Dunia Edukasi: August 2022

MEKANISME METABOLISME

A. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Metabolisme adalah reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam sel. Reaksi kimia ini akan mengubah suatu zat menjadi zat lain. Metabolisme dibagi menjadi dua proses yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah pembentukan molekul-molekul kompleks dari molekul sederhana, contoh fotosintesis. Katabolisme adalah penguraian molekul-molekul kompleks menjadi molekul-molekul sederhana, contoh respirasi.

Peneliti melakukan penelitian ini untuk mengetahui bagaimana proses respirasi yg terjadi pada tumbuhan dan mengetahui faktor yg mempengaruhi proses fotosintesis.

2. Pertanyaan Penelitian

Penjabaran rumusan masalah yang telah dikemukakan dapat diuraikan sebagai dalam beberapa pertanyaan penelitian sebagai berikut :

a. Apa saja faktor yang mempengaruhi anabolisme dan katabolisme?

b. Bagaimana pengaruh laju respirasi terhadap tanaman kecambah?

c. Factor apa saja yang mempengaruhi fotosintesis hidrila?

3. Tujuan Penelitian

a. Memahami proses respirasi pada tumbuhan.

b. Mengidentifikasi energi – energi yang mempengaruhi dan dipengaruhi pada percobaan.

B. TINJAUAN PUSTAKA

1. Fotosintesis

Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat nergy H₂O dan CO₂ menjadi senyawa energi yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari (Kimball, 2002).

Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut.

Fungsi utama fotosintesis adalah untuk memproduksi glukosa sebagai sumber energi utama bagi tumbuhan, dengan adanya glukosa ini akan terbentuk sumber energi lemak dan protein pula. Zat-zat ini akan menjadi sumber makanan bagi manusia dan hewan, oleh karena itu proses fotosintesis ini sangat penting dalam kehidupan kita.

Kemampuan fotosintesis tumbuhan pada masa hidupnya akan membuat sisa sisa tumbuhan tersebut tertimbun di dalam tanah. Timbunan dari tumbuhan dalam waktu yang lama akan membuatnya menjadi batu bara yang merupakan bahan baku dan sumber energi pada kehidupan modern.

Faktor – factor yang mempengaruhi fotosintesis dibagi menjadi 2, yaitu faktor internal danfaktor eksternal.

Faktor internal

Faktror internal adalah energi yang berasal dari tumbuhan itu sendiri. Artinya, setiap tumbuhan yang berbeda jenis, walaupun hidup dalam keadaan lingkungan yang sama akan berbeda pula reaksi fotosintesisnya, dapat kita simpulkan bahwa faktor internal merupakan faktor hereditas (keturunan).

Faktor eksternal

o. Kandungan Air dan Mineral dalam tanah

Seperti yang telah kami jelaskan tadi sahabat, air merupakan salah satu bahan baku yang digunakan untuk reaksi fotosintesis jadi semakin banyak air dalam tanah semakin bagus reaksi tersebut. Karena fotosintesis sangat bergantung dari penyerapan air oleh akar tumbuhan tersebut.

o. Temperatur

Fotosintesis merupakan reaksi yang tergantung kepada enzim, sedangkan kerja enzim ini dipengaruhi oleh suhu. Enzim tidak bisa bekerja pada suhu kurang dari 5^oC dan diatar 50^oC, jika suhu tidak sesuai maka fotosintesis tidak akan terjadi. Suhu terbaik untuk proses fotosintesis adalah diantara 28 – 30^oC.

o. Kandungan CO₂ di udara

Kandungan CO₂ di udara sekitar 0.03%, semakin banyak CO₂akan semakin baik rekasi yang terjadi.

o. Kandungan O₂

Rendahnya kandungan O₂ di udara dan di dalam tanah akan menghambat respirasi tumbuhan. Remdajmua respirasi ini juga akan menghambat pembentukan nergy oleh tumbuhan tersebut.

2. Respirasi

Respirasi berasal dari kata latin yaitu respirare yang berarti bernafas.

Reaksi respirasi merupakan reaksi katabolisme yang memecah molekul-molekul gula menjadi molekul anorganik berupa CO₂ dan H₂O

Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆ + O₂ → 6CO₂ + H₂O + energi

Reaksi di atas merupakan persamaan rangkuman dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses respirasi. Reaksi tersebut terlihat sangat sederhana, terlihat seakan respirasi merupakan reaksi tunggal, sehingga mungkin dapat agak menyesatkan karena respirasi yang sebenarnya bukanlah reaksi tunggal. Respirasi merupakan rangkaian dari banyak reaksi komponen, yang masing-masingnya dikatalisis oleh enzim yang berbeda.

Respirasi dapat digolongkan menjadi dua jenis berdasarkan ketersediaan O₂ di udara, yaitu respirasi aerob dan respirasi anaerob.

Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan O₂ dari udara.

Prosesnya meliputi :

Absorbsi oksigen,

Memecah senyawa organik, misal glukosa (KH) menjadi senyawa yang lebih sederhana (CO₂& H₂O),

Membebaskan energi. Sebagian energi dipakai untuk proses kehidupan,sebagian hilang sebagai panas.

Membebaskan CO₂ dan H₂O

Respirasi anaerob merupakan proses repirasi yang berlangsung tanpa membutuhkan O₂. Respirasi anaerob sering disebut juga dengan nama fermentasi. Respirasi anaerob biasanya terdapat pada tanaman tinggi hanya terjadi jika persediaan O₂ bebas di bawah minimum., pada biji-bijian yang tampak kering (jagung, padi, biji bunga matahari), buah-buahan yang berdaging seperti buah apel & peer dapat bertahan berbulan-bulan di dalam penyimpanan, dimana hanya terdapat H & N saja, buah terus menghasilkan CO₂. Hasil respirasi anaerob pd tanaman tingkat tinggi adalah asam sitrat, asam malat, asam oksalat, asam lartarat, asam susu.

C. CARA KERJA PRAKTIKUM

1. Fotosintesis

Alat dan bahan :

Beaker gelas 1000 ml

Corong kaca,

Tabung reaksi 2,

Kawat,

Cutter,

Tanaman air (Hydrilla sp, Densa sp)

Air kolam dan

NaHCO₃.

NaOH

Cara kerja :

1. Memasukkanbeberapa cabang tanaman air yang sehat sepanjang kira-kira 10-15 cm ke dalam corong kaca.

2. Memasukkan corong kaca ke dalam beaker gelas yang berisi medium air dengan posisi corong menghadap ke bawah.

3. Menutup bagian atas corong dengan tabung reaksi yang diusahakan berisi sebagian besar medium, dalam keadaan terbalik.

4. Lalu mengamati selama 5 menit rakitan percobaan tersebut di tempat terang, amati perubahan permenit.

5. Setelah 5 menit pengamatan, menambahkan NaHCO₃, lalu melakukan pengamatan ulang yang sama.

6. Mengulangi kegiatan 1-5 dengan mengganti NaHCO₃ dengan NaOH.

2. Respirasi

Alat dan bahan :

a. Satu set respirometer (2 buah)

b. Timbangan analitik

c. Jam

d. Kecambah Kedelai/Kc. Hijau

e. Kapas

f. Kain kasa

g. Larutan warna (metilen Blue)

Cara Kerja Respirasi

a. Membungkus Kristal NaOH/KOH dengan kapas, lalu memasukkan dalam tabung respirometer.

b. Memasukan kecambah kedelai yang telah ditimbang beratnya ke dalam botol respirometer, kemudian menutup dengan pipa berskala.

c. Menutup ujung pipa berskala dengan jari kurang lebih satu menit, kemudian melepaskan dan memasukkan setetes pewarna pada 0^o dengan menggunakan pipet.

d. Mengamati dan mencatat perubahan kedudukan safranin pada pipa berskala setiap 1 menit selama 5 menit.

e. Melakukan percobaan yang sama (langkah 1 sampai dengan 5) menggunakan kecambah kedelai dengan 2 berat yang berbeda dengan ukuran yang berbeda.

D. HASIL PRAKTIKUM

1. Tabel

Jumlah Kecambah	Volume Udara per Waktu Pengamatan (ml/Menit)
Jumlah Kecambah	1	2	3	4	5
15	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
20	0.8	1.3	1.8	2.3	2.9
25	1.2	1.8	2.5	3.0	3.4

No.	Perlakuan	Waktu	Banyak gelembung
1.	Cahaya Langsung	5 Menit	+++
2.	Tempat teduh	5 Menit	++
3.	Cahay Langsung + NaHCO₃	5 Menit	++++

Keterangan :

++++ : Banyak sekali

+++ : Banyak

++ : Sedang

+ : Sedikit

- : Sedikit

2. Grafik rata – rata laju metilen blue

Keterangan :

Grafik diatas menyatakan pada kecambah yang jumlahnya 15 memiliki laju respirasi 0,6 mL/menit, kecambah yang jumlahnya 20 memiliki laju respirasi 1,8 mL/menit, dan kecambah yang jumlahnya 25 memiliki laju respirasi 2,2 mL/menit.

E. PEMBAHASAN

Natrium hidroksida (NaOH) berperan sebagai pengikat CO₂ sehingga pada saat NaOH dimasukan kedalam botol respirometer yang kemudian ditutup menggunakan pipa berskala, kecambah akan melakukan respirasi. Dibuktikan dengan melajunya larutan pewarna (metilen blue) pada pipa berskala.

Pada saat peneliti melakukan praktikum fotosintesis Hydrilla, diketahui bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan oksigen, hal ini dapat dibuktikan dari adanya gelembung-gelembung yang dihasilkan. Saat dilakukan pada pengamatan pada tempat gelap tidak tampak adanya gelembung udara. Sedangkan saat pengamatan yang dilakukan dibawah sinar matahari secara langsung, tampak adanya gelembung udara dengan jumlah yang berbeda-beda. Hal ini menunjukkan bahwa proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah cahaya. Untuk percobaan yang dilakukan dengan pemberian NaCHO3, gelembung udara yang dihasilkan lebih banyak, hal ini membuktikan bahwa dengan penambahan serbuk NaCHO3 ini mempengaruhi kerja fotosintesis pada tanaman Hydrilla.

F. KESIMPULAN DAN SARAN

Menurut penelitian yang telah dilakukan, Natrium hidroksida (NaOH) memiliki pengaruh terhadap proses respirasi pada kecambah, dimana pada saat natrium hidroksida dimasukkan ke dalam botol respirometer yang ditutup menggunakan pipa berskala, larutan warna akan melaju. Hal ini dikarenakan larutan warna ditarik oleh oksigen (O₂) yang di serap kecambah kemudian karbon dioksida (CO₂) yang dihasilkan kecambah akan diikat oleh natrium hidroksida. Cepat lambatnya laju larutan warna ini dipengaruhi oleh jumlah kecambah yang digunakan, karena semakin banyak kecambah yang digunakan maka laju larutan akan semakin cepat dan sebaliknya jika kecambah yang digunakan sedikit maka laju larutan akan lambat.