Laporan Praktikum KI3261 Metabolisme dan Informasi Genetik Percobaan 1 Penyiapan Larutan Buffer, Media, dan Larutan Pendukung Eksperimen
Nama
:
Dwindi Agryanti Johar
NIM
:
10514015
Kelompok
:
3
Shift
:
Kamis Siang
Tanggal Percobaan
:
23 Februari 2017
Tanggal Pengumpulan
:
2 Maret 2017
Asisten
:
Sanja
LABORATORIUM BIOKIMIA PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2016
Percobaan 1 Penyiapan Larutan Buffer, Media, dan Larutan Pendukung Eksperimen
I.
Tujuan Percobaan
1. Penyiapan larutan buffer dan larutan pendukung eksperimen. 2. Membuat media Nutrient Broth cair dan padat sebagai media pertumbuhan mikroba. II.
Teori Dasar
Pengetahuan tentang sifat-sifat larutan sangat diperlukan karena hampir semua proses kimia terjadi di dalam larutan. Larutan merupakan campuran dari dua zat atau lebih yang homogen. Larutan terdiri dari dua komponen penting yaitu solute atau zat terlarut dan solvent atau pelarut. Komponen yang paling banyak disebut pelarut, sedangkan komponen yang sedikit disebut sebagai zat terlarut. 1 Larutan yang akan dibuat pada praktikum ini ialah larutan buffer, media, dan larutan pendukung eksperimen. Larutan buffer (penyangga) ialah larutan yang dapat menjaga (mempertahankan) pH dari penambahan asam, basa, maupun pengenceran oleh air. pH larutan buffer tidak berubah (konstan) setelah penambahan sejumlah asam, basa, maupun air. Larutan buffer mampu mempertahankan atau menetralkan penambahan asam maupun basa dari luar.2 Berdasarkan teori asam-basa Arrhenius, larutan yang mengandung campuran asam lemah dan garam yang anionnya senama dengan asam lemah tersebut akan membentuk larutan penyangga. Demikian juga jika lar utan mengandung campuran basa lemah dan garam yang kationnya senama dengan basa lemah akan membentuk larutan penyangga. Berdasarkan teori asam-basa Bronsted-Lowry, larutan yang mengandung campuran dari pasangan asam lemah dan basa konjugasi atau basa lemah dan asam konjugasi akan membentuk larutan penyangga. Prinsip larutan penyangga berdasarkan teori asam-basa Arrhenius terbatas hanya untuk campuran asam lemah dan garamnya atau basa lemah dan garamnya, sedangkan prinsip berdasarkan Bronsted-Lowry, selain asam lemah dan garamnya juga mencakup campuran garam dan garam.3 Selain pembuatan larutan, pada praktikum kali ini juga akan dibuat medium pertumbuhan suatu mikroorganisme. Larutan dan media yang akan digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme tertentu harus dalam keadaan steril (bebas mikroorganisme). Proses strerilisasi dapat dilakukan dengan mencuci dengan alkohol maupun pemanasan dengan autoklaf. 4
III.
Cara Kerja 1. Larutan buffer fosfat 0,5 M pH 7,4 Padatan Na2HPO4 diambil sebanyak 6,7 g dan padatan NaH 2PO4 diambil sebanyak 2,99 g, keduanya dilarutkan dalam akuades masing-masing 1 M 25 mL. Kemudian, untuk membuat larutan buffer pH 7,4, diambil larutan Na 2HPO4 sebanyak 19,35 mL dan NaH 2PO4 diambil sebanyak 5,65 mL. Larutan diukur dengan pH meter sampai angka pH menunjukkan 7,4 dengan ca ra penambahan larutan NaH2PO4 sedikit demi sedikit. Setelah pH larutan sesuai, larutan diencerkan hingga 50 mL dan disimpan dalam botol tube. 2. Larutan buffer fosfat 50 mM pH 7,4 Larutan buffer fosfat 0,5 M pH 7,4 diambil sebanyak 5 mL dan diencerkan dengan akuades sebanyak 50 mL. Kemudian, larutan disimpan dalam botol. 3. Larutan tris HCl 50 mM pH 8, 50 mL Tris base sebanyak 0,30385 g dilarutkan dalam 40 mL akuades dalam gelas kimia. Kemudian ditambahkan HCl tetes demi tetes sambil diukur dengan pH meter sampai angka pH menunjukkan angka 8. Kemudian, larutan diencerkan hingga 50 mL dan disimpan dalam botol. 4. Larutan TAE 50X 10 mL Sebanyak 2,42 g tris base, 0,571 mL asam asetat glasial (17,4 M), dan 0,372 g EDTA dilarutkan dalam 10 mL akuades. Kemudian, larutan tersebut dimasukkan ke dalam tabung falcon 10 mL. 5. Nutrient Broth Cair 50 mL Komposisi NB terdiri dari 0,3% beef extract, 0,3% pepton, dan 0,5% NaCl. Ketiga komposisi tersebut dilarutkan dalam 50 mL akuades, kemudian larutan dibagi kedalam 10 tabung reaksi dengan masing-masi ng tabung sebanyak 5 mL. Tabung ditutup dengan aluminium foil dan semua tabung disterilisasi dengan autoklaf. 6. Nutrient Agar 150 mL Komposisi NB agar terdiri dari 0,3% beef extract, 0,3% pepton, dan 0,5% NaCl serta ditambah agar sebanyak 2%. Seluruh komposisi dilarutkan dalam 150 mL akuades dan larutan yang telah dibuat dibagi kedalam 3 labu erlenmeyer 250 mL dengan masing-masing labu menampung larutan seban yak 50 mL.
IV.
Data Pengamatan
Larutan
Komposisi
Massa (g)
Volume (mL)
Keterangan
Buffer fosfat 0,5 M pH 7,4
Na2HPO4 NaH2PO4 Buffer fosfat 0,5 M pH 7,4 Tris base
6,7 2,99
25; 19,35 25; 5,65 5 mL
Pengenceran pertama; pembuatan buffer; pengenceran hingga 50 mL
Buffer fosfat 50 mM pH 7,4 Tris HCl 50 mM pH 8, 50 mL
0,30385
Pengenceran hingga 50 mL Pengenceran hingga 50 mL
TAE 50X 10 mL
NB Cair 50 mL
NB Agar 150 mL
V.
Tris base asam asetat glasial EDTA beef extract pepton NaCl beef extract pepton NaCl agar
2,42
Pengenceran hingga 10 mL 0,571
0,372 0,15 0,15 0,25 0,45 0,45 0,75 3
Dilarutkan dalam 50 mL; larutan dibagi kedalam 10 tabung (masingmasing 5 mL) Dilarutkan dalam 150 mL; larutan dibagi 3 (masing-masing 50 mL)
Pengolahan Data 1. Larutan buffer fosfat 0,5 M pH 7,4 Mr Na2HPO4.7H2O = 268,07 g/mol Massa Na2HPO4 = 268,07 g/mol x 1 M x 0,025 mL Massa Na2HPO4 = 6,7 g Mr NaH2PO4.H2O = 119,98 g/mol Massa NaH2PO4 = 119,98 g/mol x 1 M x 0,025 mL Massa NaH2PO4 = 2,99 g
2. Larutan tris HCl 50 mM pH 8, 50 mL Perhitungan massa tris base yang dipakai m tris base = konsentrasi tris base x Mr x V m tris base = 50 mM x 121,14 g/mol x 50 mL m tris base = 0,30285 g 3. Larutan TAE 50X 10 mL Tidak ada perhitungan 4. NB Cair 50 mL Perhitungan berat masing-masing komposisi : Beef extract = 0,3% x 50 mL = 0,15 g Pepton = 0,3% x 50 mL = 0,15 g NaCl = 0,5% x 50 mL = 0,25 g 5. NB Agar 150 mL Perhitungan berat masing-masing komposisi : Beef extract = 0,3% x 150 mL = 0,45 g Pepton = 0,3% x 150 mL = 0,45 g NaCl = 0,5% x 150 mL = 0,75 g Agar = 2% x 150 mL = 3 g
VI.
Pembahasan Pada percobaan ini dilakukan pembuatan beberapa jenis larutan dan media yang dibutuhkan untuk percobaan selanjutnya. Pertama, dibuat larutan buffer fosfat 0,5 M pH 7,4 dengan cara membuat larutan stock A dari 6,7 g Na 2HPO4 yang dilarutkan dalam 25 mL akuades dan larutan stock B dari 2,99 g NaH 2PO4 yang dilarutkan dalam 25 mL akuades. Larutan stock A merupakan larutan yang bersifat basa, sedangkan larutan stock B merupakan larutan yang bersifat asam. Larutan buffer fosfat pH 7,4 dibuat dengan cara mengambil larutan stock A sebanyak 19,35 mL dan ditambahkan larutan stock B yang bersifat asam sedikit demi sedikit sampai pH larutan turun menjadi 7,4. Setelah pH larutan mencapai angka 7,4, volume akhir larutan yaitu 50 mL yang diencerkan menggunakan akuades. Dari larutan buffer fosfat 0,5 M ini dapat dibuat larutan buffer fosfat 50 mM dengan cara mengambil larutan buffer fosfat 0,5 M sebanyak 5 mL dan diencerkan hingga 50 mL. Larutan buffer ialah larutan yang dapat mempertahankan pH larutan ketika ditambahkan sejumlah asam, basa, dan air. Campuran didalam larutan buffer terdiri dari asam lemah dan basa konjugasinya yang menyebabkan larutan bersifat asam, dan basa lemah dengan asam konjugasinya yang menyebabkan larutan bersifat basa. Cara kerja larutan buffer ialah ketika larutan buffer tersebut ditambahkan asam atau basa, maka ia akan menjaga kesetimbangan reaksi dalam larutan. Misalnya, pada percobaan ini larutan buffer yang mengandung HPO 4 ditambahkan larutan asam H2PO4 . Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan reaksi ke kiri dan H+ akan bereaksi dengan HPO 4 dengan reaksi sebagai berikut.
HPO4(aq) + H+(aq) ⇌ H2PO4(aq) Hal yang sama akan terjadi jika larutan buffer tersebut ditambahkan basa, maka reaksi akan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi H + tetap dipertahankan. Halhal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan larutan buffer ialah bahan-bahan yang diperlukan dan konsentrasi masing-masing komposisi. Kesalahan pengambilan konsentrasi bahan akan berakibat fatal dan pH larutan buffer menjadi terganggu. Sistem buffer yang bagus digunakan dalam bidang biokimia ialah larutan buffer yang tidak mengandung racun agar mikroorganisme dapat tumbuh dengan baik dan larutan buffer dengan pH optimum bagi mikroorganisme, serta kelarutan buffer harus tinggi agar tidak membentuk agregat yang dapat mengganggu nilai pH. Selanjutnya, dibuat larutan tris HCl 50 mM pH 8, 50 mL. Padatan Tris base sebanyak 0,30385 g dilarutkan dalam 40 mL akuades dalam gelas kimia. Larutan ini bersifat basa dan pH larutan ini diturunkan pH-nya menggunakan larutan HCl yang ditambahkan sedikit demi sedikit sampai pH larutan turun menjadi 8. Berdasarkan praktikum yang sudah dilakukan, tercatat pH meter menunjukkan angka 8,09. Penambahan HCl tidak dilanjutkan karena dikhawatirkan pH akan menurun drastis dan jauh dari angka 8.
Kemudian, dibuat larutan TAE 50X 10 mL. Pembuatan larutan ini melalui proses yang cukup sederhana, yaitu sebanyak 2,42 g tris base, 0,571 mL asam asetat glasial (17,4 M), dan 0,372 g EDTA dilarutkan dalam 10 mL akuades. Kemudian, larutan tersebut dimasukkan ke dalam tabung falcon 10 mL. EDTA merupakan singkatan dari Etilen Diamin Tri Asetat. Struktur EDTA ialah sebagai berikut.
Gambar 1. Struktur EDTA
EDTA yang dipakai pada percobaan ini ialah berbentuk padatan. EDTA merupakan ligan sixidentat yang dapat membentuk ikatan koordinasi dengan ion logam melalui dua atom nitrogen dan empat gugus karboksilat. Kestabilan kompleks EDTA bergantung pada macamnya ion logam. Sebenarnya, larutan EDTA dapat dibuat dari padatan disodium etilendiamin tetraasetat.2H2O yang dilarutkan dalam sejumlah air. Kemudian, ditambahkan NaOH agar pH mencapai angka 8. EDTA biasanya digunakan pada titrasi kompleksiometri. Larutan EDTH dibuat pH 8 agar dapat membentuk kompleks dengan indikator yang biasa digunakan pada titrasi kompleksiometri, yaitu indikator EBT. Selain pada pH 8, EDTA juga bisa dibuat pada pH lain, hal ini bergantung kepada senyawa ion logam atau indikator yang akan berikatan dengan EDTA. 5 Selanjutnya, dibuat Nutrient Broth (NB) cair dan agar. Nutrient Broth cair terdiri dari beef ekstrak 0,3%, pepton 0,3%, dan NaCl sebanyak 0,5%. Ketiga komposisi tersebut dilarutkan dalam 50 mL akuades, kemudian larutan dibagi kedalam 10 tabung reaksi dengan masing-masing tabung sebanyak 5 mL. Tabung ditutup dengan aluminium foil dan semua tabung disterilisasi dengan autoklaf. Nutrient Broth merupakan suatu medium untuk mikroorgansime yang berbentuk cair. Ekstrak daging dan pepton digunakan sebagai bahan dasar karena ekstrak daging dan pepton merupakan sumber protein, vitamin, nitrogen, dan karbohidrat yang sangat dibutuhkan oleh organisme untuk tumbuh dan berkembang. Untuk Nutrient Agar (NA), komposisinya hampir sama dengan NB, yaitu beef ekstrak 0,3%, pepton 0,3%, dan NaCl sebanyak 0,5% ditambah dengan agar sebanyak 2%. Seluruh komposisi dilarutkan dalam 150 mL akuades dan larutan yang telah dibuat dibagi kedalam 3 labu erlenmeyer 250 mL dengan masing-masing
labu menampung larutan sebanyak 50 mL. Ekstrak daging dan pepton digunakan sebagai bahan dasar, dan agar digunakan sebagai bahan pemadat. Dalam hal ini, agar digunakan sebagai pemadat karena agar mudah membeku dan mengandung karbohidrat yang berupa galaktam sehingga tidak mudah diuraikan oleh mikroorganisme. VII.
Kesimpulan Pada percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa telah disiapkan atau dibuat larutan buffer fosfat konsentrasi 0,5 M dan 50 mM pH 7,4; larutan buffer tris HCl 0,5 M; larutan TAE 50X; media Nutrient Broth cair dan media Nutrient Broth agar. Seluruh larutan dan media disimpan untuk digunakan pada praktikum selanjutnya.
VIII. Daftar Pustaka [1] Aziz, Isalmi. 2013. Makalah Kimia Dasar, Larutan. Jakarta : Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. [2] Utami, Sri. 2011. Larutan Buffer . Materi Online, diunggah pada 1 Maret 2017. Sumber : http://skp.unair.ac.id/repository/GuruIndonesia/LarutanBuffer_SriUtami_9847.pdf [3] Sunarya, Yayan. 2010. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung : PT Grafindo Media Pratama. [4] Wirakhmi, Ikit Netra. 2014. Makalah Sterilisasi dan Disinfeksi. Purwokerto : Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Harapan Bangsa. [5] About Education. 0,5 M EDTA Solution Recipe. Diunggah pada 2 Maret 2017. Sumber : http://chemistry.about.com/od/labrecipes/a/Edta-Solution.htm
