Pursuit of happiness: Praktikum "Fermentasi"

SEPUTAR RESPIRASI ANAEROB (FERMENTASI)

Setelah berolahraga atau mengerjakan suatu pekerjaan berat, napas menjadi terengah-engah karena suplai oksigen yang masuk tubuh menjadi berkurang. Tubuh mengatasi keadaan ini dengan memperpendek jalur pembentukan energi melalui proses respirasi anaerob. Cara ini ditempuh agar tubuh tidak kekurangan pasokan energi ketika melakukan suatu aktivitas berat. Respirasi anaerob dikenal juga dengan istilah fermentasi.

Respirasi anaerob:

C₆H₁₂O₆ → 2 C₂ H₅OH + 2 CO₂ + 28 kkal + 2 ATP

Respirasi anaerob terjadi bila tidak ada oksigen. Perlu diingat, bahwa dalam respirasi aerob oksigen berperan sebagai penerima elektron terakhir. Bila peran oksigen digantikan oleh zat lain, terjadilah respirasi anaerob. Organelaorganela dan reaksi-reaksi yang terlibat dalam proses respirasi aerob sama dengan respirasi anaerob. Adapun zat lain yang dapat menggantikan peran oksigen antara lain NO₃dan SO₄. Sejauh ini baru diketahui bahwa yang dapat menggunakan zat pengganti oksigen merupakan golongan mikroorganisme. Dengan demikian, organisme tingkat tinggi tidak dapat melakukan respirasi anaerob. Bagaimana organisme tingkat tinggi mengubah energi potensial kimia menjadi energi kinetik jika tidak ada oksigen? Apabila tidak tersedia oksigen, organisme tingkat tinggi mengubah energi potensial kimia menjadi energi kinetik melalui proses fermentasi.

Pada kebanyakan tumbuhan dan hewan, respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob, namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat karena sesuatu hal, maka hewan dan tumbuhan tersebut melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, yang disebut respirasi anaerob.

Respirasi anaerob merupakan reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Perlu Anda ketahui sel jamur dan bakteri dapat melakukan respirasi anorganik. Demikian juga apabila kita melakukan konstraksi otot terlalu kuat misalnya berlari-lari, maka sel-sel jaringan otot kita juga melakukan respirasi anaerob. Pada keadaan oksigen yang tidak mencukupi untuk respirasi maka terjadi penimbunan asam laktat di dalam sel dan akan menimbulkan kelelahan. Proses penguraian pada respirasi anaerob disebut fermentasi. Dari hasil akhir fermentasi, jenis fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu, dan fermentasi alkohol. Pada respirasi anaerob, jalur yang ditempuh meliputi:

a. Lintasan glikolisis.

b. Pembentukan alkohol (fermentasi alkohol) atau pembentukan asam laktat (fermentasi asam laktat).

c. Akseptor elektron terakhir bukan oksigen, tetapi molekul alkohol dan atau asam laktat.

d. Energi dihasilkan hanya 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.

Tujuan

Untuk membuktikan bahwa fermentasi menghasilkan etanol (C₂H₅OH), CO₂, dan energi (ATP).

Dasar Teori

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel pada keadaan anaerob (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerob akan tetapi terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerob dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Pada proses respirasi anaerob hidrogen bergabung dengan prodak asam piruvat membentuk alkohol. Dalam fermentasi, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Katabolisme adalah reaksi penguraian senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Penguraian suatu senyawa dapat menghasilkan energi. Energi berasal dari terlepasnya ikatan-ikatan kimia yang menyusun suatu persenyawaan.

Semakin kompleks persenyawaan kimia itu, semakin banyak ikatan kimia yang menyusunnya dan akan semakin besar energi yang dilepaskan. Akan tetapi energi itu tidak dapat digunakan secara langsung oleh sel.

Energi tersebut diubah terlebih dahulu menjadi persenyawaan ATP yang dapat digunakan oleh sel sebagai sumber energi terpakai. Contoh katabolisme adalah proses pernapasan sel atau respirasi. Respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dibedakan menjadi dua yaitu respirasi aerob, yaitu respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi, dan respirasi anaerob, yaitu respirasi yang tidak membutuhkan oksigen bebas untuk mendapatkan energi. Bahan baku respirasi adalah karbohidrat, asam lemak atau protein.

Hasil respirasi berupa CO₂, air dan energi dalam bentuk ATP. Salah satu contoh respirasi anaerob yaitu fermentasi. Fermentasi ini dilakukan oleh-oleh sel-sel ragi terhadap glukosa yang kemudian menghasilkan CO₂ dan energi, dan untuk membuktikan bahwa pada proses fermentasi yang dilakukan oleh sel-sel ragi terhadap glukosa akan menghasilkan etanol, karbondioksida, dan energi maka dilakukanlah percobaan ini.

Alat dan Bahan

¨ 2 botol bekas yang bening (600ml)

¨ Selang / sedotan yang bias ditekuk

¨ Plastisin / malam

¨ Air kapur yang sudah diendapkan

¨ Fermipan (ragi)

¨ Larutan glukosa

¨ PP

¨ Termometer

Cara Kerja

1. Buat dua lubang pada setiap tutup botol, ukuran disesuaikan dengan sedotan / selang.

2. Isi botol A dengan larutan glukosa dan botol B dengan air kapur + PP.

3. Masukkan sedotan / selang ke salah satu lubang yang telah dibuat sehingga kedua botol terhubung. Selang di botol A tidak sampai menyentuh larutan glukosa dan di botol B sampai menyentuh larutan.

4. Ukur suhu, bau pada botol A dan amati warna, endapan pada botol B, kemudian catat pada data pengamatan.

5. Pada lubang yang satunya di botol A masukkan termometer dan di botol B dengan sedotan / selang tidak sampai mengenai air kapur + PP.

6. Pastikan semua lubang telah rapat dengan cara memeberi plastisin / malam.

7. Tambahkan fermipan di botol A, amati warnanya kemudian catat pada data pengamatan.

8. Pasang tutup botol pada masing – masing botol.

9. Amati suhu, bau, busa, warna pada botol A dan warna, endapan pada botol B kemudian catat pada data pengamatan.

Data Pengamatan

Botol	Perubahan	Keadaan
Botol	Perubahan	Awal	Akhir
A	Suhu	30⁰C	32⁰C
	Bau	Tidak berbau	Berbau alkohol
	Busa	Tidak ada	Banyak
	Warna	Putih	Coklat
B	Warna	Pink keunguan	Pink memudar hampir putih
B	Endapan	Tidak terdapat endapan	Terdapat endapan

Analisis Data

¨ Pada Botol A

a) Suhu

Botol A berisi larutan glukosa diukur suhunya awalnya kemudian diberi fermipan. Setelah beberapa menit larutan glukosa bereaksi dengan fermipan ternyata suhunya mengalami kenaikan. Hal tersebut menunjukkan bahwa fermentasi menghasilkan energi ditandai dengan kenaikan suhu.

b) Bau

Dengan bereaksinya larutan glukosa dengan fermipan terciumlah bau alkohol. Hal tersebut menunjukkan bahwa fermentasi menghasilkan alkohol dan alkohol terbentuk dari reaksi yang didapat dari respirasi anaerob glukosa oleh fermipan (fermipan merupakan bibit jamur atau bibit saccharomyces).

c) Busa

Adanya busa pada botol A menunjukan bahwa larutan tersebut menghasilkan karbondioksida ( CO₂).

d) Warna

Cepat dan atau lambatnya pembentukan gelembung udara dipengaruhi oleh jenis fermipan sehingga untuk mengubah warna larutan pada tabung A diperlukan waktu yang cukup lama.

¨ Pada Botol B

a) Warna

Perubahan warna terjadi karena sifat basa dalam larutan berkurang. Itu dikarenakan oleh reaksi antara larutan kapur (Ca(OH)2) dan gas karbon dioksida (CO2).

b) Endapan

Botol B menghasilkan endapan menunjukan bahwa fermentasi menghasilkan karbondioksida.

Kesimpulan

· Respirasi anaerob merupakan reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Proses penguraian pada respirasi anaerob disebut fermentasi.

· Jenis fermentasi ada dua, yaitu fermentasi asam laktat dan alkohol. Hasil dari fermentasi alkohol adalah alcohol, karbondioksida dan energi.

FFOTO PRAKTIKUM