reaksi kimia proses fotosintesis dapat dibedakan menjadi dua. Yakni reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang menggunakan energy cahaya, berlangsung di dalam membran tilakoid dari klorofil, menghasilkan senyawa ATP dan NaDPH. Kedua senyawa yang di hasilkan dalam reaksi terang ini akan di gunakan ddalam reaksi gelap. Reaksi gelap berlangsung di dalam stroma dari kloroplas, menghasilkan glukosa (Slamet, 2004)

Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya, dan sintesis yang berarti menyusun.Jadi fotosintesis dapat diartikan sebagai suatu penyusunan senyawa kimia kompleks yang memerlukan energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah matahari. Proses ini dapat berlangsung karena adanya suatu pigmen tertentu dengan bahan CO2 dan H2O. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum, masing-masing spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap proses fotosintesis juga berbeda. Untuk mengetahui ada atau tidaknya amilum yang terdapat dalam proses fotosintesis dapat dilakukan dengan berbagai percobaan, diantaranya dengan memberi perlakuan variasi cahaya matahari yang berbeda pada daun tumbuhan dan mengujinya dengan larutan JKJ untuk memperoleh hasil dan data yang bervariasi antara daun tumbuhan sampel. Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya (Lakitan, 2007).

A. Plasmolisis

Metabolisme merupakan salah satu ciri makhluk hidup karena dalam tubuh makhluk hidup banyak terjadi perubahan yang terjadi perubahan yang terjadi secara kimia . Ribuan reaksi kimia berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup, dan disebut makhluk hidup. Pada makhluk hidup, banyak reaksi kimia yang terjadi secara simultan. Jika kita melihat reaksi tersebut satu per satu, akan sulit memahami aliran energi yang terjadi di dalam sel. Metabolisme dibedakan menjadi dua yaitu reaksi penyusun (anabolisme) dan reaksi penguraian (katabolisme).Apabila suatu sel diletakkan dalam larutan yang hipertonis terhadap sitoplasma maka air didalam sel akan mengalir keluar sehingga sitoplasma kekurangan cairan, akibatnya mengerut sel dan terlepas dari dinding sel dan sitoplasma kembali mengembang (deplasmolisis).
Plasma sel (sitoplasma) dibungkus oleh selaput tipis yang disebut membran plasma. Selaput ini mengatur secara selektif aliran cairan dari lingkungan suatu sel ke dalam sel dan sebaliknya. Pada umumnya.

Bab III. Metode Praktikum

A. Tempat dan Waktu Percobaan

Adapun tempat di lakukannya percobaan ini adalah di Laboratorium Botani Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Percobaan ini di lakukan pada hari Selasa tanggal 8 September 2013. Pada pukul 15.00 sampai 17.00 WIB.

B. Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:

v     PLASMOLISIS
1. gelas objek
2. gelas penutup
3. silet
4. mikroskop
5. stopwatch
6. aquades
7. larutan glukosa
8. Daun Jadam (Rheo discolor )
RESPIRASI
1. respirometer
2. gelas ukur
3. tabung reaksi
4. manometer
5. stopwatch
6. alat suntik
7. timbangan
8. serangga / jangkrik

v    FOTOSINTESIS

1. gelas piala
2. tripot / cawan
3. corong kaca
4. Tabung reaksi

5. air
6. kawat
7. daun hidrilla

C.                Cara kerja

v    PLASMOLISIS
1. menyayat permukaan daun Rheo discolor (bagian     yang      berwarna  ungu-merah) ,sayatan harus tipis sekali.
2. meletakkan sayatan pada gelas objek yang telah ditetesi oleh      aquades dan menutup dengan gelas penutup.
3. mengamati di bawah mikroskop. Apabila sel-sel daun Rheo discolor sudah nampak jelas, lalu ditetesi dengan larutan sukrosa di salah satu tepi gelas penutup dan menempelkan kertas pada tepi gelas penutup yang lain sehingga aquades akan tertarik oleh kertas pengisap dan medium sayatan diganti dengan medium sukrosa.
4. mengamati dibawah mikroskop selam 5 menit,mencatat semua perubahan yang terjadi terutama waktu terjadinya plasmolisis.
5. mengganti larutan sukrosa dengan aquades kembali.
6. mengamati dan mencatat terjadinya plasmolisis.

v     RESPIRASI
1. menimbang serangga (dalam hal ini yang digunakan jangkrik)
2. memasukkan 5 ml larutan KOH ke dalam tabung respirometer
3. memasukkan larutan eosyin ke dalam tabung respirometer sampai setinggi angka 5 pada masing-masing lengan.
4. menutup gabus karet pada tabung respirometer.lihat dan amati yang terjadi pada perlakuan tersebut.

v     FOTOSINTESIS

1. rangkailah alat dan bahan seperti pada gambar berikut
2. mengisi masing-masing gelas dengan aquades ke dalam gelas kimia.

3. mengatur letak corong di dalam air yang dapat dilihat pada gambar. Untuk menyangga gunakan tiga potong kawat yang telah dibengkokkan
4. menyediakan tanaman Hydrilla yang masih segar dan dibagi menjadi.

5. memasukkan masig-masing kelompok Hydrilla tersebut ke dalam corong denagn cara mengatur bagian pangkal batang bintang kearah atas.
6. perlakuan pada gelas piala yang satu diletakkan pada sinar matahari atau disinari lampu.
7. perlakuan pada gelas kimia yang satu lagi diletakkan pada tempat yang gelap, tidak ada cahaya matahari.
8. pada gelas piala yang disinari akan terbentuk gelembung-gelembung yang terbentuk cukup banyak selama beberapa menit.
9. selanjutnya tabung reaksi diangkat dan jangan sampai kemasukan udara.
10. uji gas terdapat dalam tabung tersebut.

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

A. Hasil

Dari percobaan yang telah dilakukan maka didapatkan data sebagai berikut:

A. Plasmolisis

B. Respirasi

Jangkrik Jantan (0,6 gram)

Jangkrik Betina (0,7 gram)

C. Fotosintesis

Reaksi terang

Reaksi gelap

B. Pembahasan

Plasmolisis

Plasma sel (sitoplasma) dibungkus oleh selaput yang tipis yang disebut membran plasma. Selaput ini mengatur secara selektif aliran cairan dari lingkungan suatu sel kedalam sel atau sebaliknya. Pada umumnya membran pada organisme hidup bersifat semipermiabel yang artinya hanya molekul-molekul tertentu saja yang dapat melewatinya. Cairan sel biasanya bersifat hipertonis (potensial air tinggi) dan cairan diluar sel bersifat hipotonis (potensial air rendah). Sehingga air akan mengalir ke dalam sel.

Setelah ditetesi sukrosa air didalam sel daun keluar sehingga Sitoplasma kekurangan cairan sehingga mengkerut dan terlepas dari dinding sel lalu terjadi perubahan tekanan. Ketika aquades diteteskan, sel akan masuk kembali yang hipotonis dan kembali mengembang (deplasmolisis).

Respirasi

Respirasi adalah proses pembebasan energi yang tersimpan dalam sumber energi.Melalui peristiwa kimia pada respirasi terdiri dari tiga tahapan pokok yaitu,

Glikolisis, siklus krebs dan transfer electron. Respirasi sel meliputi proses enzim. Di dalam sel, dinama karbohidrat, asam lemak,dan asam amino,diuraikan menjadi karbondioksida dan air dengan konsentrasi energi biologic yang bermakna.

1. Glikolisis

C6H12O6 + hydrogenate ALPG Asam piruva Asan asetat Acetyil koenzim A. Untuk reaksi ini diperlukan cahaya glukokinae dan berlangsung dalam sitoplasma tetapi diluar mitokondria.

2.Siklus Krebs

Acetyil ko enzim A dijadikan H2 dan CO2 untuk reaksi ini diperlukan enzim Dehydrogenate. Acetyil ko enzim A + H2 + CO2

Didalam respirasi sigunakan jangkrik sebagai bahan percobaan dimana jangkrik Dimsukkan ke dalam respirometer yang di dalamnya telah dibasahi denganKOH,diman larutan KOH fungsinya adalah sebagai pengikat CO atau Menghambat oksigen masuk dan menghambat agar O tidak masuk.

Pada respirometer diberi larutan eosyn agar menandakan ada peristiwa Respirasi, dimana pada saat jangkrik melakukan melakukan respirasi setiap nilainya larutan tersebut pada respirometer vergerak dan gerakan tersebut berbeda-beda antar jangkrik, karena jangkrik yang lebih besar berat Mangsanya, laju respirasinya setiap detik juga akan semakin membesar dan Sebaliknya.

Fotosintesi

Tumbuhan hijau mampu menggunakan cahaya matahari untuk mengubah CO2 dan H2O menjadi rangka karbon dan oksigen didalam suatu proses yang disebut Fotosintesis. Fotosintesis yaitu reaksi penyusuna bahan organic dari bahan Anorganik ole klorofil dengan pertolongan energi matahari.
Reaksi fotosintesis

6 CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Bukti dari berlangsungnya proses fotosintesis adalah terdapat gelembung udara di ujung penutup corong dan disekitar gelas piala. Proses ini terjadi dengan urutan, CO2 diudara masuk melalui stomata kedalam jaringan spons pada daun sedangkan H O diabsorpsi dari lingkungan.

Dalam percobaan ini terdapat beberapa factor penghambat :

1. adanya gelembung udara pada gelas kimia pada saat proses memasukan air kedalamnya
2. kesegaran daun Hydrilla. Semakin segar daun yang diamati maka proses fotosintesis akan lebih cepat terjadi.
3. cahaya matahari. Cahaya yang digunakan dalam percobaan tidak maksimal sehingga proses fotosintesis berlangsung lambat.

Bab V. Penutup

A) PLASMOLISIS

Adapun kesimpulan yang didapat dari hasil percobaan ini adalah:
1. Plasmolisis terjadi secara osmosis,dimana larutan hipotonis menuju kelarutan yang hipertonis. Hal inilah yang menyebabkan penciutan sel;
2. Deplasmolisis dapat dilakukan dengan cara menambahkan air kedalam sel, dengan tujuan mengurangi kadar kepekaan. Jika kondisi sudah normal akan kembali seperti semula (deplasmolisis melekat atau bergabung denagn dinding sel).

B) RESPIRASI
Adapun kesimpulan yang didapat dari percobaan ini adalah:
1. Proses respirasi dipengaruhi oleh pembakaran energi dan karbondioksida sebagai sumbernya;
2. Respirasi yang menunjukkan hasil bergantung pada banyaknya jumlah oksigen yang diterima;
3. Respirasi dipengaruhi juga oleh substrat respirasi, oksigen temperature dan CO.

D) FOTOSINTESIS
Dari hasil percobaan yang dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa:
1. Fotosintesis terjadi pada tumbuhan yang berklorofil;
2. Adanya peran cahaya yang dominant;
3. Fotosintesis dipengaruhi oleh cahaya, suhu,kadar oksigen, dan air.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, dkk,Biology Edisi Kelima-Jilid I. Jakarta: Erlangga,2003

http://biologi.blogsome.com/2011/08/16/metabolisme/ Diakses Pada tanggal 16Oktober 2013

Rachmadiarti, Fida, dkk. 2007. Biologi Umum. Surabaya : Unesa Unipress

Soekarno,Moh.Yamin.1995.BIOLOGI DASAR.Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.Jakarta

Tim Ganesha Operation.1998.PEMBELAJARAN BIOLOGI.Pra cetak GO Bandung

Utami,Budi.1999.BUKU AJAR BIOLOGI UMUM.Bandar Lampung.Lampung