Laporan Praktikum Biokimia
Hari Tanggal Waktu PJP Asisten
: Selasa : 1 September 2009 : 11.00-12.40 : Martini Hudayanti : Intan Hapsariyani Wiwasman N
KARBOHIDRAT I
Kelompok 2 N am a Ady Suryo Negoro Natalia Debora P Selly Ariesya
NIM J3L208121 J3L108022 J3L108069
PROGRAM KEAHLIAN ANALISIS KIMIA DIREKTORAT PROGRAM DIPLOMA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
PENDAHULUAN
Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktivitas, baik yang merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan, dan sebagainya, atau yang hanya kadang-kadang kadang-kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan melakukan aktivitas itu kita memerlukan memerlukan energi, energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia yaitu, yaitu, karbohidrat, karbohidrat, protein, dan lemak atau lipid. lipid. Karbohidrat Karbohidrat merupakan senyawa karb karbon on,, hidr hidrog ogen en dan dan oksi oksigen gen yang yang terd terdapa apatt dalam dalam alam alam.. Bany Banyak ak karb karbohi ohidr drat at mempunyai rumus empiris CH2O, misalnya glukosa (C6H12O6). Karbohidrat sangat beraneka ragam sifatnya. Salah satu perbedaan utama antara pelbagai tipe karbohidrat ialah ukuran molekulnya, diantaranya monosakarida, disakarida, oligosakarida dan polisakarida. (Fessenden : 1986) Karbohidrat merupakan golongan utama bahan organik dan dapat di temukan pada semua sel terutama pada sel tumbuhan. Karbohidrat juga merupakan komponen gizi gizi utam utamaa bahan bahan makan makanan an yang yang bere berene nerg rgii lebi lebih h ting tinggi gi dari dari biom biomol olek ekul ul lain lain.. Biom Biomol olek ekul ul karb karboh ohid idra ratt adal adalah ah suat suatu u makr makrom omol olek ekul ul seny senyaw awaa orga organi nik. k. Satu Satu makromolekul karbohidrat adalah satu polimer alam yang dibangun oleh monomer polisakar polisakarida. ida. Kedudukan Kedudukan karbohidrat karbohidrat sangatlah penting pada manusia manusia dan hewan tingkat tingkat tinggi tinggi lainnya, lainnya, yaitu yaitu sebagai sebagai sumber kalori. Karbohidrat Karbohidrat juga mempunyai fungsi biologi lainnya yang tak kalah penting bagi beberapa makhluk hidup tingkat renda rendah, h, ragi ragi misa misaln lnya ya,, mengu menguba bah h karboh karbohid idra ratt (glu (gluko kosa sa)) menj menjadi adi alkoh alkohol ol dan dan karbondioksida untuk menghasilkan energi. (Hawab, HM : 2004) Karbohidrat berfungsi sebagai pembangun struktur maupun yang berperan fungsional fungsional dalam proses metabolisme. metabolisme. Hasil Hasil metabolism metabolismee karbohidrat karbohidrat antara lain glukos glukosaa yang yang terdap terdapat at dalam dalam darah darah sedang sedangkan kan glikoge glikogen n adalah adalah karbohi karbohidra dratt yang yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. Sifat kimia karbohidrat berhubungan erat dengan gugus fungsi yang terdapat pada molekulnya yaitu gugus –OH, gugus aldehida dan gugus keton. Berbagai uji telah dikembangkan untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif terhadap keberadaan karboh karbohidr idrat, at, mulai mulai dari dari yang yang membed membedaka akan n jenisjenis-jen jenis is karbohi karbohidra dratt dari dari yang yang lain lain
sampai pada yang mampu membedakan jenis-jenis karbohidrat secara spesifik. Uji reaksi reaksi tersebut tersebut meliputi meliputi uji Molisch, Barfoed, Barfoed, Benedict Benedict dan fermentasi fermentasi.. (Poedjiyadi (Poedjiyadi,, A : 2006)
TUJUAN
Tujuan praktikum adalah menunjukkan sifat dan struktur karbohidrat melelui uji-uji kualitatif, mengamati struktur beberapa karbohidrat melalui sifat reaksinya dengan beberapa reagen uji yaitu uji Molisch, Benedict, Barfoed, dan fermantasi.
ALAT DAN BAHAN
Bahan-bahan yang digunakan adalah Glukosa 1%, Fruktosa 1%, Sukrosa 1%, Laktosa 1%, Maltosa 1%, Pati 1%, pereaksi Molisch, pereaksi Benedict, pereaksi Barfoed, Fosfomolibdat, Asam sulfat pekat, ragi, NaOH 10%, kapa s, aquades, tissu. Alat-alat yang digunakan adalah, tabung fermentasi, oven, gelas piala 250ml, tabung reaksi, reaksi, pipet Mohr 5ml, kaki tiga, kasa, pembakar pembakar spirtus, spirtus, pipet tetes, tetes, lemari asam, bulp.
PROSEDUR PERCOBAAN
Pada Pada uji uji moli molisc sch, h, seba sebany nyak ak 5ml 5ml laru laruta tan n yang yang di uji uji (glu (gluko kosa sa,, frukt fruktos osa, a, sukros sukrosa, a, laktos laktosa, a, maltos maltosa, a, dan pati) pati) di masukka masukkan n ke dalam dalam tabung tabung reaksi reaksi,, lalu lalu ditambahkan 2 tetes pereaksi molish , dicampur rata, kemudian ditambahkan 3 ml asam sulfat pekat secara perlahan-lahan melalui dinding tabung, warna violet (ungu) kemerah-merahan pada batas kedua cairan menunjukkan reaksi positif, sedangkan warna hijau menunjukan reaksi negatif. Untuk uji Benedict, sebanyak 5 ml reaksi Benedict dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 8 tetes larutan bahan yang diuji dicampur rata dan dididihkan selama 5 menit, menit, biarkan biarkan sampai dingin kemudian kemudian diamati diamati perubahan warnanya, jika terbentuk warna hijau, kuning atau endapan merah bata berarti positif. Sedangkan warna biru pada larutan menunjukkan hasil yang negatif. Dilakukan Uji
ini terhadap larutan Glukosa 1%, Fruktosa 1%, Sukrosa 1%, Laktosa 1%, Maltosa 1%, Pati. Pada uji barfoed, sebanyak 1 ml pereaksi dan bahan percobaan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian dipanaskan dalam air mendidih selama 3 menit dan didinginkan, setelah itu masukkan 1 ml fosfomoliubdat , kocok dan amati warna yang tejadi, tejadi, jika terbentuk warna biru setelah penambahan fosfomoli fosfomolibdat, bdat, maka reaksi positif. Dilakukan Uji ini terhadap larutan Glukosa 1%, Fruktosa 1%, Sukrosa 1%, Laktosa 1%, Maltosa 1%, Pati Pada uji fermentasi, 25 ml larutan bahan percobaan dan 1 gram ragi roti digerus sampai terbentuk suspensi yang homogen , kemudian suspensi diisikan ke dalam tabung fermentasi sampai bagian kaki tertutup dan terisi penuh oleh cairan. Selanjutnya dilakukan pemeraman pada suhu 360C, kemudian diamati setiap selang 20 menit sebanyak 3 kali pengamatan. Jika terdapat ruang gas pada kaki tabung yng tertutup ukurlah panjang atau isi gas tersebut, lalu untuk membuktikan bahwa gas yang terbentuk gas CO2 , dilakukan penambahan larutan NaOH 10% kedalam tabung fermentasi melalui kaki yang terbuka dan tutuplah mulut tabung dengan ibu jari sambil tabung dibolak-balik beberapa kali. Isapan pada ibu jari menunjukkan adanya gas CO2. . Dilakukan Uji ini terhadap larutan Glukosa 1%, Fruktosa 1%, Sukrosa 1%, Laktosa 1%, Maltosa 1%, Pati.
HASIL PENGAMATAN
Tabel 1 Hasil Uji Molisch Bahan uji Glukosa 1% Fruktosa 1% Sukrosa 1% Laktosa 1% Maltosa 1 % Pati Keterangan
Hasil uji + + + + + +
: + -
Warna yang terbentuk Cincin violet Cincin violet Cincin violet Cincin violet Cincin violet Cincin violet
: Sampel mengandung karbohidrat : Sampe ampell tida tidak k men menga gand ndun ung g kar karbo bohi hidr drat at
Gambar 1 Glukosa dalam Uji Molisch
Gambar 2 Fruktosa dalam Uji Molisch
Gambar 3 Sukrosa dalam Uji Molisch
Gambar 4 Maltosa dalam Uji Molisch
Gambar 5 Laktosa dalam Uji Molisch
Gambar 6 Pati dalam Uji Molisch
Tabel 2 Hasil Uji Benedict Bahan Uji Glukosa 1%
Hasil +
Warna yang terbentuk Hijau kebiruan
Endapan Merah bata
Fruktosa 1% Sukrosa 1% Laktosa 1% Maltosa 1 % Pati Keterangan : + -
+ Hijau kebiruan Biru tua + Hijau kebiruan + Hijau kebiruan biru : Sampel mengandung gula pereduksi : Sam Sampe pell ti tidak dak men menga gand ndun ung g gul gulaa per pered eduk ukssi
Gambar 7 Glukosa dalam Uji Benedict
Gambar 10 Maltosa dalam Uji Benedict Tabel 3 Hasil Uji Barfoed Bahan Uji Glukosa 1% Fruktosa 1% Sukrosa 1% Laktosa 1% Maltosa 1 % Pati
Merah bata -
Gambar 8 Fruktosa dalam Uji Benedict
Gambar 9 Sukrosa dalam Uji Benedict
Gambar 11 Laktosa dalam Uji Benedict
Gambar 12 Pati dalam Uji Benedict
Hasil + + -
Warna yang terbentuk Biru tua Biru tua Biru muda Biru muda Biru muda Biru muda
Keterangan
: + -
: Sampel merupakan monosakarida : Sampel bukan merupakan monosakarida
Gambar 13 Glukosa dalam Uji Barfoed
Gambar 14 Fruktosa dalam Uji Barfoed
Gambar 15 Sukrosa dalam Uji Barfoed
Gambar 16 Maltosa dalam Uji Barfoed
Gambar 17 Laktosa dalam Uji Barfoed
Gambar 18 Pati dalam Uji Barfoed
Tabel 4 Hasil Uji Fermentasi Bahan uji
Panjang gas dalam tabung (cm) 15 menit pertama 15 menit kedua + 0,5 cm Hanya di ujung tabung + 0,2 cm 0,6 cm + 1,5 cm 2,0 cm : Terbentuk gas karbondioksida
Gas CO2
Glukosa 1% Sukrosa 1% Pati Keterangan : + -
: Tidak terbentuk gas karbondioksida
Gambar 19 Fermentasi Pati
Gambar 20 Struktur Glukosa
Gambar 21 Struktur Fruktosa
Gambar 23 Struktur Laktosa PEMBAHASAN
Gambar 22 Struktur Maltosa
Gambar 24 Struktur Sukrosa
Pada uji Molisch, pereaksi yang digunakan merupakan larutan 5% α-naftol dalam alkohol 95%. Uji ini berdasarkan berdasarkan pembentukan pembentukan furfural furfural atau turunan-tur turunan-turunan unan dari karbohidrat yang didehidratasi oleh asam pekat (dalam uji ini adalah asam sulfat pekat pekat). ). Reaksi Reaksi pemben pembentuk tukan an furfur furfural al ini adalah adalah reaksi reaksi dehidra dehidrasi si atau atau pelepas pelepasan an molekul air dari suatu senyawa. Furfural atau derivatnya dapat membentuk senyawa berarna apabila direaksikan dengan α-naftol. Apabila ditambahkan asam sulfat pekat akan terbentuk dua lapisan zat cair. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara furfural dengan α-naftol α-naftol.. Reaksi
ini tidak spesifik untuk karbohidrat namun hasil reaksi yang negatif menunjukkan bahwa bahwa sampel sampel tidak tidak mengand mengandung ung karboh karbohidr idrat. at. Berdas Berdasark arkan an percob percobaan aan,, hasil hasil uji menunjukkan bahan semua bahan yang diuji adalah karbohidrat. Hal ini ditunjukkan dengan dengan terben terbentuk tuknya nya cincin cincin berwar berwarna na ungu ungu pada pada tabung. tabung. Dengan Dengan demiki demikian an telah telah dibuktikan bahwa glukosa, sukrosa, frukrosa, maltosa, laktosa dan pati merupakan karbohidrat. Pada uji Benedict, pereaksi yang digunakan merupakan kuprisulfat, natrium karbonat dan natrium sitrat yang dapat mereduksi ion Cu2+ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ kemudian kemudian mengendap mengendap sebagai Cu2O. Adanya natrium natrium karbonat karbonat dan natrium sitrat membuat pereaksi benedict bersifat basa lemah. Larutan tembaga yang basa bila direduksi oleh karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan membent membentuk uk kuproo kuprooksi ksida da (CuO). (CuO). Endapan Endapan yang yang terbent terbentuk uk dapat dapat berwar berwarna na hijau hijau kebiru kebiruan, an, hijau hijau dan kuning. kuning. Warna Warna endapa endapan n ini bergan bergantun tung g kepada kepada konsen konsentra trasi si karbohidrat yang diperiksa. Berdasarkan uji yang dilakukan, pada sampel glukosa dan fruktosa memberikan hasil positif yang ditandai dengan warna larutan hijau kebiruan dan terdapat endapan merah bata. Sedangkan pada laktosa dan maltosa maltosa memberikan memberikan hasil positif yang ditandai dengan warna larutan hijau kebiruan tanpa endapan merah bata. bata. Warna Warna hijau hijau kebiru kebiruan an terseb tersebut ut mengin mengindik dikasi asikan kan terdap terdapatn atnya ya gula gula dengan dengan konsentrasi sekitar 250 mg/dL. Pada sukrosa dan pati menunjukkan hasil yang negatif karena warna yang terbentuk adalah warna biru yang menunjukkan tidak terdapatnya gula pereduksi pada sampel. Pada uji Barfoed, pereaksi yang digunakan merupakan larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dan bukan bukan monosa monosakar karida ida.. Ion Cu+ dari dari pereak pereaksi si Barfoe Barfoed d dalam dalam suasan suasanaa asam asam akan direduksi lebih cepat oleh gula reduksi monosakarida daripada disakarida. Ion Cu+ yang yang diha dihasi silk lkan an dire direak aksi sika kan n deng dengan an perea pereaks ksii warn warnaa fosf fosfom omol olib ibda datt sehi sehingg nggaa menghasilka menghasilkan n warna biru yang menunjukkan adanya monosakarid monosakarida. a. Berdasarkan Berdasarkan percobaan, hasil uji menunjukkan bahwa glukosa dan fruktosa adalah monosakarida. Hal ini ditunjukkan dengan terbentuknya larutan berwarna biru tua pada tabung. Sedangkan pada sukrosa, maltosa, laktosa dan pati menunjukkan hasil yang negatif
dengan warna larutan biru muda. Dengan demikian telah dibuktikan bahwa glukosa dan frukro frukrosa. sa. Sedangk Sedangkan an sukros sukrosa, a, maltos maltosa, a, laktos laktosaa dan pati pati bukan bukan merupa merupakan kan monosakarida. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerob (tanpa oksigen). Secara umum, umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi bentuk respirasi anaerob, anaerob, akan akan teta tetapi pi,, terd terdap apat at defi defini nisi si yang yang lebi lebih h jela jelass yang yang mend mendef efin inis isik ikan an fermentasi sebagai respir respirasi asi dalam dalam lingkun lingkungan gan anaero anaerobik bik dengan dengan tanpa tanpa aksept akseptor or elektron eksternal. Karbohidrat (gula) adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam but butir irat at dan dan aset aseton on.. Ragi Ragi dike dikena nall sebag sebagai ai bahan bahan yang yang umum umum digun digunak akan an dala dalam m fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi. Pada uji fermentasi, gas karbondioksida yang berasal dari ragi lebih cepat terj terjad adii pada pada mono monosa sakar karid idaa khus khusus usny nyaa gluko glukosa sa.. Hal Hal ini ini menun menunju jukk kkan an bahwa bahwa monosakarida lebih reaktif daripada disakarida dan polisakarida. Selain itu pati dan disakarida lainnya merupakan molekul yang relatif lebih besar dibandingkan dengan monosakarid monosakaridaa sehingga sehingga kemampuan kemampuan ragi untuk mencerna mencerna mengubah mengubah pati tersebut menjadi etil alkohol dan karbondioksida lebih banyak memerlukan energi dan waktu yang yang lebih lebih lama. lama. Berdas Berdasark arkan an percob percobaan aan,, hasil hasil uji menunj menunjukka ukkan n bahwa bahwa glukos glukosa, a, sukrosa dan pati menghasilkan gas karbondioksida karbond ioksida pada proses fermentasi. Reaksi Reaksi anaero anaerob b terdir terdirii atas atas serangk serangkaia aian n reaksi reaksi yang yang menguba mengubah h glukos glukosaa menjadi asam laktat. Proses ini disebut glikolisis. Tiap reksi dalam proses glikolisis ini menggu menggunaka nakan n enzim enzim terten tertentu. tu. Tahap Tahap pertam pertamaa glikol glikolisi isiss adalah adalah pengubah pengubahan an glukosa glukosa menjadi menjadi glukosa-6-f glukosa-6-fosfat osfat dengan reaksi reaksi fosforilas fosforilasi. i. Gugus fosfat diterima diterima dari ATP dalam reaksi sebagai berikut :
Gambar 25 Reaksi Pertama Pertama Glikolisis Glikolisis Enzim heksokinasi heksokinasi merupakan merupakan katalis katalis dalam reaksi tersebut dibantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Enzi mini ditemukan oleh Meyerhof pada tahun 1927 dan telah dapat dikristalkan dari ragi, mempunyai berat molekul 111.000. Heksokinase yang berasal dari ragi dapat merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari dariAT ATP P tida tidak k hany hanyaa kepad kepadaa gluk glukos osaa teta tetapi pi juga juga pada pada fruk frukto tosa sa,, mano manosa sa dan dan glukos glukosami amina. na. Dalam Dalam otak, otak, otot otot dan hati hati terdapa terdapatt enzim enzim heksoki heksokinas nasee yang yang multi multi substrat ini. Disamping itu, ada pula enzim-enzim yang khas tetapi juga pada kepada fruk frukto tosa sa,, mano manosa sa dan dan gluko glukosa sami mina na.. Dalam Dalam kina kinase se.. Hati Hati juga juga memp mempro roduk duksi si fruksokinase yang menghasilkan fruktosa-1-fosfat. Proses glikolisis dimulai dengan molekul molekul glukosa glukosa dan diakhiri diakhiri dengan terbentuknya terbentuknya asam laktat. Serangkaian Serangkaian reaksireaksireaksi dalam proses glikolisis tersebut dinamakan juga jalur embeden-Meyerhof (lihat Gambar 26).
Gambar 26 Bagan reaksi glikolisis
Reaksi-reaksi yang berlangsung pada proses glikolisis dapat dibagi dalam dua fase fase.. Pada Pada fase fase pert pertam ama, a, gluko glukosa sa diub diubah ah menj menjad adii trio triosa safo fosf sfat at denga dengan n pros proses es fosforilasi. Fase kedua dimulai dari reaksi oksidasi triosafosfat hingga terbentuk asam laktat laktat.. Perbed Perbedaan aan antara antara kedua kedua fase fase ini terlet terletak ak pada fase fase energi energi yang yang berkai berkaitan tan dengan reaksi-reaksi dalam kedua fase tersebut. Dalam proses glikolisis satu mol glukosa diubah menjadi dua mol asam laktat. Fase pertama dalam proses glikolisis meli elibatk batkan an 2 mol ATP ATP yang ang diub diubah ah menj menjad adii ADP. ADP. Jadi Jadi fase fase per pertama ama ini ini menggunakan energi yang tersimpan dalam molekul ATP. Fase kedua mengubah dua mol triosa yang terbentuk pada fase pertama menjadi dua mol asam laktat, dan dapat menghasilkan 4 mol ATP. Jadi fase kedua ini menghasilkan energi. Apabila ditinjau secara keseluruhan proses glikolisis ini menggunakan 2 mol ATP dan menghasilkan 4 mol ATP sehingga masih ada sisa 2 mol ATP yang ekivalen dengan energi sebesar 14.000 kalori. Energi tersebut tersimpan dan dapat digunakan oleh otot dalam energi yang dibebaskan untuk reaksi glukosa menjadi asam laktat adalah 56.000 kalori, maka dapat dihirung 14.000/56.000 x 100%=25%. Suatu tingkat efisiensi yang cukup tinggi.
KESIMPULAN
Uji Molisch digunakan untuk menentukan karbohidrat secara umum dan telah dibuktikan bahwa semua contoh (glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltosa, dan pati) pati) merupa merupakan kan karboh karbohidr idrat. at. Uji Benedic Benedictt diguna digunakan kan untuk untuk menent menentukan ukan gula gula pereduksi dalam karbohidrat, dan telah dibuktikan bahwa glukosa, fruktosa, laktosa, dan dan
malt altosa osa
menga engand ndun ung g
gul gula
per pereduk eduksi si..
Uji Uji
Barf Barfoe oed d
digu diguna naka kan n
unt untuk
mengidentifikasi antara monoskarida dan bukan monosakarida dan telah dibuktikan bahwa yang termasuk monosakarida adalah glukosa dan fruktosa. Uji fermentasi yang menggunakan ragi dapat mencerna dan merubah karbohidrat menjadi etil alkohol dan gas karbondioksida dan terbukti bahwa semua contoh menghasilkan karbondioksida
DAFTAR PUSTAKA
Hart, Harold. 1983. Kimia 1983. Kimia Organik . Jakarta : Erlangga. Poedjiyadi, Anna dkk. 2006. Dasar-DasarBiokimia 2006. Dasar-DasarBiokimia.. Jakarta : UI-Press. Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 2. Jakarta : Erlangga. Hawab, HM. 2004. Pengantar 2004. Pengantar Biokimia. Biokimia. Jakarta : Bayu Media Publishing. Lehninger.1982. Dasar-Dasar Lehninger.1982. Dasar-Dasar Biokimia. Biokimia . Penerjemah : Maggy Thenawijaya. Jakarta : Erlangga. Mulia, Isnan. 2007. Fermentasi 2007. Fermentasi.http://metabolismelink.freehostia.com/fermentasi.htm .http://metabolismelink.freehostia.com/fermentasi.htm [terhubung berkala]. [4 September 2009] BPP, Poni. 2006. Fermentasi 2006. Fermentasi.. http://id.shvoong.com/exact-sciences/1663623fermentasi/ [terhubung berkala]. [4 September 2009] Earley, Clarke. 2008. Physiological 2008. Physiological Chemistry. Chemistry. http://www.personal.kent.edu/~cearley/PChem/glycol/carbomet.gif [terhubung berkala]. [5 September 2009]
