Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol)

Transkripsi

1 Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol) I. TUJUAN Mengamati hasil dari peristiwa fermentasi alkohol II. LANDASAN TEORI Respirasi anaerob merupakan salah satu proses katabolisme yang tidak menggunakan oksigen bebas sebagai penerima atom hidrogen terakhir, tetapi menggunakan senyawa tertentu seperti: etanol dan asam laktat. Asam piruvat yang dihasilkan pada tahapan glikolisis dapat dimetabolisasi menjadi senyawa yang berbeda. Pada kondisi aerobik (tersedia oksigen) sistem enzim mitokondria mampu mengkatalisis oksidasi asam piruvat menjadi H 2 O dan CO 2 serta menghasilkan energi dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phosphat). Pada kondisi anaerobik (tidak tersedia oksigen), suatu sel akan dapat mengubah asam piruvat menjadi CO 2 dan etil alkohol serta membebaskan energi (ATP). Asam piruvat dalam sel otot menjadi CO 2 dan asam laktat serta membebaskan energi (ATP). Bentuk proses reaksi yang terakhir disebut, lazim dinamakan fermentasi. Proses ini juga melibatkan enzim-enzim yang terdapat di dalam sitoplasma sel. Pada respirasi anaerob, tahapan yang ditempuh meliputi : 1. Tahapan glikolisis, dimana 1 molekul glukosa (C6) akan diuraikan menjadi asam piruvat, NADH dan 2 ATP 2. Pembentukan alkohol (fermentasi alkohol), atau pembentukan asam laktat (fermentasi asam laktat) 3. Akseptor elektron terakhir bukan oksigen, tetapi senyawa lain seperti: alkohol, asam laktat 4. Energi (ATP) yang dihasilkan sekitar 2 ATP Beberapa proses reaksi yang berlangsung secara aerob (Respirasi Anaerob): Fermentasi alkohol : Proses ini terjadi pada beberapa mikroorganisme seperti jamur (ragi), dimana tahapan glikolisis sama dengan yang terjadi pada respirasi aerob. Setelah terbentuk asam piruvat (hasil akhir glikolisis), asam piruvat mengalami

2 dekarboksilasi (sebuah molekul CO 2 dikeluarkan) dan dikatalisis oleh enzim alkohol dehidrogenase menjadi etanol atau alkohol dan terjadi degradasi molekul NADH menjadi NAD+ serta membebaskan energi/kalor. Proses ini dikatakan sebagai "pemborosan" karena sebagian besar energi yang terkandung dalam molekul glukosa masih tersimpan di dalam alkohol. Itulah sebabnya, alkohol/etanol dapat digunakan sebagai bahan bakar. Fermentasi alkohol pada mikroorganisme merupakan proses yang berbahaya bila konsentrasi etanolnya tinggi. Secara sederhana, reaksi fermentasi alkohol ditulis : 2CH 3 COCOOH 2CH 3 CH 2 OH + 2CO kkal asam piruvat etanol/alcohol Fermentasi asam laktat : Pada sel hewan (juga manusia) terutama pada sel-sel otot yang bekerja keras, energi yang tersedia tidaklah seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi karena kadar O 2 yang tersedia tidak mencukupi untuk kegiatan respirasi aerob (reaksi yang membutuhkan oksigen). Proses fermentasi asam laktat dimulai dari lintasan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat. Karena tidak tersedianya oksigen maka asam piruvat akan mengalami degradasi molekul (secara anaerob) dan dikatalisis oleh enzim asam laktat dehidrogenase dan direduksi oleh NADH untuk menghasilkan energi dan asam laktat. Secara sederhana reaksi fermentasi asam laktat ditulis sebagai berikut. 2CH3COCOOH 2CH3CHOHCOOH + 47 kkal asam piruvat asam laktat a. Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat sama o Larutan glukosa 30% o Air kapur + PP b. Variabel Bebas Variabel bebas adalah variabel yang dibuat tidak sama yang menyebabkan timbulnya variabel terikat o Penambahan ragi roti

3 c. Variabel Terikat Variabel terikat adalah variabel yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas o Perubahan warna o Busa yang terbentuk o Gelembung yang terbentuk o Suhu III. ALAT DAN BAHAN Erlenmeyer Flask (botol aqua) Breaker glass Selang plastik Thermometer Ragi roti Larutan gula 30% Air suling Batu kapur Phenolphthalein (PP) Timbangan Plastisin IV. CARA KERJA 1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan 2. Larutkan batu kapur dengan air suling dalam gelas kimia. Biarkan beberapa saat sampai terjadi pengendapan. Pindahkan air kapur dari endapannya ke dalam gelas kimia lain. Tambahkan sedikit fenoftalin hingga berwarna merah muda 3. Masukkan air kapur yang sudah dicampur fenoftalin tadi ke dalam botol B 4. Masukkan 50 ml air suling dalam botol A, kemudian campurkan dengan glukosa sebanyak 10 gram 5. Masukkan selang plastik melalui lubang yang telah dibuat pada tutup botol 6. Tambahkan ragi roti sebanyak 2 gram pada botol A, lalu kocok hingga ragi bercampur dengan air 7. Masukkan thermometer pada botol A 8. Tutuplah sumbat yang telah diberi pipa dan thermometer pada botol aqua dengan menggunakan plastisin

4 9. Catatlah kondisi awal larutan pada tabung A, seperti adanya gelembung udara, suhu, dan bau yang muncul. Untuk tabung B, catatlah kondisi awal keadaan larutan, seperti warna dan keberadaan endapan 10. Ulangi kegiatan 5 setelah diberi selang waktu 30 menit.

5 V. HASIL PENGAMATAN Tabung A Kondisi Awal Waktu Kondisi Akhir warna menjadi lebih muda setelah 10 menit berwarna cokelat setelah 20 menit suhu 28 o C tidak berbau setelah 30 menit timbul sedikit busa suhu 28 o C warna menjadi cokelat muda busa menjadi lebih banyak suhu 29 o C sedikit tercium alkohol warna menjadi cream banyak busa suhu 30 o C tercium bau alkohol Tabung B Kondisi Awal Waktu Kondisi Akhir setelah 10 menit warna sedikit memudar warna menjadi ungu muda setelah 20 menit muncul gelembung yang keluar larutan dari selang plastic berwarna ungu warna menjadi pink muda setelah 30 menit muncul gelembung yang keluar dari selang plastic volume air menyusut VI. ANALISIS DATA 1. Fungsi dari bahan bahan yang digunakan, seperti : Fenolftalin : Fenolftalin berguna untuk melihat apakah terbentuk alcohol atau tidak dengan menggunakan metode titrasi (sebagai indikator)

6 Air kapur : air kapur digunakan untuk mengikat CO 2 sehingga tidak lepas ke udara kapur atau kalsium karbonat (CaCO 3 ) akan mempertahankan CO 2 Ragi: digunakan untuk membantu proses fermentasi Plastisin: digunakan untuk menutup lubang agar tidak ada udara masuk Larutan gula: sebagai komponen utama respirasi anaerob 2. Perubahan yang terjadi pada tabung A dapat dilihat pada gambar berikut: Dari gambar di atas, terlihat jelas perbedaan antara kondisi awal tabung dan hasil akhir tabung. Pada botol A setelah bereaksi: timbul busa warna menjadi muda suhu awal dari 28 o C menjadi 30 o C berbau alkohol sebagai akibat dari pembentukan C 2 H 5 OH Dari percobaan tersebut dapat direaksikan: C 6 H 12 O 6 Jasad renik C 2 H 5 OH + 2CO ATP

7 3. Perubahan yang terjadi pada tabung B dapat dilihat dari gambar berikut : Dari gambar diatas dapat dilihat perbedaan pada selang waktu tertentu: Kondisi awal air: berwarna ungu Kondisi selang waktu 30 menit: warna memudar menjadi ungu muda serta volume air menyusut Jika di tunggu selama lebih dari 30 menit hasil akhir dari botol B ini adalah tidak memilki warna Reaksi kimianya adalah : Ca(OH)₂ + CO₂ CaCO₃ + H₂O 4. Kesimpulan dari percobaan ini adalah: Fermentasi adalah proses peragian atau proses penguraian makanan oleh jamur dan bakteri yang berlangsung dalam keadaan anaerob ( tidak memerlukan oksigen dari udara bebas ) dengan bantuan enzim Fermentasi merupakan pemecahan senyawa organik oleh mikroba yang berlangsung dalam suasana anaerob dengan menghasilkan energi Respirasi anaerob membutuhkan jasad renik Ragi dapat membantu mempercepat respirasi anaerob Hasil dari respirasi anaerob adalah etanol dan CO2

8 VII. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini ialah: Fermentasi adalah proses peragian atau proses penguraian makanan oleh jamur dan bakteri yang berlangsung dalam keadaan anaerob ( tidak memerlukan oksigen dari udara bebas ) dengan bantuan enzim Fermentasi merupakan pemecahan senyawa organik oleh mikroba yang berlangsung dalam suasana anaerob dengan menghasilkan energi Respirasi anaerob membutuhkan jasad renik Ragi dapat membantu mempercepat respirasi anaerob Hasil dari respirasi anaerob adalah etanol dan CO2

9 Laporan Praktikum Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol) Oleh: Hanifatul Husna XII IPA 2/15 SMA Negeri 3 Semarang Tahun Ajaran 2012/2013

10 LAMPIRAN Perbedaan Antara Fermentasi Alkohol dan Tidak Respirasi Anaerob Setelah Beberapa Menit Tabung A Setelah 30 Menit Perbedaan Pada Tabung B