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.