krebs done

1. PENDAHULUAN

1.1. Tinjauan Pustaka

Metabolisme merupakan proses untuk menunjukkan reaksi kimia yang terjadi di dalam

sebuah sel hidup. Metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu: anabolisme dan katabolisme.

Reaksi anabolisme dapat diartikan sebagai suatu reaksi yang mensintesis molekul yang

lebih besar dari molekul yang sederhana. Sedangkan reaksi katabolisme dapat diartikan

sebagai suatu reaksi memecah molekul yang lebih besar menjadi molekul yang lebih

kecil. Perbedaan dari kedua reaksi tersebut adalah reaksi anabolisme merupakan proses

yang memerlukan adanya energi dan juga merupakan reaksi reduksi, misalnya seperti

reaksi yang terjadi pada reaksi gelap dalam fotosintesis dimana karbon dioksida

mengalami reduksi menjadi glukosa, sedangkan reaksi katabolisme merupakan proses

yang melepaskan energi dan merupakan reaksi oksidasi, misalnya seperti pada reaksi

oksidasi glukosa yang menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi dalam bentuk ATP

(Rick Parker, 2003).

Ada 3 tahap dalam respirasi aerob. Tiga tahap tersebut adalah tahap glikolisis, oksidasi

siklus krebs, dan transport elektron. Siklus krebs adalah serangkaian reaksi yang terjadi

di mitokondria yang terkatalis oleh enzim-enzim. Aktivitas enzim sangat dipengaruhi

oleh medium lingkungannya. Karenanya, medium harus dipelihara dengan

menggunakan larutan buffer atau larutan penyangga. Larutan buffer adalah larutan yang

tahan terhadap perubahan pH dengan penambahan asam atau basa (Fardiaz, 1992).

Fungsi enzim-enzim tersebut adalah mempercepat proses perpindahan elektron-elektron

dari nutrien dan untuk mengubahnya menjadi NAD+ dan FAD, memproduksi NADH

(+) H+ dan FADH2. Siklus Krebs dan rantai respirasi berguna untuk mengoksidasi

nutrien menjadi CO2 dan untuk proses pembentukan energi. Sebutan lain untuk siklus

Krebs adalah siklus asam sitrat atau siklus asam trikarboksilat (Brody, 1994).

Respirasi dapat didefinisikan sebagai proses yang melepaskan energi kimia ketika

molekul organik dioksidasi. Ketika proses tersebut terjadi di dalam sel, maka disebut

dengan respirasi internal, jaringan, atau sel. Jika proses tersebut membutuhkan oksigen

1

2

disebut respirasi aerobik sedangkan jika proses terjadi tanpa adanya oksigen disebut

respirasi anaerob (Green, et al., 1988)

Mitokondria adalah organel yang memiliki membran rangkap yang sangat penting

dalam proses respirasi, mitokondria mengandung enzim–enzim yang melakukan

oksidasi, mensintesis ATP dan mengatur peredaran energi pada sel, yaitu dalam proses

metabolisme pembakaran untuk menghasilkan energi dalam sel. Pada peristiwa

pembakaran ini molekul karbon dioksidasi secara sempurna dan menghasilkan ATP,

CO2, dan H2O. Proses pembakaran dimulai dari proses glikolisis di dalam organel

sitosol dimana glukosa dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat. Kemudian asam

piruvat dari pemecahan tersebut masuk ke dalam mitokondria dan mengalami proses

dekarboksilasi menghasilkan asetil koenzim-A. Di dalam matrik mitokondria, asetil

koenzim-A dikatabolisir secara sempurna melewati jalur yang disebut jalur siklus krebs.

Dalam proses selanjutnya, ATP dibentuk melalui fosforilasi oksidatif atau fosforilasi

substrat yang berlangsung pula di dalam membran mitokondria (Kimball, 1965).

Fungsi utama siklus krebs adalah mengoksidasi gugus-gugus asetil yang masuk ke

dalam siklus berupa molekul-molekul asetil Ko-A. Reaksi itu membentuk sebuah siklus

karena gugus asetil tidak teroksidasi secara langsung, tetapi baru sesudah terikat secara

kovalen dengan molekul yang lebih besar, oksaloasetat, yang terbentuk kembali di

ujung setiap putaran siklus (Bruce & Denis, et al., 1994).

DCPIP adalah indikator redoks dan juga akseptor elektron yang berwarna biru dalam

bentuk teroksidasi dan tidak berwarna dalam bentuk yang tereduksi. Larutan ini juga

tergantung pada pH sehingga tidak hanya akan berubah dari biru menjadi tidak

berwarna, tetapi juga dapat berubah warna menjadi merah pada pH rendah (E. D. Bidoia

et. al. , 2010).

1.2. Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan untuk memahami oksidasi pada prodes Siklus Krebs serta

mengetahui kadar gula dalam bahan berupa buah-buahan.

2. MATERI METODE

2.1. Materi

2.1.1. Alat

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain tabung sentrifuge, sentrifuge,

pipet volum, pompa pilleus, beaker glass, timbangan analitik, tabung reaksi, rak tabung

reaksi, kain saring, stopwatch, mortar dan alu.

2.1.2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini antara lain larutan buffer sukrosa,

larutan buffer sukrosa + asam suksinat 0,1% DCPIP, aquades, kecambah millet, biji

millet, mangga mentah, dan mangga matang.

2.2. Metode

Bahan-bahan dihancurkan dengan menggunakan mortar dan alu kemudian ditimbang

sebanyak 0,5 gram dan dimasukkan ke dalam tabung sentrifuge. Lalu untuk kelompok

1,2,4,5,9,12 ditambahkan 10 ml larutan buffer sukrosa, sedangkan kelompok

3,6,7,8,10,11 ditambahkan dengan 5 ml larutan buffer sukrosa dan 5 ml asam suksinat.

Setelah itu tabung disentrifuge 3000 rpm selama 15 menit. Sementara tabung di

sentrifuge, air destilata dimasukkan sebanyak 15 ml ke dalam tabung reaksi dan

meniskus ditandai dengan label lalu air destilata dipindah ke tabung lain. Setelah 15

menit disentrifuge, cairan dibuang lalu supernatant dipindah ke tabung reaksi kemudian

ditambahkan dengan aquades hingga tanda batas label yg telah dibuat. Setelah itu

ditambahkan dengan 0,5 DCPIP lalu perubahan warna diamati pada menit ke-0 dan ke-

20.

3

3. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan oksidasi siklus krebs dari kelompok G1-G12 dapat dilihat pada Tabel

1. Dan Tabel 2.

Tabel 1. Data Pengamatan Oksidasi Siklus Krebs.

Kel. Perlakuan Sampel Warna menit ke 0

Warna menit ke 20

G1 buffer sukrosa + DCPIP

kecambah millet

Biru terang Biru agak gelap


kecambah millet

Biru gelap Biru terang

G3 buffer sukrosa + asam suksinat + DCPIP

kecambah millet

Biru gelap Biru terang

4

5


Biji millet

Biru tua Biru terang


Biji millet


G6 buffer sukrosa + DCPIP + asam suksinat

Biji millet

biru tua Biru terang

G7 buffer sukrosa + asam suksinat + DCPIP

Mangga mentah


6

G8 buffer sukrosa+asam suksinat + DCPIP

Mangga mentah

Ungu terang Bening

G9 Buffer sukrosa + DCPIP

Mangga mentah

Ungu terang Bening

G10 Buffer sukrosa + DCPIP + asam suksinat

Mangga matang


G11 buffer sukrosa+asam suksinat + DCPIP

Mangga matang


7

G12 Buffer sukrosa + DCPIP

Manga matang


Pada Tabel 1., dapat dilihat bahwa pada kelompok G1,G2,G4,G5,G9,G12 diberi

perlakuan larutan buffer sukrosa + DCPIP dengan sampel kecambah millet untuk

kelompok G1 dan G2, biji millet untuk G4 dan G5, mangga mentah untuk G9, dan

mangga matang untuk G12. Sedangkan untuk kelompok G3,G6,G7,G8,G10,G11 diberi

perlakuan buffer sukrosa + DCPIP + asam suksinat dengan sampel kecambah millet

untuk G3, biji millet untuk G6, mangga mentah untuk G7 dan G8, mangga mentah

untuk G10 dan G11. Pada menit ke 20 semua larutan mengalami perubahan warna dari

tua atau gelap menjadi terang, kecuali pada kelompok G1 dari terang menjadi gelap dan

pada G8,G9 mengalami perubahan warna dari ungu terang menjadi bening.

4. PEMBAHASAN

Pada bab ini, pertama bahan-bahan berupa kecambah millet (untuk kelompok

G1,G2,G3), biji millet ( untuk kelompok G4,G5,G6), mangga mentah (untuk kelompok

G7,G8,G9), dan mangga matang ( untuk kelompok G10,G11,G12) dihancurkan dengan

menggunakan mortar dan alu kemudian ditimbang sebanyak 0,5 gram dan dimasukkan

ke dalam tabung sentrifuge. Lalu untuk kelompok G1,G2,G4,G5,G9,G12 ditambahkan

dengan 10 ml larutan buffer sukrosa, sedangkan kelompok G3,G6,G7,G8,G10,G11

ditambahkan dengan 5 ml larutan buffer sukrosa dan 5 ml asam suksinat. Setelah itu

tabung disentrifuge 3000 rpm selama 15 menit. Sementara tabung di sentrifuge, air

destilata dimasukkan sebanyak 15 ml ke dalam tabung reaksi dan meniskus ditandai

dengan label lalu air destilata dipindah ke tabung lain. Setelah 15 menit disentrifuge,

cairan dibuang lalu supernatant dipindah ke tabung reaksi kemudian ditambahkan

dengan aquades hingga tanda batas label yg telah dibuat. Setelah itu ditambahkan

dengan 0,5 DCPIP lalu perubahan warna diamati pada menit ke-0 dan ke-20.

Dari data yang telah didapatkan, dapat dilihat bahwa warna larutan pada sampel

kelompok semua kelompok kecuali G1,G8,G9 pada menit ke-20 lebih muda

dibandingkan menit ke 0. Hal ini terjadi karena DCPIP telah teroksidasi saat menit ke-

20. Saat menit ke-0, reaksi belum berjalan, maka warna DCPIP sangat tua warnanya.

Tetapi pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa kelompok G1 mengalami perubahan warna dari

biru terang menjaid biru gelap, sedangkan kelompok G8 dan G9 mengalami perubahan

warna dari ungu terang menjadi bening. Hal ini terjadi karena banyak faktor yang

memungkinkan terjadinya kesalahan, misalnya kesalahan praktikan dalam mengamati

warna tersebut apakah termasuk biru tua atau biru muda, pencampuran yang tidak

sempurna.

Pada sampel yang diberi asam suksinat seharusnya pada menit ke 20 warnanya lebih

muda daripada warna larutan yang tidak diberi asam suksinat. Hal ini dikarenakan

adanya penambahan asam suksinat menyebabkan terjadinya proses reduksi pada DCPIP

yang menyebabkan warna biru pada larutan berkurang. Tetapi pada G6, G10 dan G11

warnanya justru lebih tua dari G9 yang tidak diberi asam suksinat.

8

9

Pada menit ke 20 secara umum larutan mengalami perubahan warna dari biru gelap atau

tua selama proses oksidasi menjadi terang yang menunujukkan bahwa reaksi oksidasi

telah selesai dan mulai mengalami reduksi. Perubahan ini dapat terjadi karena adanya

reaksi kimia pada sampel yang telah diberikan larutan DCPIP. Perubahan ini

diakibatkan oleh aktivitas transpor elektron yang mengakibatkan DCPIP tereduksi dan

menjadi tidak berwarna Hal ini sesuai dengan pernyataan Bidoia (2010), bahwa DCPIP

merupakan penerima elektron. DCPIP akan berwarna biru ketika teroksidasi, dan tidak

berwarna ketika tereduksi. Transfer elektron yang terjadi merupakan bagian dari siklus

krebs dimana dari siklus krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai

NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga dengan adanya siklus krebs

yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron

(Anonim,1989).

Larutan-larutan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain buffer sukrosa, DCPIP,

asam suksinat, dan larutan blanko atau aquades. Masing masing dari larutan mempunyai

fungsi yang berbeda. Buffer sukrosa berfungsi untuk menjaga pH agar pH tetap stabil

selama percobaan. Hal ini sesuai dengan pernyataan Fardiaz (1992) bahwa larutan

buffer adalah larutan yang tahan terhadap perubahan pH dengan penambahan asam atau

basa. Sedangkan sukrosa berfungsi sebagai salah satu sumber nutrisi bagi organisme.

Sedangkan dengan ditambahkannya suksinat adalah untuk mempercepat reaksi. Asam

suksinat mempercepat terjadinya proses oksidasi karena suksinat sendiri merupakan

komponen dari siklus asam sitrat (siklus krebs) dan mampu menyumbangkan elektron

ke rantai transfer elektron serta mentransfer atom H kepada FAD untuk membentuk

FADH2. Pada percobaan ini juga digunakan larutan DCPIP yang berfungsi sebagai

indikator redoks. Larutan DCPIP juga berfungsi sebagai akseptor elektron. Larutan

DCPIP akan berwarna biru ketika teroksidasi, dan akan menjadi tidak berwarna ketika

tereduksi (E. D. Bidoia et. al. , 2010). Aquades berfungsi sebagai pelarut dengan pH

mendekati netral.

5. KESIMPULAN

Siklus krebs adalah serangkaian reaksi atau proses metabolisme yang terjadi di

mitokondria yang terkatalis oleh enzim-enzim.

Fungsi larutan buffer sukrosa adalah untuk menjaga kestabilan pH serta memberi

nutrisi.

Fungsi dari penambahan suksinat pada buffer sukrosa adalah untuk mempercepat

terjadinya proses oksidasi serta menyumbang elektron dan atom H untuk

pembentukkan FADH2

DCPIP berguna untuk menunjukkan reaksi oksidasi.

DCPIP akan berwarna biru ketika teroksidasi dan tidak berwarna ketika tereduksi.

Aquades digunakan sebagai pelarut.

Warna biru larutan pada menit ke 20 lebih muda daripada menit ke 0.

Warna biru larutan yang diberi perlakuan buffer sukrosa + asam suksinat + DCPIP

akan lebih muda dibandingkan yang tidak diberi asam suksinat.

Semarang, 18 Desember 2014

Praktikan, Asisten Praktikum:

Nike Chandrawibowo Pamela Lukito

14.I2.0046

10

6. DAFTAR PUSTAKA

Alberts, Bruce. Dennis Bray. 1994. Biologi Molekuler Sel Edisi 2. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Anonim. (1989). Ensiklopedi Nasional Indonesia. PT. Cipta Adi Pustaka. Jakarta.

E. D. Bidoia, R. N. Montagnolli and P. R. M. Lopes. 2010. Microbial biodegradation potential of hydrocarbons evaluated by colorimetric technique: a case study.

Fardiaz, S. (1992). Mikrobiologi Pangan 1. Gramedia Pustaka. Jakarta.

Green, N.P.O., G.W. Stout & D.J. Taylor. (1988). Biological Science 1. Cambridge University Press. New York.

Kimball, J.W. (1965). Biology Fifth Edition. Addison-Wesley Publishing Company, Inc. United State of America.

Parker, Rick. (2003). Introduction to Food Science. Delmar. Columbia.

11

7. LAMPIRAN

7.1. Laporan Sementara

12

krebs done

Documents