LAPORAN PRAKTIKUM

INTERKONVERSI GULA-PATI

Oleh :

Golongan C/Kelompok 3

1. Moch. Rizqillah Mubarok (161510501101)

2. Shafira Ezza Ervina (161510501116)

3. Afifa Mayrefi Widyastuti (161510501118)

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

2017

1

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Proses fotosintesis merupakan proses yang terjadi pada daun berklorofil

yang mengubah senyawa anorganik (CO2 dan H2O) menjadi bahan organik.

Produk hasil proses fotosintesis antara lain oksigen dan karbohidrat. Bentuk

senyawa yang diakumulasi sebagai hasil fotosintesis di daun pada tumbuhan yaitu

senyawa gula yang berupa glukosa, sukrosa dan fruktosa. Produk fotosintesis

yang berupa glukosa (C6H12O6) jika dihasilkan dalam jumlah yang berlebih akan

disimpan dalam bentuk pati di dalam jaringan mesofil. Gula dan pati berhubungan

timbal balik yang disebut dengan interkonversi gula pati. Interkonversi gula pati

merupakan perubahan timbal balik dari bentuk pati menjadi bentuk gula dan

sebaliknya.

Pati merupakan polisakarida yang tersusun dari dua bentuk yaitu glukosa

(larut dalam air) dan amilopektin (tidak larut dalam air) yang terdiri dari dekstrin

dan maltose. Pati yang disimpan dalam jaringan mesofil diubah menjadi glukosa

dengan bantuan ezim alfa amilasi atau beta amilase. Pati yang merupakan

polisakarida hanya dapat dipecah oleh enzim alfa amilase yang menghasilkan

bentuk gula lebih sederhana yaitu dekstrin. Dekstrin dipecah oleh enzim beta

amilase lalu menjadi glukosa.

Glukosa adalah gula dalam bentuk monosakarida yang merupakan

karbohidrat terpenting sebagai sumber tenaga bagi tumbuhan. Glukosa didapat

dari proses sintesis karbohidrat. Pembentukan pati dari glukosa melalui proses

fosforilasi glukosa. Berawal dari D-glukopiranosa menjadi alfa D-glukopiranosa

6P yang terjadi secara terus menerus sehingga membentuk rantai panjang

darimolekul glukosa yang membentuk pati.

Fruktosa merupakan gula monosakarida yang didapatkan dari proses

fosforilasi dari glukosa. Proses tersebut dibantu oleh enzim fosfoheksoisomerase

yang merubh fruktosa 6P menjadi fruktosa. Sukrosa merupakan gula disakarida

yang dibentuk berupa unit glukosa dan fruktosa. Pembentukan sukrosa dimulai

dari 2 molekul fruktosa 6P, 1 molekul fruktosa 6P diisomerasi oleh heksosa-P

2

isomerase dan glukosa-P murase yang menghasilkan glukosa 1P. Selanjutnya

glukosa 1P bergabung atau bereaksi dengan 1 molekul fruktosa 6P lainnya dan

menghasilkan UTP. Sintesis sukrosa ini melibatkan enzim UDPG pirofosforilase

yang terjadi di sitosol dan menghasilkan sukrosa, fosfat dan UDPG. Penting

halnya melakukan praktikum interkonversi gula pati agar dapat memahami proses

timbal balik dari gula ke pati maupun sebaliknya.

1.2 Tujuan

1. Mengetahui dan membuktikan terjadinya interkonversi gula pati pada daun

tanaman

3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman beretiolasi merupakan tanaman yang ditanam dalam keadaan

gelap dalam jangka waktu tertentu. Tanaman yang ditanam dalam keadaan gelap

dalam jangka waktu lama sendiri akan mengalami perubahan-perubahan salah

satunya yaitu pigmen tanaman tersebut. Tanaman beretiolasi tidak memiliki warna

hijau gelap seperti biasanya, agak terang dan terkadang cenderung pucat (putih).

Hal tersebut disebabkan proses fotosintesis tidak optimal, selain itu kandungan

glukosa pada tanaman juga menjadi berkurang (Yang et al., 2015).

Daun beretiolasi mengalami perubahan warna yang signifikan. Ujung daun

tanaman beretiolasi ada yang tetap berwarna hijau, sedangkan lainnya berwarna

putih kehijauan. Hal tersebut terjadi karena pada bagian daun terjadi degradasi

pigmen warna hijau (klorofil) pada daun. Sedangkan pada ujungnya tidak

mengalami degradasi pigmen klorofil yang signifikan. Organel-organel pada daun

beretiolasi juga mengalami gangguan karena tidak mendapatkan cukup cahaya

matahari yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis (Semenova et al., 2017).

Hasil fotosintesis tanaman C-3, C-4 dan CAM sebagian besar terakumulasi

dalam bentuk sukrosa atau pati. Sukrosa adalah senyawa penting yang berfungsi

sebagai sumber energi pada sel fotosintesis, merupakan salah satu bentuk dari

karbohidrat dan disebarkan melalui pembuluh floem pada jaringan yang sedang

tumbuh. Tempat berlangsungnya sintesis sukrosa yaitu pada sitosol dan bukan

pada kloroplas. Pati merupakan bentuk karbohidrat simpanan pada tumbuhan

yang pada kebanyakan spesies tanaman, pati banyak terakumulasi pada tempatnya

disintesis yaitu kloroplas. Pati akan terakumulasi di daun saat laju fotosintesis

melampaui laju respirasi yang biasanya terjadi pada siang hari. Pati yang telah

terkumpul akan diurai kembali pada malam harinya dengan proses respirasi.

Terdapat dua jenis pati yang dikenal yaitu amilosa dan amilopektin (Lakitan,

2015).

Menurut Fitriningrum dkk, (2013) salah satu bentuk karbohidrat

berdasarkan atom pembentuknya yaitu polisakarida. Polisakarida sering kali

ditemukan di tumbuhan dalam bentuk amilum, pektin, mannan dan galaktan serta

4

selulosa yang sering disebut serat. Tanaman membutuhkan intensitas cahaya yang

cukup memperoleh energi sehingga yang digunakan untuk proses fotosintesis.

Tanaman yang ditumbuhakan dengan perlakuan etiolase (tumbuh dalam keadaan

yang minim cahaya) tidak tidak terjadi fotosintesis sehingga energi yang

didapatkanpun sedikit dan lebih banyak terjadi respirasi, sehingga karbohidrat

sebagai hasil dari fotosintesis dijadikan sebagaienergi untuk proses respirasi

(Syahfrudin dkk, 2014).

Sirup glukosa adalah larutan pekat yang tersusun dari berbagai gula

diantaranya adalah bentuk glukosa, maltosa dan bentuk sakarida lainnya yang

dihasilkan dari proses hidrolisis pati yang dapat dikonsumsi. Tingkat glukosa

dalam suatu produk dapat ditingkatkan baik dengan cara melindungi α-amilase

dari kerusakan termal yang terletak pada bibit atau dengan memberi alfa amilase

tambahan. Alfa amilase dapat bekerja dengan kondisi paling baik di bawah suhu

50 ° C yang dapat hancur pada suhu 70 ° C (Ramachandran et al, 2013).

Hidrolisa pati adalah proses perubahan molekul pati menjadi bentuk yang

lebih sederhana yaitu menjadi glukosa, maltosa dan dextrin. Proses tersebut

terbagi atas 3 tahapan yaitu gelatinisasi, likufikasi, dan sakarifikasi. Selama proses

hidrolisa pati tersebut terdapat enzim yang menjadi katalisator dalam proses

tersebut yaitu enzim amilase. Enzim amilase dapat membantu mempercepat

pemecahan subtrat pati menjadi tiga tahapan pada proses hidrolisa pati dengan

cara memecah ikatan glukosida yang terdapat pada polimer pati (Nangin dan

Sutrisni, 2015).

5

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Agrobiosains acara “Interkonversi Gula-Pati” dilaksanakan pada

hari Sabtu tanggal 28 Oktober 2017 pada pukul 10.30-12.00 WIB bertempat di

Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian, Universitas Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Beaker Glass

2. Alat pemanas

3. Cawan Petri

4. Gelas ukur

5. Gelas arloji

3.2.2 Bahan

1. Daun jagung yang beretiolasi

2. Aquades

3. Alkohol

4. Larutan glukosa, fruktosam dan sukrosa

5. I2KI

3.3 Pelaksanaan Praktikum

1. Memasukkan ke dalam 4 beaker glass masing-masing 10 ml larutan sukrosa

0,5 M; fruktosa 0.5 M; glukosa 0,5 M dan aquades.

2. Memasukkan ke dalam beaker glass masing-masing 2 helai daun jagung yang

beretiolasi.

3. Memotong dalam larutan bagian pangkal daun kemudian menyimpan selama

48 jam.

4. Merebus daun jagung sampai berwarna pucat.

5. Meniriskan daun tersbut dan mengujinya dengan I2KI.

6

6. Mengamati dan membandingkan kualitas warna dari daun yang direndam

dengan larutan sukrosa, fruktosa, glukosa dan aquadest.

3.4 Variabel Pengamatan

Variabel pengamatan yang diamati pada praktikum kali ini adalah kepekatan

gula pati pada daun jagung bertiolasi yang diberi larutan sukrosa, fruktosa dan

glukosa

3.5 Analisis Data

Analisis data yang dilakukan menggunakan analisis statistik deskriptif.

7

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

0

1

2

3

4

5

Glukosa Sukrosa Fruktosa Kontrol

Ko

nse

ntr

asi

1 = TIdak pekat; 2 = Cukup pekat; 3 = Pekat; 4 = Sangat pekat

Konsentrasi Gula Pati pada Daun

Grafik 1. Konsentrasi gula pati pada daun jagung yang beretiolasi

Kandungan pati yang dimiliki oleh daun jagung beretiolasi yang diberi

perlakuan glukosa adalah sangat pekat. Kandungan pati yang dimiliki oleh daun

jagung beretiolasi yang diberi perlakuan sukrosa dan kontrol adalah tidak pekat.

Kandungan pati yang dimiliki oleh daun jagung beretiolasi yang diberi perlakuan

fruktosa adalah pekat.

4.2. Pembahasan

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah daun jagung beretiolasi.

Tanaman jagung dihindarkan dari cahaya matahari saat penanaman hingga

beretiolasi dan tidak berfotosintesis yang ditandai dengan warna daunnya yang

pucat. Daun yang tidak berfotosintesis berarti tidak mengandung pati. Daun

beretiolasi yang diberi perlakuan masing-masing larutan gula akan terlihat mana

yang aktif menyerap larutan-larutan gula tersebut.

Berdasarkan hasil pada grafik tersebut setiap daun memiliki kepekatan

berbeda setelah ditetesi larutan I2KI. Kandungan pati paling tinggi pada daun yang

diberi perlakuan larutan glukosa dan kandungan pati yang paling rendah yaitu

pada daun yang diberi perlakuan sukrosa dan aquades. Hal ini menunjukkan

bawha laju interkonversi gula pati daun jagung yang diberi perlakuan larutan

8

glukosa tinggi sedangkan larutan sukrosa dan aquades rendah. Hasil yang didapat

berbeda dengan penelitian Glyad (2002) yang hasilnya adalah kandungan pati

tertinggi pada daun yang diberi perlakuan sukrosa dan glukosa cukup rendah.

Perbedaan hasil yang didapat dikarenakan daun jagung beretiolasi saat direbus

dalam alkohol warnanya belum sampai putih (pucat) dan warnanya masih kuning.

Hal tersebut mengakibatkan terhambat atau terganggunya reaksi pada daun saat

ditetesi larutan I2KI.

Proses pembentukan gula menjadi pati merupakan proses hidrolisis dengan

bantuan enzim. Hubungan kepekatan warna dan kandunga gula dapat diketahui

dengan melakukan pengujian yang menunjukkan adanya pati, seperti eksperimen

Sachs. Prosesnya potongan daun jagung beretiolasi direndam dalam masing-

masing larutan selama 48 jam agar jaringan daunnya masih hidup, jika lebih dari

48 jam maka jaringan akan mati. Lalu dimasukkan ke alkohol dan direbus hingga

putih dan selanjutnya ditetesi I2KI. Larutan I2KI dapat membantu mengetahui

perlakuan larutan gula mana yang mempengaruhi laju interkonversi yang lebih

tinggi dengan melihat kepekatan pada daun.

9

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Interkonversi gula menjadi pati dan sebaliknya terjadi pada bagian tanaman

yaitu daun, Hal ini dibuktikan dengan adanya perbedaan konsentrasi pada tiap

bentuk glukosa yang ada pada daun tanaman jagung, Pada tanaman jumlah

konsentrasi setiap bentuk glukosa akan berbeda sesuai dengan kebutuhan dari

tanaman itu sendiri.

5.2 Saran

Sebaiknya dalam praktikum interkonversi gula - pati tidak hanya

menggunakan satu sample tanaman lebih baik menggunakan lebih dari satu

sample agar dapat membandingkan satu tanaman dengan tanaman yang lain

terkait dengan interkonversi gula – pati tersebut.

10

DAFTAR PUSTAKA

Fitriningrum, R., Sugiyarto, dan A. Susilowati. 2013. Analisis Kandungan

Karbohidrat pada Berbagai Tingkat Kematangan Buah Karika (Carica

Pubescens) di Kejajar dan Sembungan, Dataran Tinggi Dieng, Jawa Tengah.

Bioteknologi, 10(1) : 6-14.

Glyad, V. M. 2002. Determination of Monosaccharides, Disaccharides, and

Oligosaccharides in Same Plant Sample by High-Performance Liquid

Chromatography. Russian Journal of Plant Physiology, 49(2) : 277-302.

Lakitan, B. 2015. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Raja Grafindo

Persada.

Nangin, D. dan A. Sutrisno. 2015. Enzim Amilase Pemecah Pati Mentah Dari

Mikroba. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 3(3) : 1032-1039.

Ramachandran, V., N. Pujari, T. Matey and S. Kulkarni. 2013. Enzymatic

Hydrolysis for Glucose-A Review. International Journal of Science,

Engineering and Technology Research (IJSETR), 2(10) : 1938- 1942.

Semenova, G.A., I.R. Fomina, A.A. Kosobryukhov, V.Y. Lyubimov, E.S.

Nadezhkina, and T.I. Balakhnina. 2017. Mesophyll Cell Ultrastructure of

Wheat Leaves Etiolated by Lead and Selenium. Journal of Plant

Physiology, 219 : 37-44.

Syafruddin., Suwarti, dan M. Azrai. 2014. Penyaringan Cepat Dan Toleransi

Tanaman Jagung Terhadap Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian Pertanian

Tanaman Pangan, 33(1) : 36-43.

Yang, X., X. Chen, B.Xu, Y. Li, Y. Ma, and G. Wang. 2015. Phenotype and

Transcriptome Analysis Reveals Chloroplast Development and Pigment

Biosynthesis Together Influenced the Leaf Color Formation in Mutants of

Anthurium andreanum ‘Sonate’. Frontiers in Plant Science, 6(139) : 1-17.

11

LAMPIRAN

Gambar 1. Tabel ACC Shafira Erza E

12

Gambar 2. Tabel ACC M Rizqillah M

13

Gambar 3. Tabel ACC Afifa Mayrefi w

14

Gambar 4. Flowchart Afifa Mayrefi W

15

Gambar 5. Flowchart Shafira Erza E

16

Gambar 6. Flowchart M Rizqillah M

17

DOKUMENTASI

Gambar 7. Larutan I2KI

Gambar 8. Daun jagung

18

Gambar 9. Pemotongan daun jagung Etiolasi

Gambar 10. Gelas Arloji

19

Gambar 11. Daun jagung etiolasi dilarutan sukrosa

Gambar 1. Daun jagung etiolasi dimasukan ke tabung reaksi

20

Gambar 12. Tabung reaksi ditutup

Gambar 13. Tabung reaksi direbus

21

Gambar 14. Pengambilan sampel yang sudah direbus

Gambar 15. Sample daun di kaca arloji

22

Gambar 16. Daun etiolasi ditetesi I2KI

23

LITERATUR

Fitriningrum, R. Sugiyarto. A,Susilowati. 2013. Analisis Kandungan Karbohidrat

Pada Berbagai Tingkat Kematangan Buah Karika (Carica Pubescens) Di

Kejajar Dan Sembungan, Dataran Tinggi Dieng, Jawa Tengah. Bioteknologi,

10(1):6-14.

24

Glyad, V. M. 2002. Determination of Monosaccharides, Disaccharides, and

Oligosaccharides in Same Plant Sample by High-Performance Liquid

Chromatography. Russian Journal of Plant Physiology, 49(2): 277-302.

25

Lakitan, B. 2015. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Raja Grafindo

Persada.

26

Nangin, D. A, Sutrisno. 2015. Enzim Amilase Pemecah Pati Mentah Dari

Mikroba. Jurnal Pangan dan Agroindustri, 3(3): 1032-1039.

27

Ramachandran, V. N, Pujari. T, Matey and S,Kulkarni. 2013. Enzymatic

Hydrolysis for Glucose-A Review. International Journal of Science,

Engineering and Technology Research (IJSETR), 2(10): 1938- 1942.

28

Semenova, G.A., I.R. Fomina, A.A. Kosobryukhov, V.Y. Lyubimov, E.S.

Nadezhkina, and T.I. Balakhnina. 2017. Mesophyll cell ultrastructure of

wheat leaves etiolated by lead and selenium. Journal of Plant

Physiology, 219: 37-44

29

Syafruddin. Suwarti. M,Azral. 2014. Penyaringan Cepat Dan Toleransi Tanaman

Jagung Terhadap Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian Pertanian

Tanaman Pangan, 33(1):36-43.

30

31

Yang, X., X. Chen, B.Xu, Y. Li, Y. Ma, and G. Wang. 2015. Phenotype and

Transcriptome Analysis Reveals Chloroplast Development and Pigment

Biosynthesis Together Influenced the Leaf Color Formation in Mutants of

Anthurium andreanum ‘Sonate’. Frontiers in Plant Science, 6(139): 1-17.