Penuntun Prak Kimia Biologis 2_2014

PENUNTUN PRAKTIKUM

KIMIA BIOLOGIS

Untuk Mahasiswa S1 Kimia

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

PRAKATA

Puji dan syukur kami ucapkan kehadirat Allah SWT karena dengan ridha-

Nya buku Penuntun Praktikum Kimia Biologis ini dapat tersusun.

Buku penuntun praktikum ini merupakan buku panduan bagi mahasiswa S1

Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Pertanian Bogor dalam melakukan praktikum Kimia Biologis.

Penuntun praktikum ini disusun sesuai dengan tujuan instruksional mata

kuliah Kimia Biologis. Jenis-jenis praktikum yang dilakukan berkaitan

dengan peristiwa biologis yang berhubungan dengan kimia serta dapat

dilaksanakan sesuai ketersediaan peralatan di laboratorium kami.

Kami berharap dengan melakukan dan memahami praktikum Kimia

Biologis, akan memberi manfaat bagi mahasiswa dalam mengasah

keterampilan, mempertajam analisis, dan mempelajari prinsip pemecahan

masalah melalui kegiatan percobaan/praktikum.

Akhir kata kami berterima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam

penyusunan buku penuntun praktikum ini. Kritik dan saran sangat kami

harapkan untuk perbaikan di kemudian hari.

Bogor, Februari 2014

Irma H. Suparto

Dondin Sajuthi

Agus Saputra

DAFTAR ISI

Halaman

Prakata ..................................................................................................... i

Daftar Isi.................................................................................................. ii

Tata Tertib .............................................................................................. iii

I. Ikatan Hidrogen: Kristalisasi Air Dalam Sel Darah Merah 1 II. Transport Membran (Dialisis dan Osmosis) 3

III. Penentuan Karbohidrat secara Spektrofotometri.........................6

IV. Aktivitas Enzim Amilase................................................................9

V. Fermentasi Alkohol.......................................................................13

VI. Lemak dalam Makanan .15 VII. Denaturasi dan Analisis Protein secara Spektrofotometri 19

VIII. Ekstraksi DNA.............................................................................. 23

IX. Fotosintesis....................................................................................26

PRAKTIKUM I KIMIA BIOLOGI

Ikatan Hidrogen: Kristalisasi Air Dalam Sel

Ikatan hidrogen adalah salah satu gaya tarik menarik antar molekul yang

terjadi antara dua muatan listrik parsial dengan polaritas yang berlawanan,

dalam hal ini ikatan yang terjadi antara atom hidrogen dari molekul yang

satu dengan molekul lain yang memiliki atom N, O, dan F seperti ikatan

hidrogen pada antar molekul air, pada struktur protein, asam nukleat, dan

sebagainya

Struktur wujud zat padat adalah struktur dengan susunan teratur dan

wujud zat cair dengan susunan tidak teratur. Kristal es memiliki ikatan

hidrogen yang teratur, jika es mencair (entropi naik) maka sebagian ikatan

hidrogen akan terputus, sebaliknya jika air membeku atau mengkristal

maka ikatan hidrogen akan terbentuk secara teratur sehingga bobot jenis es

lebih rendah daripada bobot jenis air dengan perkataan lain volume es lebih

besar daripada volume air.

Tujuan Percobaan

Membuktikan terjadinya pembentukan ikatan hidrogen antar molekul air

(kristalisasi air), kristalisasi air dalam sel darah merah, dan pengaruh

gliserol terhadap kristalisasi air dalam sel darah merah.

Bahan dan Alat

Bahan-bahan Alat-alat

1 Aquades Gelas ukur 100 mL

2 Darah Video loupe

3 Heparin Vial

4 Gliserol Kaca obyek

5 Mikroskop

6 Pipet hematokrit

7 Jarum suntik

8 Kaleng minuman bekas

Cara Kerja

Percobaan 1. Pembentukan Ikatan Hidrogen pada Kristalisasi Air

1. Sediakan dua buah kaleng kosong bekas minuman, masing-masing

diisi penuh dengan aquades, ukur volume air dengan gelas ukur 100

mL

2. Isi kembali kedua kaleng tersebut penuh dengan aquadest lalu

dibekukan dengan memasukkannya ke dalam freezer

3. Setelah air membeku atau mengkristal, kristal es dicairkan dan

kaleng dikosongkan lagi

4. Isi kembali kaleng penuh dengan air aquades, ukur lagi volume air

dengan gelas ukur

2

5. Bandingkan volume kaleng setelah air dibekukan dan sebelum

dibekukan, perbedaan volume disebabkan oleh terbentuknya ikatan

hidrogen

Percobaan 2. Kristalisasi Air dalam Sel Darah Merah

1. Siapkan sampel darah dengan menggunakan jarum suntik sebanyak 1

mL kemudian dimasukkan ke dalam vial yang telah diberikan 0,2 mg

heparin

2. Celupkan ujung pipet hematokrit ke dalam sampel darah

3. Atur agar sampel darah berada di tengah pipet hematokrit lalu ukur

panjang sampel darah di dalam pipet hematokrit

4. Masukkan kedua pipet hematokrit ke dalam freezer

5. Setelah sampel darah membeku segera ukur panjang sampel darah

beku di dalam pipet hematokrit

6. Perbedaan panjang sampel darah beku dan sampel darah yang belum

dibekukan menunjukkan terbentuknya ikatan hidrogen

7. Biarkan sampel darah yang telah dibekukan mencair

8. Siapkan dua buah kaca objek yang bersih

9. Teteskan sampel darah tersebut pada kaca objek dan amati di bawah

mikroskop atau video loupe, bandingkan dengan sel darah merah

yang tidak dibekukan

Percobaan 3. Pengaruh Gliserol terhadap Kristalisasi Air dalam Sel Darah

Merah

1. Lalukan seperti pada percobaan 2.1, lalu tambahkan gliserol

sebanyak 0,10 mL, setelah itu dilakukan seperti butir 2.2 sampai

dengan 2.9

2. Bandingkan hasil yang diperoleh pada percobaan 3 dengan hasil

percobaan 1 dan 2

3

PRAKTIKUM II KIMIA BIOLOGI

Transport Membran (Dialisis dan Osmosis)

Tubuh manusia mengandung air dengan jumlah terbesar dibandingkan

dengan senyawa lainnya, yaitu mencapai xx%. Air dalam tubuh tidak berupa

air murni melainkan mengandung berbagai zat terlarut di dalamnya,

misalnya ion-ion, organel sel, enzim, dan lain sebagainya. Kesetimbangan

cairan dan komponen di dalam sel dijaga sedemikian rupa agar tetap dalam

kondisi yang stabil dengan berbagai mekanisme, diantaranya adalah osmosis,

difusi, dan dialisis.

Difusi adalah peristiwa menyebarnya suatu zat terlarut (larutan yang lebih

pekat) ke media pelarutnya (larutan yang lebih encer) sehingga mencapai

kondisi setimbang, difusi dapat melalui membran pemisah ataupun tidak.

Dialisis adalah difusi melalui suatu membran semipermeabel yang

memisahkan molekul dan ion kecil dengan molekul dan ion besar.

Kemampuan suatu molekul untuk berdifusi melalui membran

semipermeabel tergantung dari ukuran dan bentuk ion/molekul itu sendiri;

selain itu juga tergantung kepada pori-pori yag dimiliki oleh membran

semipermeabel itu sendiri. Prinsip dialisis ini dipakai pada mesin pencuci

ginjal yang dapat melewatkan darah pasien melalui suatu tabung membran

dialisis. Pada saat darah mengalir melalui membran tersebut, maka

partikel-partikel produk sisa tubuh bergerak, melalui difusi dari darah ke

cairan di luar membran. Darah yang bersih akan kembali ke tubuh.

Osmosis adalah perpindahan air dari larutan yang memiliki kemurnian air

lebih tinggi ke larutan yang kemurnian airnya lebih rendah, atau dengan

kata lain dari larutan encer ke larutan yang lebih pekat. Tekanan osmosis

suatu larutan adalah tekanan yang harus diberikan kepada larutan tersebut

untuk mencegah terjadinya pergerakan/perpindahan air, tekanan osmosis ini

sebanding dengan konsentrasi zat terlarut dalam larutan. Larutan yang

memiliki konsentrasi 1 M memiliki tekanan osmosis sebesar 22.4 atm.

Sel dalam tubuh (misalnya sel darah merah) akan mengalami kerusakan bila

ditempatkan pada kondisi tekanan osmosis yang tidak sesuai. Untuk

mencegah terjadinya perpindahan air dari atau ke luar sel, sel harus

menjaga tekanan osmosis antara di luar dengan di dalam sel sama. Beberapa

jenis sel mencegah efek tekanan osmosis ini dengan melindungi sel

menggunakan dinding sel yang kaku, sehingga dapat bertahan dengan

adanya perbedaan tekanan osmosis.

Membran plasma dari sel darah merah (SDM) sangat permeabel dengan

molekul air tetapi tidak permeabel untuk garam. Sel darah merah yang

dimasukkan ke dalam larutan isotonik akan tetap berukuran dan berbentuk

seperti semula. Sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan

hipotonik akan bengkak dan pada akhirnya pecah melepaskan Hb. Hal ini

disebabkan air akan ke dalam sel lebih cepat dari yang keluar. Fenomena ini

disebut sebagai hemolisis. Sel darah merah yang dimasukkan ke dalam

4

larutan yang hipertonik akan mengkerut dan tampak ada tonjolan-tonjolan

atau tepian yang tak beraturan, peristiwa ini dikenal dengan istilah krenasi.

Tujuan Percobaan

Mempelajari konsep dialisis pada larutan garam dan mengamati osmosis

pada sel darah merah.

Bahan dan Alat


1 Natrium klorida (NaCl) 5% (b/v) Membran dialisis

2 Pati 2% (b/v) Gelas piala

3 Iodin 1% Benang

4 AgNO3 1% (b/v) Mikroskop cahaya

5 Darah segar Kaca objek

6 Akuades Tabung reaksi

Cara Kerja

Percobaan 1. Dilisis

6. Larutan Pati 2% (b/v) sebanyak 10 ml ditambah dengan 10 ml NaCl

5% (b/v) di dalam gelas piala, campuran diaduk sampai homogen.

7. Membran dilisis sepanjang 7 cm disiapkan dengan cara mengikat

salah satu ujungnya dengan tali.

8. Membran dilisis diisi dengan campuran Pati-NaCl hingg hampir

penuh.

9. Lalu ujung yang masing terbuka diikat juga.

10. Kantung dialisis berisi campuran Pati-NaCl dimasukkan ke dalam

gelas piala berisi akuades selama kurang lebih 60 menit

11. Ambil masing-masing 2 ml cairan dari luar tabung lalu masukkan ke dalam 2 tabung reaksi berbeda (tabung 1 dan 2), kemudian

tambahkan pada tabung 1 iodin 1% sebanyak 10 tetes, dan

tambahkan 10 tetes AgNO3 1% pada tabung 2.

12. Ambil masing-masing 2 ml cairan dari dalam tabung lalu masukkan ke dalam 2 tabung reaksi berbeda (tabung 3 dan 4), kemudian

tambahkan pada tabung 3 iodin 1% sebanyak 10 tetes, dan

tambahkan 10 tetes AgNO3 pada tabung 4.

Percobaan 2. Uji iod dan klorida

10. Enam buah tabung reaksi disiapkan dan diberi nomor 1-6.

11. Tabung 1 dan 2 diisi dengan H2O.

12. Tabung 3 dan 4 siisi dengan NaCl 5%.

13. Tabung 5 dan 6 diisi dengan larutan pati 1% masing-masing 2 ml.

14. Tabung 1, 3, dan 5 ditambah dengan AgNO3 1% sebanyak 10 tetes.

15. Tabung 2, 4, dan 6 ditambah dengan pereaksi iodin 1% sebanyak 10

tetes.

16. Semua tabung diaduk dan catat perubahan warna yang dihasilkan

dan bandingkan dengan hasil pada percobaan 1.

5

Percobaan 3. Osmosis

3. Sebanyak 5 ml NaCl 0.1%, 0.85%, dan 5% dimasukkan ke dalam 3

tabung reaksi yang berbeda.

4. Kemudian tambahkan sebanyak 5 tetes darah segar secara perlahan,

biarkan selama sekitar 5 menit dan jangan diaduk.

5. Amati perubahan yang terjadi pada masing-masing tabung reaksi

secara langsung.

6. Ambil 1 tetes larutan dari masing-masing tabung dan pindkan pada

kaca objek, lalu amati dengan mikroskop perbesaran 10 dan 40 kali.

6

PRAKTIKUM III KIMIA BIOLOGI

Penentuan Karbohidrat dengan Spektroskopi

Karbohidrat merupakan biomolekul yang berupa polihidroksi aldehida atau

polihidroksi keton. Fungsi utama karbohidrat adalah sebagai sumber energi

bagi makhluk hidup terutama manusia dan hewan, disimpan dalam bentuk

pati (pada tumbuhan) dan glikogen (pada hewan), selain itu karbohidrat juga

berperan dalam pembentuk struktur, misalnya sebagai komponen utama

dinding sel tumbuhan (selulosa) dan dinding sel bakteri (peptidoglikan).

Berdasarkan jumlah monomer penyusunnya, karbohidrat dibagi menjadi

monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida merupakan

karbohidrat yang hanya memiliki satu monomer, contohnya adalah glukosa,

fruktosa, dan galaktosa. Disakarida merupakan karbohidrat yang

mengandung 2 monomer, contohnya adalah maltosa (glukkosa-glukosa),

sukrosa (glukosa-fruktosa), dan laktosa (glukosa-galaktosa). Sedangkan

polisakarida adalah karbohidrat yang tersusun atas lebih dari 2 monomer,

contohnya adalah pati, glikogen, kitin, dan selulosa.

Karbohidrat dalam suatu sampel dapat diketahui keberadaan dan jumlahnya

menggunakan berbagai teknik analisis, misalnya dengan metode Molisch

(identifikasi karbohidrat kualitatif umum), Anthrone (identifikasi

karbohidrat secara kuantitatif), Benedict (identifikasi gula pereduksi), iodin

(identifikasi polisakarida), dan osazon (identifikasi bentuk molekul).

Metode Anthrone didasarkan atas terhidrasinya karbohidrat oleh asam

sulfat pekat dalam pereaksi Anthrone membentuk furfural-furfural,

kemudian furfural-furfural ini bereaksi dengan Anthrone membentuk

kompleks berwarna biru yang intensitas warnanya sebanding dengan

konsentrasinya.

Uji iodin dilakukan untuk mendeteksi adanya polisakarida seperti pada pati.

Pereaksi iodin jika bereaksi dengan struktur heliks amilosa yang ada pada

pati akan menghasilkan warna biru pekat. Uji Benedict digunakan untuk

mendeteksi adanya gula dengan gugus aldehid atau keton bebas (gula

pereduksi). Gula pereduksi terdiri dari semua monosakarida dan diskarida

kecuali sukrosa. Hasil positif pada uji Benedict bila larutan berubah warna

menjadi biru pekat kemerahan. Ini menunjukkan adanya gula pereduksi,

semakin banyak warna merah yang muncul (hingga membentuk endapan

merah bata) menunjukkan konsentrasi gula pereduksi semakin besar. Hasil

negatif diperoleh jika warna hasil uji sampel berwarna biru, sama seperti

warna hasil uji pada blanko (akuades)

Pada percobaan ini, akan dilakukan penentuan konsentrasi karbohidrat yang

terdapat pada beberapa bahan berkarbohidrat tinggi, yakni tepung beras,

tepung terigu, gula pasir, dan fruktosa. Selain itu juga akan dilakukan uji

Bendedict dan uji iod terhadap semua sampel tersebut. Dari percoban ini,

kita akan mengetahui kandungan karbohidrat dalam masing-masing bahan

tersebut, karbohidrat yang memiliki gugus pereduksi, dan karbohidrat

kompleks yang mengandung amilosa.

7

Tujuan Praktikum

Menentukan kadar karbohidrat total dari beberapa bahan berkarbohidrat

tinggi menggunakan metode Anthrone dengan pembanding/standar glukosa,

mengetahui jenis beberapa jenis gula pereduksi, dan mengetahui beberapa

jenis karbohidrat kompleks.

Bahan dan Alat


1 Tepung beras Spektrofotometer UV-Vis

2 Tepung terigu Hot plate

3 Fruktosa Neraca analitik

4 Gula pasir (sukrosa) Pipet mohr 5 dan 10 mL

5 Glukosa Labu takar 25 dan 50 mL

6 Pereaksi Anthrone Pengaduk kaca

7 Pereaksi Benedict Tabung reaksi, gelas piala, dan

erlenmeyer

8 Pereaksi iod Bulb

9 Akuades

Cara Kerja

Percobaan 1. Penentuan kadar karbohidrat dengan metode Anthrone

1. Siapkan larutan standar glukosa dengan konsentrasi 50 mg/mL (b/v)

sebanyak 10 mL

2. Encerkan standar glukosa 10 mg/mL menjadi 2, 4, 8, 16, 32, 64, dan

128 kali dengan cara pengenceran bertingkat masing-masing menjadi

1 mL dalam tabung reaksi.

3. Larutkan masing-masing sampel karbohidrat dengan konsentrasi 5

mg/mL (b/v) sebanyak 25 mL.

4. Setiap sampel karbohidrat masing-masing diambil sebanyak 1 mL

dan pindahkan ke dalam tabung reaksi. (Beri tanda pada masing-

masing tabung sampel dan standar).

5. Tambahkan ke dalam masing-masing larutan blanko (akuades 1 mL),

standar, dan sampel sebanyak 5 mL pereaksi anthrone melalui

dinding tabung dan biarkan sampai terbentuk dua lapisan

6. Kocok secara sempurna dan rendam dalam penangas air 100 C

selama 20 menit.

7. Setelah dingin, ukur absorbansi masing-masing standar dan sampel

pada panjang gelombang 620 nm

8. Tentukan konsentrasi karbohidrat pada masing-masing sampel

menggunakan kurva standar glukosa yang diperoleh sebelum dan

sesudah pengenceran (perhatikan faktor pengencerannya).

8

Percobaan 2. Uji kualitatif gula pereduksi dengan pereaksi Benedict

1. Masukkan 8 tetes sampel yang akan diuji ke dalam tabung reaksi

2. Tambahkan pereaksi Benedict sebanyak 2.5 mL lalu aduk

3. Panaskan pada air mendidih selama 3 menit dan dinginkan dengan

air mengalir

4. Amati perubahan warna yang terjadi. Blanko disiapkan dengan

mengganti sampel dengan akuades.

Percobaan 3. Uji karbohidrat kompleks dengan pereaksi iod

1. Teteskan 3 tetes larutan sampel ke dalam papan uji

2. Tambahkan pereaksi iodin sebanyak 2 tetes lalu aduk

3. Amati perubahan warna yang terjadi

9

PRAKTIKUM IV KIMIA BIOLOGI

Aktivitas Enzim Amilase

Enzim adalah senyawa biologis yang dapat mempercepat suatu reaksi kimia

dan akan dihasilkan kembali pada akhir reaksi. Kata Enzim berasal dari bahasa Yunani, yakni en (di dalam) dan zyme (ragi). Penelitian tentang enzim pada awalnya dilakukan terhadap fermentasi pada alkohol yang

menggunakan ragi sebagai bahan pembantu. Para peneliti sekitar pada tahun 1878 itu mengetahui bahwa ada sesuatu di dalam ragi yang dapat

meningkatkan kecepatan fermentasi ini. Kemudian penelitian tentang

komposisi enzim ini sendiri dilakukan oleh James Sumner pada tahun 1926

menggunakan urease dari ginjal.

Enzim memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Mempercepat reaksi; kecepatan reaksi yang dikatalisis oleh enzim

dapat meningkat hingga 106 - 1012 kali dibandingkan reaksi yang

sama tanpa katalisis.

2. Bekerja pada kondisi sedang; Reaksi yang dikatalisis enzim terjadi

pada kondisi yang realtif netral, yakni pada suhu dibawah 100 C,

pada tekanan atmosfir, dan umumnya pada pH yang relatif netral.

Hal ini berbanding terbalik dengan reaksi yang dikatalisis secara

kimiawi, yakni membutuhkan suhu, tekanan, dan pH yang cukup

ekstrim.

3. Reaksi lebih spesifik; Enzim mempercepat reaksi spesifik terhadap

subsrat atau jenis substrat tertentu saja. Selain itu, reaksi yang

dikatalisis oleh enzim jarang sekali menghasilkan pruduk sampingan.

4. Kemampuan untuk diregulasi. Reaksi enzimatis dapat dikontrol baik

dengan mengatur konsentrasi substrat dan produk, penaikan atau

penurunan suhu maupun pH, serta dengan menggunakan suatu

inhibitor.

Saliva adalah suatu cairan berbusa, yang dihasilkan di dalam mulut

manusia dan beberapa hewan. Fungsi saliva adalah untuk: melumasi

makanan agar lebih mudah dicerna dan ditelan; menghancurkan makanan

yang terjebak dalam rongga/sela gigi; melindungi makanan dari bakteri yang

dapat menyebabkan kebusukan; melindungi gigi, lidah, dan organ lainnya di

dalam mulut; dan memberi rasa pada makanan. Saliva juga mengandung

enzim amilase, lipase, dan beberapa enzim lainnya yang bertugas melakukan

pencernaan awal pada makanan.

Jumlah saliva yang dihasilkan oleh manusia sehat masih menjadi

perdebatan, diperkirakan jumlahnya antara 0.75 liter hingga 1.5 liter setiap

hari. Namun, secara umum, para pakar sepakat bahwa di saat tidur produksi

saliva menurun drastis, bahkan hingga tidak ada sama sekali. Saliva

manusia terdiri atas 98% air yang mengandung berbagai macam zat penting,

seperti elektrolit, mukus (mukopolisakarida dan glikoprotein), senyawa

antibakteri (tiosianat, hidrogen peroksida, dan IgA), dan beberapa enzim (-amilase, lisozim, lipase, dll). Elektrolit yang terdapat di dalam saliva

10

diantaranya adalah natrium (2-21 mmol/L), kalium (10-36 mmol/L), kalsium

(1.2-2.8 mmol/L), magnesium (0.08-0.5 mmol), klorida (5-40 mmol/L),

bikarbonat (25 mmol/L), dan fosfat (1.4-39 mmol/L).

Agen antibakteri seperti IgA, laktoferin, dan peroksidase dapat membantu

membersihkan luka dan mencegah kontaminasi lebih luas dengan

menyingkirkan zat-zat seperi kotoran dan debu. Senyawa Opiorfin yang

dapat mengilangkan rasa sakit juga terdapat di dalam saliva manusia.

Namun, mulut (baik hewan maupun manusia) merupakan habitat berbagai

jenis bakteri, dan sebagian diantaranya bersifat patogen, misalnya herpes. Di

dalam setiap 1 mL saliva kurang lebih terdapat 8 juta sel manusia dan 500

juta sel bakteri. Hasil metabolisme bakteri berupa asam organik, amino, dan

tiol dapat menimbulkan bau tidak sedap pada mulut. Gigitan oleh hewan

bahkan manusia harus ditangani dengan serius untuk menghindari

terjadinya infeksi. Penelitian terkini menunjukkan bahwa saliva unggas

merupakan sampel yang lebih baik untuk mengindikasikan keberadaan virus

Avian influenza dibandingkan dengan feses yang banyak digunakan sebelumnya.

Amilase adalah enzim yang memecah pati menjadi karbohidrat yang lebih

sederhana, dan juga disebut ptialin. Amilase pada saliva berperan mencerna

makanan bersama dengan enzim lainnya di dalam saliva. Amilase juga

dihasilkan dari pankreas yang fungsinya juga sama dengan amilase saliva.

Amilase saliva dan pankreas merupakan jenis -amilase. Enzim -amilase (EC 3.2.1.1 ) atau dikenal juga dengan 1,4--D-glucan glucanohydrolase (glycogenase) merupakan enzim glikosida hidrolase. Enzim ini tidak dapat

bekerja tanpa adanya ion kalsium (Ca2+), sehingga digolongkan ke dalam

jenis metaloenzim kalsium (calcium metalloenzyme). Enzim ini menyerang secara acak ikatan lurus 1,4--D-glikosida pada pati. Ia akan memecah amilosa menjadi maltotriosa dan maltosa; dan memecah amilopektin menjadi

maltosa, glukosa, dan beberapa dekstrin (amylodextrin, erythrodextrin, achrodextrin). Enzim ini bekerja lebih cepat dibandingkan dengan -amilase. Amilase saliva biasanya bekerja optimum pada pH 5.6 - 6.9 dan suhu 37 C.

Dalam percobaan ini, pati akan direaksikan dengan amilase saliva pada

berbagai kondisi pH dan suhu inkubasi. Hasil percobaan ini akan

menunjukkan pada pH dan suhu berapa amilase saliva bekerja optimum

menghidrolisis pati. Hal ini ditandai dengan semakin berkurangnya pati dan

semakin banyaknya hasil hidrolisis pati. Untuk mengetahui kemampuan

amilase saliva dalam menghidrolisis pati, maka dilakukan uji iodin dan uji

Benedict.

Tujuan Percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui sifat dan zat penyusun saliva,

serta mengetahui pengaruh suhu dan pH terhadap aktivitas enzim amilase

saliva.

11

Bahan dan Alat


1 Asam asetat 1% Glass Wol

2 Fenol red Lakmus merah dan biru

3 Pereaksi Biuret pH universal

4 Pereaksi Molisch Kertas saring

5 Pati 1% Papan uji penangas air 37 dan 100 C

6 Pereaksi Benedict Gelas piala 50 mL

7 HCl 0.1 M Tabung reaksi

8 Asam asetat 0.1 M

9 NaHCO3 0.1 M

10 Es batu

11 Akuades

12

13

14

Cara Kerja

1. Bersihkan rongga mulut dan berkumur hingga kotoran dalam mulut

hilang .

2. Kunyah sepotong kertas saring yang dibasahi sedikit asam asetat

encer (untuk merangsang sekresi saliva).

3. Kumpulkan saliva sampai 25 mL

4. Saring dengan glass wool.

Percobaan 1. Sifat dan susunan saliva

1. Uji keasaman saliva dengan kertas lakmus, fenol red, dan pH

universal

2. Uji terhadap Biuret (Protein), dan Mollisch (Karbohidrat)

Percobaan 2. Pengaruh suhu pada aktivitas amilase saliva

1. Empat buah tabung reaksi masing-masing diisi dengan 2 mL saliva

dan 2 mL akuades lalu kocok.

2. Siapkan 2 tabung reaksi (tabung A dan B) sebagai pembanding,

tabung A diisi dengan 4 mL akuades dan tabung B diisi dengan 2 mL

saliva dan 2 mL akuades.

3. Tabung 1 diletakan pada penangas es bersuhu 4 C; tabung 2 dan A

pada suhu 25 C (kamar); tabung 3 pada suhu 37 C (suhu tubuh) dan

tabung 4 dan B pada suhu 100 C (air mendidih) selama 10 menit.

4. Tambahkan pada setiap tabung 2 mL larutan kanji/pati 1%

5. Kocok dan letakkan pada masing-masing kondisi suhu selama 20

menit.

6. Uji larutan tersebut dengan uji iodium dan uji Benedict.

12

Percobaan 3. Pengaruh pH pada aktivitas saliva

1. Siapkan empat tabung reaksi dan masing-masing isi dengan 2 mL

HCl 0.1 M (tabung 1), 2 mL asam asetat 0.1 M (tabung 2), 2 mL

akuades (tabung 3), dan 2 mL Na-karbonat 0.1% (tabung 4).

2. Tambahkan pada setiap tabung 2 mL larutan kanji/pati 1% dan 2 mL

saliva.

3. Kocok dengan baik dan letakkan pada penangas air 37 C selama 15

menit.

4. Uji larutan tersebut dengan uji iodium dan uji Benedict.

13

PRAKTIKUM V KIMIA BIOLOGI

Fermentasi Alkohol

Katabolisme adalah proses pemecahan senyawa berenersi tinggi yang

kompleks seperti glukosa menjadi senyawa yang lebih kecil dan berenersi

lebih sedikit seperti CO2 serta H2O. Contoh katabolisme adalah fermentasi

dan respirasi.

Dalam praktikum ini, kita akan melakukan proses fermentasi yaitu suatu

sekuens reaksi kimia dan diawali dengan glikolisis. Akan tetapi pada

fermentasi tidak melibatkan transpor elektron yang berbeda dengan

respirasi aerob. Molekul piruvat yang dihasilkan pada glikolisis dikonversi

menjadi molekul organik yang berbeda tergantung tipe sel yang mengalami

reaksi fermentasi. Sel ragi dapat membentuk etanol dan CO2. Dalam

percobaan ini, kita memakai ragi roti. Ada bakteri yang dapat membentuk

asam asetat untuk membuat cuka. Pada mamalia, kerja yang berat

membutuhkan oksigen yang lebih besar daripada kemampuan darah

memberi persediaannya, sel otot merubah piruvat menjadi asam laktat dan

penumpukkannya menimbulkan rasa sakit.

Katabolisme hasil fermentasi glukosa menghasilkan ATP dalam jumlah lebih

sedikit dibandingkan respirasi molekul glukosa. Ragi Saccharomyces adalah strain untuk pembentuk ATP secara anaerob. Produk samping dari reaksi

ini adalah alkohol dan CO2.

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi 2(CH3CH2OH) + 2CO2 + 2 ATP.

Tujuan Percobaan

Mengamati dan membandingkan hasil fermentasi dari beberapa substrat

karbohidrat

Bahan dan Alat


1 Glukosa 10% Tabung fermentasi

2 Fruktosa 10% Penangas air 37 C

3 Sukrosa 10% Kapas

4 Susu Penggaris

5 Dekstrosa 10% Timer

6 Ragi 4% Gelas piala

7 Akuades

Cara Kerja

1. Sebanyak 10 ml larutan glukosa 10%, fruktosa 10%, sukrosa 10%,

susu 10%, pati 10%, dan akuades dimasukkan pada 6 gelas piala kecil

yang berbeda.

2. Kemudian pada masing-masing gelas piala ditambahkan ragi 4%

sebanyak 5 ml dan diaduk.

14

3. Campuran tersebut dimasukkan pada masing-masing tabung

fermentasi hingga mencapai setengah volume bagian tabung yang

terbuka.

4. Ujung tabung yang terbuka ditutup dengan kapas.

5. Semua tabung diinkubasi pada suhu 37 C.

6. Ukurlah rongga udara yang terbentuk pada bagian tertutup tabung

fermentasi setiap 15 menit sampai menit ke 90.

Tabel. Pengamatan pembentukan gas CO2

No

Tabung Percobaan

Tinggi rongga udara yang

terbentuk (cm) Volume yang terisi

gas (V=r2.h) (ml) 15 30 45 60 75 90

1 10% glukosa +

4% ragi segar

2 10% sukrosa +

4% ragi segar

4 10 % susu + 4%

ragi segar

5 10% pati + 4%

ragi segar

6 H2O + 4% ragi

segar

Keterangan:

V = Volume gas CO2 yang dihasilkan

r = jari-jari lingkar dalam tabung

h = tinggi rongga udara yang terbentuk

= 22/7 atau 3,14

15

PRAKTIKUM VI KIMIA BIOLOGI

Lemak dalam Makanan

Lipid adalah biomolekul besar yang larut dalam pelarut organik seperti

kloroform dan methanol, tetapi hanya sedikit larut dalam pelarut polar (air).

Lipid dapat dengan mudah dipisahkan dari molekul lainnya dengan cara

ekstraksi menggunakan pelarut organik. Lemak, minyak, lilin, beberapa

jenis vitamin dan hormon, serta komponen membran non-protein merupakan

jenis-jenis lipid.

Lipid merupakan biomolekul dengan jumlah terbesar keempat yang terdapat

di dalam sel. Tidak sepertihalnya asam nukleat, protein, dan poliskarida,

lipid tidak berupa polimer, namun bergabung membentuk agregat. Lipid

memiliki struktur yang sangat bervariasi dibandingkan biomolekul lainnya.

Karena lipid sukar larut dalam air, sehingga analisis tentang lipid juga lebih

sulit dilakukan. Secara garis besar, lipid memiliki tiga fungsi utama

(walaupun beberapa jenis lipid memiliki fungsi lebih dari satu di dalam sel):

1. penyusun membran sel, bersama protein lipid membentuk membran

bilayer.

2. penyimpan energi

3. penghantar signal intraselular

4. Pelarut vitamin A, D, E, dan K

Lemak dan minyak merupakan 95% dari lipid makanan, sedangkan fosfolipid

dan sterol hanya 5 %. Lemak dan minyak merupakan triasilgliserol atau

disebut juga trigliserida, yaitu gabungan antara gliserol dengan tiga buah

asam lemak yang sama atau berbeda. Asam lemak yang menyusun

triasilgliserol adalah asam karboksilat berantai panjang, pada umumnya

memiliki 14 C hingga 24 C), ada yang jenuh dan ada pula yang tidak jenuh.

Bentuk lemak pada suhu ruangan adalah dalam fasa padat, hal ini

disebabkan dalam lemak asam lemak penyusunnya didominasi oleh asam

lemak jenuh. Bentuk minyak pada suhu ruangan tetap dalam fasa cairan

karena disusun oleh banyak asam lemak tidak jenuh. Lipid dipakai oleh

manusia dalam makanan untuk memberi rasa (butter dan minyak zaitun), untuk meningkatkan palatabilitas dari makanan yaitu teksturnya (kue tart,

es krim).

Dalam percobaan ini, aseton akan dipakai untuk mengekstrak lemak yang

tidak tampak dalam makanan. Karena lipid sedikit larut dalam air akan

tetapi larut dalam pelarut organik. Setelah selesai ekstrasi, lemak tersebut

akan tampak sehingga dapat diobservasi sifat-sifatnya di dalam cawan petri.

Juga dapat menentukan apakah mengandung asam lemak jenuh atau tak

jenuh. Mentega coklat dalam kue coklat adalah lemak jenuh dan pada suhu

kamar menjadi padat. Minyak yang dipakai untuk menggoreng keripik

kentang adalah tidak jenuh dan berbentuk cair dalam suhu ruangan.

Sedangkan minyak dari biji matahari juga tidak jenuh dan tetap cair pada

suhu ruangan.

16

Praktikum kali ini juga mencoba untuk menentukan bilangan iod beberapa

contoh lipid yang banyak kita jumpai sehari-hari menggunakan pereaksi

Hanus. Dari penentuan bilangan iod ini, kita dapat melihat dan

membandingkan jumlah ikatan rangkap yang dapat diasosiasikan dengan

jumlah asam lemak tak jenuh pada beberapa sampel lipid. Prinsip penentuan

bilangan iod dengan pereaksi Hanus adalah adanya reaksi antara iodin

dalam pereaksi hanus dengan ikatan ganda yang terdapat dalam asam

lemak tak jenuh, kemudian sisa dari iodin ditentukan dengan menambahkan

natrium tiosulfat. Penentuan kolesterol menggunakan metode Liebermann-

Buchard secara kuantitatif juga akan dilakukan pada percobaan ini. Asam

asetat anhidrida yang ada dalam pereaksi Lieberman-Buchard akan

mengasetilasi gugus OH yang ada pada kolesterol, kemudian asam sulfat

pekat mengkatalisis reaksi adisi kloroform ke dalam cincin kolesterol yang

kemudian menghasilkan senyawa kompleks berwarna biru kehijauan.

Tabel 1 Perbandingan nilai bilangan iod beberapa sampel lipid

Sampel Pereaksi Hanus Pereaksi Wijs

1 Lemak unta 34.3 35.5

2 Butter 34.6 34.7

3 Minyak goreng 77.6 78.4

4 Minyak zaitun 88.3 88.8

6 Minyak kacang 89.5 90.8

7 Minyak almond 90.8 93.1

8 Minyak jagung 124.4 127.0

Tujuan Percobaan

Praktikum ini bertujuan mengamati karakteristik lemak dalam makanan

dan mengukur konsentrasinya; melihat dan membandingkan bilangan iod

beberapa sampel lipid; dan mengetahui keberadaan kolesterol pada beberapa

sampel lipid.

Bahan dan Alat


1 Minyak Zaitun Neraca analitik

2 Minyak goreng curah Buret

3 Lemak hewan Alumunium foil

4 Minyak goreng Bimoli Mortar

5 Kloroform Cawan petri

6 Pereaksi Hanus Lemari asam

7 KI 15% Pengaduk kaca

8 Natrium tiosulfat 0.1 N Gelas piala

9 Amilum 1% Tabung sentrifuse

10 Asam asetat anhidrida Vorteks

11 Alkohor:eter (3:1) Spektrofotometer

12 Standar kolesterol Penangas air

13 Asam sulfat pekat

17

Cara Kerja

Percobaan 1. Pengukuran kuantitatif terhadap lemak dalam makanan

1. Timbang 5 gram sampel. Hancurkan sampel tersebut di dalam

alumunium foil dengan palu.

2. Catat gelas piala yang dipakai untuk masing masing sampel makanan.

3. Masukkan sampel yang telah dihancurkan ke dalam gelas piala

tersebut dan catat kembali berat gelas piala + sampel.

4. Tambahkan 10 ml aseton ke dalamnya.

5. Aduk selama 1 menit (di dalam lemari asam).

6. Secara perlahan tuangkan campuran aseton ke dalam cawan petri,

jangan terbawa sampelnya.

7. Tambahkan kembali 10 ml aseton ke dalam gelas piala dan ulangi

tahap 5 dan 6.

8. Biarkan aseton dalam petri menjadi kering selama satu malam di

dalam lemari asam. Kemudian amati keesokan harinya.

9. Biarkan sampel dalam gelas beker kering satu malam juga dan

timbang gelas beker bersama sampelnya.

Percobaan 2. Penentuan bilangan iod minyak

1. Sampel ditimbang sekitar 0,3 0,4 gram, kemudian dimasukkan ke dalam Erlenmeyer.

2. Sebanyak 10 mL kloroform dan 30 mL pereaksi Hanus ditambahkan ke

dalam sampel. Larutan disimpan selama 30 menit ditempat gelap,

selanjutnya ditambahkan 10 mL larutan KI 15% dan 100 mL aquadest.

3. Campuran ini ditritrasi dengan menggunakan larutan natriumtiosulfat

0,1 N sampai terjadi perubahan warna kekuning-kuningan, kemudian

tambahkan 2 mL larutan amilum 1% dan ditritasi kembali dengan

larutan natrium tiosulfat 0,1 N sampai warna berubah menjadi jernih.

4. Dengan cara yang sama, lakukan terhadap larutan blanko.

5. Hitung bilangan iod dengan persamaan sebagai berikut:

m

tiosulfatNaabIodBilangan

69.12

Keterangan:

b = mL natriumtiosulfat yang digunakan untuk menitrasi blanko

a = mL natriun tiosulfat untuk menitrasi sampel

m = Bobot sampel

Percobaan 3. Penentuan Kolesterol dengan Metode Lieberman-Buchard

1. Sebanyak 12 mL campuran alkohol eter (3:1) dimasukkan ke dalam

tabung sentrifus 15 mL.

2. Masukkan 1 mL sampel lipid ke dalam tabung sentrifus, aduk perlahan

sampai homogen.

3. Tutup tabung setrifus kemudian kocok kuat-kuat selama kurang lebih

satu menit, dan diamkan selama 30 menit.

4. Pindahkan supernatan ke dalam gelas piala ukuran 50 mL dan uapkan

pada penangas air mendidih sampai supernatan kering.

18

5. Sisa sampel yang tersisa pada gelas piala diresuspensi dengan

kloroform 5.0 mL, aduk perlahan.

6. Siapkan 3 tabung reaksi dengan komposisi larutan sebagai berikut:

Larutan Tabung 1 Tabung 2 Tabung 3

Kloroform - - 5 mL

Sampel - 5 mL -

Standar kolesterol 5 mL - -

As. Asetat anhidrida 2 mL 2 mL 2 mL

As. Sulfat pekat 0.1 mL 0.1 mL 0.1 mL

7. Simpan ketiga tabung reaksi di tepat gelap selama 15 menit, kemudian

aati perubahan warna yang terjadi dan ukur absorbansinya pada

panjang gelombang 420 nm.

19

PRAKTIKUM I KIMIA BIOLOGI

Denaturasi Protein dan Analisis Protein secara Spektrofotometri

Protein merupakan biomolekul berukuran besar, tersusun atas sejumlah L--asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida, dan membentuk

struktur tiga dimensi yang tertentu (konformasi asli). Struktur tiga dimensi

protein dipertahankan berada pada bentuk alaminya oleh interaksi antara

gugus fungsi asam amino dari satu molekul terhadap molekul lainnya.

Interaksi yang terdapat pada struktur protein diantaranya adalah ikatan

hidrogen, interaksi hidrofobik, interaksi ionik, interaksi van der Waals, dan

ikatan disulfida. Protein bisa mengalami denaturasi dan kehilangan

aktivitas biologisnya apabila struktur 3 dimensi protein rusak/berubah. Hal

ini dapat disebabkan oleh terganggunya interaksi antara asam-asam amino

penyusun protein oleh senyawa tertentu, misalnya dengan perlakuan panas,

pH yang tidak sesuai, penambahan garam, logam berat, ataupun pelarut

organik. Denaturasi protein ada yang bersifat permanen (irreversible) dan ada juga yang bersifat sementara (reversible).

Protein merupakan biomolekul terbanyak yang menyusun tubuh manusia

dan hewan. Di dalam tubuh, protein memiliki fungsi yang sangat bervariasi,

diantaranya adalah sebagai struktur pembangun tubuh (rambut, kuku,

tulang, otot), enzim, dan antibodi. Keberadaan protein dalam suatu sampel

dapat diketahui baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Saat ini, teknik

analisis protein telah berkembang sangat pesat, seperti: teknik

spektrofotometri (Biuret, Lowry, Coomassie Blue, dan Bicinchoninic Acid); SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis); ELISA (Enzyme Link Immunosorbent Assay); dan Western Blotting.

Metode untuk menentukan konsentrasi protein secara kuantitatif umumnya

dilakukan dengan cara kolorimetri atau spektrofotometri. Berbagai metode

telah dikenal seperti metode Biuret, Lowry, Coomassie Blue, dan BCA. Pemilihan metode analisis harus disesuaikan dengan beberapa hal, seperti:

jenis sampel yang akan dianalisis, sensitivitas yang diinginkan, ketersediaan

bahan atau pereaksi, waktu yang dibutuhkan, dan keahlian operator. Pada

percobaan ini akan dilakukan pengukuran konsentrasi protein secara

sederhana dari suatu sampel dengan metode Biuret dan Coomassie blue.

Metode Biuret adalah metode yang didasarkan atas interaksi antara

pereaksi ion Cu++ dalam suasana basa dengan ikatan peptida pada protein

membentuk kompleks berwarna biru yang intensitasnya sebanding dengan

konsentrasinya. Kelebihan metode Biuret diantaranya adalah bahan yang

digunakan relatif umum dan mudah diperoleh, dan analisisnya cepat.

Namun metode ini kurang sensitif dengan kemampuan analisis antara 1-20

mg, sehingga pada umumnya hanya digunakan untuk penentuan protein

yang konsentrasinya relatif besar.

Metode Bradford didasarkan atas interaksi antara protein dengan pewarna

Coomassie Blue yang membentuk senyawa kompleks berwarna biru.

20

Iintensitas warna yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasinya. Metode

ini dapat digunakan untuk analisis berbagai sampel protein dan cukup

sensitif dengan kisaran sensitivitas 10-100 g protein. Metode ini memiliki

beberapa kelebihan, seperti: analisisnya cepat, lebih akurat jika dibanding

dengan metode Biuret dan Lowry, dan relatif sedikit kontaminan. Adapun

kekurangan metode ini adalah harga pereaksinya yang relatif lebih mahal.

Tujuan Percobaan

Mengamati denaturasi protein dalam putih telur melalui berbagai perlakuan;

dan menentukan konsentrasi protein pada suatu sampel menggunakan

metode Biuret dan Coomassie blue.

Bahan dan Alat


1 Putih telur Hot plate

2 NaCl 5% Vorteks

3 NaHCO3 5% Spektrofotometri UV-Vis

4 Jus lemon Kuvet spektrofotometri

5 Etanol 70% Neraca analitik

6 AgNO3 5% Pipet mohr 5, 10, & 25 mL

7 Bovine Serum Albumin (BSA) 1 mg/mL Label

8 Pereaksi Bradford Gelas piala

9 Pereaksi Biuret Tabung reaksi

10 Akuades Tisu

Cara Kerja

Percobaan 1 Denaturasi protein

1. Panaskan 300 mL air dalam gelas piala di atas penangas air atau

bunsen sampai mendidih.

2. Pecahkan beberapa butir telur ayam, pisahkan dan kumpulkan

bagian putihnya ke dalam gelas piala.

3. Sediakan 6 buah tabung reaksi dan beri label masing-masing 1-6

4. Masing-masing tabung reaksi diisi dengan 5 mL putih telur dengan

hati-hati.

5. Tempatkan tabung reaksi nomor 1 dalam penangas air selama 5

menit.

6. Tambahkan 5 ml NaCl 5% pada tabung reaksi no.2 kemudian aduk

hingga homogen.

7. Tambahkan 5 ml NaHCO3 5% pada tabung reaksi no.3 kemudian

aduk hingga homogen.

8. Tambahkan 5 ml jus lemon pada tabung reaksi no.4 kemudian aduk

hingga homogen.

9. Tambahkan 5 ml alkohol 70% pada tabung reaksi no.5 kemudian aduk

hingga homogen.

10. Tambahkan 5 ml AgNO3 5% pada tabung reaksi no.6 kemudian aduk

hingga homogen.

11. Catat hasil praktikum seperti pada tabel berikut:

21

Tabel data pengamatan denaturasi potein

Tabung

Reaksi

Perlakuan Hasil Pengamatan

1 Pemanasan (air mendidih)

2 Senyawa ionik (NaCl)

3 Basa (NaHCO3)

4 Asam (Jus lemon)

5 Senyawa organik (Alkohol)

6 Logam berat (AgNO3)

Percobaan 2. Penentuan konsentrasi protein

A. Metode Biuret

1. Siapkan 5 tabung reaksi dan buatlah sederetan larutan standar BSA

dengan konsentrasi sebagai berikut:

No. Tabung Volume BSA

(mL)

Volume Air (mL) [protein] (mg/ml)

1 0.5 2.5 0.5

2 1.0 2.0 1.0

3 1.5 1.5 1.5

4 2.0 1.0 2.0

5 3.0 - 3.0

2. Pipet 3 ml air destilata ke dalam tabung reaksi sebagai blanko

(tabung 7).

3. Sebanyak 3 mL putih telur yang telah diencerkan sebanyak 50 dan

250 kali dimasukkan ke dalam 2 tabung reaksi berbeda (tabung 8, dan

9)

4. Tambahkan 3 ml perekasi Biuret pada setiap tabung reaksi, kocok

lalu inkubasi dalam suhu ruangan selama 30 menit, kemudian ukur

absorbansinya pada panjang gelombang 540 nm.

5. Gunakan kurva standar protein untuk menentukan konsentrasi

protein putih telur berdasarkan metode ini sesudah dan sebelum

pengenceran.

B. Metode Bradford

1. Buatlah sederetan larutan standar BSA dengan konsentrasi sebagai

berikut.

No.

Tabung Vol. BSA 1 mg/mL (mL) Vol. Air (mL)

[Protein]

(mg/ml)

1 8 2 0.8

2 6 4 0.6

3 4 6 0.4

4 3 7 0.3

5 2 8 0.2

6 1 9 0.1

22

2. Pipet juga 0.1 mL air destilata ke dalam tabung reaksi sebagai blanko.

3. Pipet masing-masing putih telur yang telah diencerkan 50 kali dan

250 kali sebanyak 0.1 ml dan masukkan ke dalam tabung reaksi yang

bersih. Beri tanda pada setiap tabung reaksi. (sebagai sampel)

4. Pipet 5 mL pereaksi Bradford, tambahkan ke dalam masing-masing

tabung reaksi (blanko, standar, dan sampel), lalu dikocok.

5. Setelah 2 menit, ukur absorbansi larutan pada panjang gelombang

590 nm dan usahakan semua pengukuran dilakukan dalam waktu

sebelum satu jam.

6. Gunakan kurva standar protein untuk menentukan konsentrasi

protein putih telur total sesudah dan sebelum diencerkan.

7. Bandingkan hasilnya dengan konsentrasi yang diperoleh dari metode

Biuret

23

PRAKTIKUM VII KIMIA BIOLOGI

Ekstraksi DNA

Asam nukleat adalah molekul berukuran besar yang tersusun atas rantai

monomer nukleotida yang dihubungkan dengan ikatan fosfodiester, dan

pertama kali ditemukan oleh Friedrich Miescher pada tahun 1871.

Nukleotida sendiri merupakan gabungan antara gula (ribulosa), basa

nitrogen (Urasil, Timin, Sitosin, Adenin, Guanin), dan fosfat. Asam nukleat

bertugas membawa informasi genetik atau membentuk struktur di dalam sel.

Asam nukleat terdiri dari DNA (deoxirobonucleic acid) dan RNA (ribonucleic

acid) dan terdapat di semua jenis makhluk hidup, termasuk juga virus.

Asam nukleat umumnya berada dalam bentuk utas tunggal maupun utas

ganda. Utas ganda pada asam nukleat mengandung dua utas tunggal asam

nukleat yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen antara basa-basa

nitrogennya, contohnya adalah DNA. RNA pada umumnya hanya terdiri atas

satu utas tunggal, namun utas tunggal tersebut dapat melipatkan diri

membentuk utas ganda. RNA terdiri dari 4 jenis yaitu: mRNA (messenger

RNA) berperan sebagai cetakan pada saat sintesis protein; rRNA (ribosomal

RNA berperan sebagai penyusun struktur ribosom), tRNA (transfer RNA

berfungsi membawa asam amino yang akan disusun menjadi protein ketika

translasi; dan ribozim berperan sebagai enzim.

Deoxyribonucleic acid (DNA) atau asam deoksiribonukleat adalah suatu asam nukleat yang biasanya berbentuk double helix (heliks ganda) yang mengandung informasi genetik untuk perkembangan sel. DNA berbentuk

heliks ganda (pilinan ganda), antiparalel, dan komplementer. Pada sel

eukariot, DNA berlokasi di dalam nukleus (ada membran inti), sedangkan

pada sel prokariot, DNA terletak dalam suatu selubung nukleus (tanpa

membran inti). Dalam ekstraksi DNA ada tiga tahap mendasar yang harus

dilakukan yaitu melisiskan sel untuk melepaskan nukleus. Bila ada nukleus

maka harus di buka untuk melepaskan/mengeluarkan DNA. Selanjutnya DNA harus diproteksi dari enzim yang akan menghancurkannya oleh karena

itu setelah DNA dilepas harus segera dipresipitasi dengan alkohol.

Agar DNA dapat diekstraksi, maka dinding sel, membran sel, dan membran

inti harus dipecah. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mekanik maupun

kimia. Secara mekanik, dinding sel, membran sel, dan membran inti dapat

dipecah dengan cara digerus menggunakan mortar ataupun blender, selain itu perlakuan beku leleh (freeze thowing) juga dapat dilakukan untuk mempercepat perusakan dinding sel. Larutan garam dan deterjen berfungsi merusak dinding sel, membran sel, dan membran inti secara kimia. Larutan

garam akan merusak sel melalui perbedaan tekanan osmosis antara di dalam

dan diluar sel, sedangkan larutan deterjen merusak sel dengan cara

mengganggu kestabilan struktur membran yang berupa fosfolipid, deterjen

akan mengikat fosfolipid dari membran sel dan melarutkannya dalam air.

24

Penggunaan enzim dilakukan untuk membersihkan/melepaskan protein

histon yang melekat pada DNA, dalam hal ini memakai enzim papain yang

terdapat dalam pelunak daging atau buah pepaya. Alkohol kemudian

digunakan untuk mengekstraksi DNA. DNA akan terpresipitasi melayang

pada fase etanol dan memisahkan diri dari komponen sel lain yang

terendapkan di bagian fase air.

Tujuan Percobaan

Praktikum ini bertujuan mengekstraksi dan mencirikan DNA dari sel

tanaman dan hewan.

Bahan dan Alat


1 Buah pisang Blender/ mortar

2 Hati ayam Kain blacu/ saringan teh

3 Kacang hijau Gelas piala

4 Ragi Sendok teh dan sendok makan

5 Garam dapur (NaCl) Pengaduk kaca

6 Deterjen (15% b/v) Tabung reaksi

7 Enzim protease (meat tenderizer/

getah pepaya/ jus nenas)

Pipet mohr

8 Etanol 70% dingin

9 Akuades

Cara Kerja

Percobaan 1. Ekstraksi DNA dari pisang

1. Dalam blender, campur 1 buah pisang, 1 gram garam dapur (NaCl),

dan 100 mL air dingin, lalu hancurkan sampai homogen.

2. Saring jus pisang dengan kain blacu ke dalam gelas piala yang

diletakkan dalam penangas es.

3. Tambahkan 20 mL larutan deterjen 15% (b/v) ke dalam 50 mL jus

yang telah disaring dan aduk perlahan, kemudian diamkan selama 15

menit.

4. Masukkan masing-masing 5 mL jus pisang ke dalam 2 tabung reaksi

berbeda dan tambahkan sedikit pelunak daging pada salah satu

tabung, diamkan selama 2 menit.

5. Tambahkan 5 mL etanol 70% dingin melalui dinding tabung ke dalam

kedua tabung reaksi tersebut.

6. Biarkan tabung reaksi di dalam penangas es selama 30 hingga 60

menit dan perhatikan presipitasi DNA akan keluar ke lapisan etanol

seperti benang atau gumpalan awan putih.

Percobaan 2. Ekstraksi DNA dari kacang hijau

1. Sebanyak 50 gram kacang hijau dan 1 gram NaCl digerus

menggunakan mortar, tambahkan sedikit sedikit es batu yang telah

dihancurkan agar lebih mudah menggerusnya.

2. Pindahkan hasil gerusan ke dalam gelas piala dan tambahkan 100 mL

air dingin ke dalamnya.

25

3. Saring larutan kacang hijau menggunakan kain blacu ke dalam gelas

piala yang diletakkan dalam penangas es.

4. Pindahkan sebanyak 50 mL larutan kacang hijau yang telah disaring

ke dalam erlenmeyer kemudian tambahkan 20 mL larutan deterjen

15% (b/v), kemudian aduk perlahan dan diamkan selama 15 menit.

5. Masukkan masing-masing 5 mL campuran pada no 4 ke dalam 2

tabung reaksi berbeda (usahakan endapannya tidak ikut tercampur)

dan tambahkan sedikit pelunak daging pada salah satu tabung,

diamkan selama 2 menit.






Percobaan3. Ekstrasi DNA dari ragi kering

1. Campurkan satu kantong ragi kering dengan 25 ml air hangat 50 oC

di dalam gelas piala. Tutup dan pertahankan agar hangat selama 20

menit.(jangan sampai terlalu panas agar DNA tidak rusak)

2. Tambahkan NaCl sebanyak 1 gram ke dalam larutan ragi lalu aduk

dan diamkan selama 10 menit. (dalam kondisi dingin)

3. Tambahkan larutan deterjen 15% (b/v) sebanyak 10 mL ke dalam

gelas piala, kemudian aduk perlahan dan diamkan selama 15 menit.

4. Masukkan masing-masing 5 mL larutan ragi ke dalam 2 tabung

reaksi berbeda dan tambahkan sedikit pelunak daging pada salah

satu tabung, diamkan selama 2 menit.






Percobaan 4. Ekstrasi DNA dari hati ayam

1. Hati ayam yang telah dibekukan ditimbang sebanyak 10 gram dan

digerus menggunakan mortar bersama dengan 1 gram NaCl dan es

batu yang telah dihancurkan.

2. Tambahkan dengan air dingin sebanyak 100 mL ke dalam hasil

gerusan, kemudian saring menggunakan kain blacu ke dalam gelas

piala.

3. Sebanyak 50 mL hasil penyaringan di atas, ditambah dengan 20 mL

larutan deterjen 15% (b/v), aduk perlahan dan diamkan selama 15

menit.

4. Pindahkan masing-masing 5 ml campuran di atas ke dalam 2 buah

tabung reaksi berbeda (endapan jangan sampai terikut), lalu

tambahkan sedikit pelunak daging pada salah satu tabung reaksi,

diamkan selama 2 menit.

5. Tambahkan 5 mL etanol 70% dingin dari sisi tabung dan tunggu

selama 30 hingga 60 menit.

26

PRAKTIKUM KIMIA BIOLOGI VIII

Fotosintesis

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan,

alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi)

dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup

bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Fotosintesis juga

berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer

bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis disebut

sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon

karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi

gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme

untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan

oleh sejumlah bakteri belerang.

Gambar 1 Skema fotosintesis

Tumbuhan bersifat autotrof, yakni dapat mensintesis makanan

langsung. dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon

dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan

sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari

fotosintesis.

6H2O + 6CO2 + cahaya C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis

adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas

berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat

berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis

Energi kimia

Kloroplas pada tanaman

hijau

Energi cahaya matahari

Reaksi terang Reaksi gelap

Fotosintesis Anabolisme Sistem enzim

Ada cahaya ataupun tidak

Hidrogen

Oksigen

Karbondioksida

Karbohidrat

Air

Hasil samping

Klorofil Cahaya

Air

mengubah

menjadi

terjadi di

merupakan

dikatalisis oleh

dibagi menjadi

membutuhkan

menangkap memecah menjadi

Dikombinasikan dengan

membentuk

sebagai sebagai

27

(disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang

mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya

akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju

mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan

daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk

mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air

yang berlebihan.

Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada

sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak

yang diketahui tentang proses vital ini. Pada dasarnya, rangkaian reaksi

fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena

memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi

memerlukan karbon dioksida).

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi

NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan

penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. ATP dan NADPH yang

dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada

tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat

karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula

seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung

pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan

gelap (tanpa cahaya).

Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

Intensitas cahaya Konsentrasi karbon dioksida Suhu Kadar air Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Tahap pertumbuhan

Tujuan Percobaan

Percobaan ini bertujuan mengamati faktor CO2 dan cahaya terhadap

fotosintesis pada beberapa tanaman

Bahan dan Alat


1 Soda kue 10% Cawan petri

2 Tanaman air pH universal

3 Tanaman jagung berumur 1-2 minggu Hot plate

4 Tanaman kacang hijau berumur 1-2 minggu Papan uji

5 Fenol red Plastik wrap

6 Pereaksi iodin Lampu 80 watt

7 Akuades Penggaris

8 Metanol 70% Botol kecil

9 Daun tanaman Tabung reaksi

10 Kertas berwarna gelap

28

Cara Kerja

Percobaan 1. Pengaruh cahaya terhadap hasil fotosintesis

1. Tutuplah sebagian daun dengan kertas gelap pada bagian permukaan

atas daun, usahakan tidak ada sinar yang dapaat menembus bagian

yang ditutup.

2. Setelah satu minggu, masukkan masing-masing daun ke dalam air

mendidih selama 30 menit.

3. Kemudian pindahkan daun ke dalam alkohol mendidih selama 30

menit

4. Pindahkan daun ke cawan petri dan bilas sedikit dengan alkohol 70%

5. Teteskan 5 tetes iodin pada daun dan amati

Percobaan 2. Penggunaan CO2 dalam fotosintesis

1. Isi sebuah gelas piala dengan soda kue 10% sebanyak 25 ml

2. Tambahkan ke dalamnya 5 tetes fenol red, amatilah warna yang

terbentuk.

3. Kemudian masukkan larutan soda kue tersebut ke dalam dua buah

tabung reaksi berbeda (A dan B) dengan volume masing-masing 10 ml.

4. Masukkan sebuah tanaman air yang masih segar ke dalam tabung

reaksi A, sedangkan tabung reaksi B tanpa tanaman air, kemudian

tutuplah kedua tabung dengan plastik wrap.

5. Setelah 60 menit, amati perubahan warna larutan soda kue pada


Percobaan 3. Pengaruh cahaya dan CO2 terhadap fotosintesis pada tanaman

jagung dan kacang hijau

1. Sediakan tanaman jagung dan kedelai berumur sekitar 2 minggu.

2. Isi 4 buah botol kecil dengan akuades hingga volume botol

3. Masukkan masing-masing 3 batang tanaman jagung pada botol 1 dan

3 serta masing-masing 3 tanaman kedelai pada botol 2 dan 4.

4. Masukkan masing-masing botol berisi tanaman ke dalam gelas piala

yang telah diisi dengan 25 ml soda kue 10% dan ditetesi 5 tetes fenol

red (sebelumnya ukur pH larutan soda kue).

5. Tutup gelas piala dengan plastik wrap.

6. Gelas piala yang berisi botol 1 dan 2 disimpan pada tempat terbuka

yang memungkinkannya mendapatkan cahaya matahari, dan yang

berisi botol 3 dan 4 disimpan pada ruangan tertutup yang gelap.

7. Setelah 2 jam amati perubahan daun, warna dan pH larutan soda kue

pada masing-masing tanaman.

Documents

Penuntun Prak Kimia Biologis 2_2014