Jumat, 01 Januari 2010

Glikolisis Anaerob

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Metabolisme merupakan proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim. Metabolisme mencakup sintesis dan penguraian makanan di dalam tubuh secara kompleks. Untuk melakukan metabolisme, pada mikroorganisme membutuhkan sumber energi berupa karbohidrat, protein, lemak, mineral dan zat-zat gizi yang terdapat dalam bahan pangan. Dalam proses fermentasi tampaknya mikroorganisme pertama kali akan menyerang karbohidrat, kemudian protein dan selanjutnya lemak. Bahkan terjadi tingkatan penyerangan terhadap karbohidrat yaitu terhadap gula, kemudian alkohol. Baru setelah itu terhadap asam.

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks. Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolisme total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.

Produk metabolisme disebut metabolit. Cabang biologi yang mempelajari komposisi metabolit secara keseluruhan pada suatu tahap perkembangan atau pada suatu bagian tubuh dinamakan metabolomika.

Pada dasarnya metabolisme glukosa dapat dibagi dalam dua bagian yaitu yang tidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob. Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Proses ini disebut glikolisis. Tiap reaksi dalam proses glikolisis ini menggunakan enzim tertentu, misalnya seperti enzim heksokinase, fosfoheksoisomerase, fosfofruktokinase, enolase, laktat dehidrogenase, piruvat kinase, fosfogliseril kinase, dan lain-lain. Enzim yang mengkatalis reaksi dalam tahapan glikolisis dijumpai sitoplasma sel. Disinilah glikolisis berlangsung. Glikolisis dimulai dengan fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6 – fosfat

Glikolisis merupakan rangkaian reaksi yang mengkonversi glukosa menjadi piruvat. Pada organisme aerob, glikolisis adalah pendahuluan daur asam sitrat dan rantai transport electron, saat sebagian besar energi bebas glukosa dihasilkan. Sepuluh reaksi glikolisis terjadi didalam sitosol. Pada tahap pertama, glukosa dikonversi menjadi fruktosa 1,6-bifosfat melalui reaksi fosforilasi, isomerasi, dan fosforilasi kedua. Dua molekul ATP dipakai per molekul glukosa pada reaksi-reaksi ini. Pada tahap kedua, fruktosa 1,6 difosfat dipecah oleh aldolase membentuk dihrosiaseton fosfat dan gliserildehida 3-fosfat, yang dengan mudah mengalami interkonvensi. Gliseraldehida 3-fosfat kemudian mengalami oksidasi dan fofforilasi membentuk 1-3-bisfosfogliserat, suatu asetil fosfat dengan potensi transfer fosforil yang tinggi. 3-fosfogliserat kemudian terbentuk dan ATPdihasilkan. Pada tahap akhir glikolisis, fosfoenolpiruvat, zat antara kedua dengan potensi transfer yang tinggi, dibentuk melalui pergeseran fosforil dan dehidrasi. ATP lainnya dihasilkan sewaktu fosfienolpiruvat dikonnversi menjadi piruvat. Tedapat keuntungan bersih dua molekul ATP pada pembentukan dua molekul piruvat dari satu molekul glukosa.

Akseptor elektron pada oksidasi gliseraldehida 3-fosfat adalh NAD+, yang harus dihasilkan kembali agar glikosis dapat dihasilkan kembali agar glikolisis dapat berlangsung terus. Pada organism aerob, NADH yang terbentuk pada glikolisis mentransfer elektronnya ke O2 melalui rantai transport elektron, dan dengan demikian menghasilkan kembali NAD+. Pada keadaan aerob, NAD+ dihasilkan kembali melalui reduksi piruvat menjadi laktat. Pada sejumlah mikroorganisme, NAD+ biasanya dihasilkan kembali oleh sintesis laktat atau etanol dari piruvat. Dua proses ini merupakan contoh fermentasi.

Jalur glikolisis mempunyai peran ganda: degradasi glukosa untuk menghasilkan ATP, dan memberikan unit-unit penyusun untuk sintesis komponen-komponen sel. Kecepatan konversi glukosa piruvat diatur sesuai dengan dua keperluan utama sel ini. Pada reaksi fisiologis, reaksi-reaksi glikolisis dengan mudah reversible kecuali reaksi-reaksi yang dikalisis oleh heksokinase, fosfofruktokinase, dan piruvat kinase. Fosfofruktokinase, elemen pengontrol terpenting pada glikolisis, dihambat oleh kadar tinggi ATP dan sitrat, dan diaktifkan oleh AMP dan fruktosa 2,6 bifosfat. Pada hati, bifosfat menandakan bahwa glukosa berlimpah. Karenanya, fosfofruktokinase aktif bila diperlukan energy atau unit-unit penyusun. Hksokinase dihambat oleh glukosa 6-fosfat, yang berakumulasi bila fosfofruktokinase aktif. Piruvat kinase situs pengontrol lainnya, secara alosterik dihambat oleh ATP dan alanin, dan diaktif oleh fruktosa 1,6 bifosfat. Akibatnya, piruvat kinase aktif maksimal bila muatan energy rendah dan zat-zat ntara glikolisis menumpuk. Piruvat kinase, seperti enzim bifungsi yang mengontrol kadar fruktosa 2,6 bisfosfat, diatur melalui fosforilasi. Kadar glukosa yang rendah dalam darah mendorong fosforilasi pirivat kinase hati, sehingga aktivitasnya menurun dengan demikian menurunkan pemakaian glukosa dalam hati.

Metabolism amatlah penting seperti telah sedikit diuraikan, maka percobaan Metabolisme khususnyu peragian dilihat proses glikolisinya, dimana glukosa yang merupakan senyawa dari karbohidrat perlulah dilakukan.

II.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan percobaan Metabolisme I tentang Peragian ( Glikolisis Anaerob ) yaitu

a. Untuk mengetahui reaksi karbohidrat oleh sel ragi

b. Untuk mengetahui hasil reaksi berupa CO2 dan ethanol dalam keadaan anaerob

II.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari laporan ini yaitu :

1. Bagaimana reaksi karbohidrat oleh sel ragi ?

2. Apa saja hasil reaksi karbohidrat oleh sel ragi dalam keadaan anaerob ?

I.4 Lingkup Kajian

Lingkup kajian dari makalah ini yaitu :

a. Pengertian metabolisme

b. Karbohidrat dan kandungan di dalamnya

c. Metabolisme karbohiidrat

d. Ragi

I.5 Sumber Data dan Teknik Pengumpulan Data

Sumber data dan teknik pengumpulan data laporan ini yaitu dengan

  1. Hasil percobaan Metabolisme I Peragian ( Glikolisis Anaerob ) di laboratorium
  2. Studi pustaka

a. Literatur buku

b. Literatur internet

I.6 Sistematika Penulisan

Sistematika pembahasan laporan ini dimulai dengan

BAB I PENDAHULUAN yang tediri dari sub bab Latar Belakang, Tujuan, Rumusan Masalah, Lingkup Kajian, Sumber Data dan Teknik Pengumpulan Data dan Sistematika Penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA terdiri dari sub bab Metabolisme, Karbohidrat, Metabolisme Karbohidrat, Ragi

BAB III Materi dan Metode

BAB IV HASIL PENGAMATAN

BAB V PEMBAHASAN

BAB VI KESIMPULAN

Daftar Pustaka.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Metabolisme

Metabolisme adalah suatu proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup, mulai dari makhluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, jamur, tumbuhan, hewan sampai manusia. Di dalam proses ini makhluk hidup mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk kelangsungan hidupnya. Kelangsungan reaksi kimia di dalam metabolisme dari permulaan sampai ke suatu hasil akhir disebut jalur metabolisme. (pathway). Senyawa yang terbentuk selama jalur metabolisme berlangsung disebut senyawa antara (intermediate).

Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan proses penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen di dalam sel hidup. Melalui jalur anabolisme terbentuk senyawa. Diperlukan sejumlah energi supaya proses anabolisme terjadi. Reaksi kimia yang terjadi meliputi sintesis dari ikatan .C-C- (sintesa asam lemak), ikatan .CO-N- (sintesa protein), ikatan C-N- (sintesis urea), dan ikatan .C-O- (sintesa trigliserida) memerlukan energi. Unsur kimia dan senyawa digunakan untuk membentuk senyawa baru yang lebih besar.

Sebaliknya melaui jalur katabolisme akan terjadi penguraian senyawa menjadi komponen yang lebih kecil. Misalnya, katabolisme glukosa akan terurai menjadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Di dalam proses katabolisme sejumlah energi dilepaskan; sebagian dipakai oleh sel dan sisanya hilang sebagai panas. Produksi energi untuk keperluan sel terjadi dalam tiga tahap;

(1) molekul-molekul besar komponen makanan seperti protein, pati, lemak dipecah selama proses pencernaan dan penyerapan menjadi molekul-molekul yang lebih kecil seperti asam amino, monosakarida dan asam lemak

(2) sebagian besar molekul-molekul yang lebih sederhana ini selanjutnya diuraikan menjadi senyawa antara (intermediate) yang terdiri dari dua atom karbon yakni asam asetat (CH3COOH), dan

(3) asam asetat dipecah menjadi air dan karbon dioksida.

Elektron dan ion hidrogen yang dilepaskan selama proses metabolisme ini disumbangkan ke atom oksigen membentuk air. Sebahagian energi yang dihasilkan di dalam proses katabolisme ini memicu sintesa adenosin triphosphat (ATP). ATP adalah energi di dalam suatu bentuk yang digunakan sel.( Simanjuntak dan Silalahi, 2003 )

II.2 Karbohidrat

Karbohidrat yang juga disebut gula, merupakan produk primer fotosintesis dan juga merupakan sumber energy utama untuk system kehidupan. Karbohidrat didefinisikan sebagai polihidroksialaldehid atau polihidroksiketon dan derivatnya. Suatu karbohidrat merupakan suatu aldehid (-CHO ) jika oksigen karbonil berkaitan dengan suatu atom karbon terminal, dan suatu keton (=C=0 ) jika oksigen karbonil berkaitan dengan deoksi dan amino. Dalam alam, karbohidrat terdapat sebagai monosakarida ( gula individual dan sederhana ), oligosakarida, dan polisakarida. Oligosakarida umumnya didefinisikan sebagai suatu molekul yang mengandung dua hingga sepuluh unit monosakarida, beberapa di antaranya mempunyai berat molekul beberapa juta. .( Armstrong, 1995 ).

Karbohidrat atau sakarida adalah polisakarida aldehid atau polihidroksi keton, atau senyawa yang dihidrolisis dari keduanya. Unsur utama penyusun karbohirat adalah karbon, hydrogen dan oksigen.

Karbohidrat merupakan pusat metabolisme tanaman hijau dan organisme fotosintetik lain yang menggunakan energy matahari untuk melakukan pembentukan karbohidrat, karbohidrat yang terdapat dalam bentuk pati dan gula berfungsi sebagai bagian utama energy yang dikonsumsi oleh kebanyakan organisme dimuka bumi ini. Sebagai pati dan glikogen, karbohidrat berfungsi sebagai penyedia sementara glukosa. Karbohidrat dapat berfungsi juga sebagai penyangga di dalam dinding sel bakteri dan tanaman serta pada jaringan pengikat dan dinding sel organisme hewan. Karbohidrat jenis lain dapat berfungsi sebagai pelumas sendi kerangka, sebagai perekat diantara sel, dan senyawa pemberi spesifitas biologi pada permukaan sel hewan.

Sifat kimia karbohidrat berhubungan erat dengan gugus fungsi yang dimilikinya, seperti gugus –OH, gugus aldehida dan gugus keton. Beberapa jenis karbohidrat mempunyai sifat dapat mereduksi bebas dalam molekul karbohidrat.sifat ini dapat digunakan untuk identifikasi karbohidrat dan tampak pada reaksi reduksi ion-ion logam misalnyaa ion Cu++ dan ion Ag+.

Metabolisme karbohidrat seperti halnya metabolisme lainnya terdiri dari reaksi katabolisme dan anabolisme. Tujuan katabolisme karbohidrat adalah untuk mendapatkan energy yang tersimpan dalam senyawanya. Energy yang dihadilkan biasanya tersimpan lagi dalam senyawa energy tinggi sebelum digunakan. Sementara anabolisme karbohidrat bertujuan untuk memasok karbohidrat pada makhluk hidup sebagai salah satu nutrient utama yang dibuat dari senyawa-senyawa yang amat sederhana seperti CO2 atau senyawa lainnya. ( Abdul Hamid, 2001 )

* Monosakarida

Monosakarida diidentifikasi melalui jumlah atom karbon yang dikandungnya dan melalui gugusan karbonil fungsionalnya, yaitu aldose jika merupakan suatu aldehid dan ketose jika suatu keton. Karbohidrat terkecil lazim dianggap merupakan suatu gula tiga karbon, gliseraldehid ( suatu aldotriase ) dan dehidroksiaseton ( ketotriose ). Glukosa ( juga disebut dekstrosa ) merupakan senyawa organik paling relevan di alam dan merupakan suatu aldoheksosa yang mengandung empat karbon asimetrik.( Armstrong, 1995 ).

Monosakarida merupakan senyawa karbohidrat yang paling sederhana yang tidak dapat dihirolisis lagi. Beberapa molekul monosakarida mengandung unsur nitrogen dan sulfur. Monosakarida mempunyai rumus kimia (CH20)n dimana n=3 atau turunan aldehida, maka monosakarida ini disebut aldosa. Dan bila gugusnya merupakan turunan keton maka monosakaridaa tersebut dinamakan ketosa. Monosakarida aldosa yang paling sederhana adalah gliseraldehida. Sedangkan monosakarida ketosa yang paling sederhana adalah dihidroksiaseton.

Kedua monosakarida sederhana tersebut masing-masing mempunyai 3 atom karbon (triosa). Monosakarida lain mempunyai 4 atom karbon (tetrosa), 5 atom karbon (pentose), 6 atom karbon (heksosa). Heksos, zat manis dan berbentuk kristalin, adalah salah satu monosakarida terpenting. Beberapa contoh heksosa sehari-hari adalah : gula tebu, gandum, gula susu, pati, dan selulosa. Pentose yang umum adalah ribose yaitu salah satu unit penyusun nukleotida asam nukleat. Kelompok aldoheksosa penting misalnya glukosa (dekstrosa, gula anggur, gula darah ). Fungsi utama glukosa adalah sumber energi dalam sel hidup. Di alam glukosa banyak terdapat dalam buah-buahaan dan madu lebah. Monosakarida ini mengandung lima gugus hidroksil dan sebuah gugus aldehida yang dilekatkan pada enam rantai karbon.

Senyawa kelompok ketoheksosa misalnya fruktosa (levulosa, gula buah). Fruktosa mengandung 5 gugus hidroksi dan gugus karbonil keton pada C-2 dari rantaai enam- karbon. Molekul ini kebanyakan juga berada dalam benuk siklik. ( Abdul Hamid, 2001 )

Glucose and Fructose are sugarsStruktur Monosakarida Glukosa dan Fruktosa

* Oligosakarida

Karbohidrat yang terbentuk dari dua sampai sepuluh monosakarida digolongkan dalam kelompok oligosakarida. Yang termasuk kelompok oligosakarida adallah disakarida, trisakarida, dan seterusnya sesuai dengan jumlah satuan monosakaridanya. Oligosakarida yang paling banyak terdapat dialam ialah disakarida. Molekul ini terdiri atas dua satuan monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. Disakarida yang dikenal diantaranya adalah laktosa, sukrosa (gula tebu), maltose (gula susu), dan selobiosa. Keempat disakarida ini mempunyai rumus molekul sama (C12H22­O11) tetapi struktur molekulnya berbeda. Laktosa terbentuk dari ikatan glikosida antara karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom karbon nomor 4 pada glukosa. ( Abdul Hamid, 2001 )

Oligosakarida yang paling berlimpah yaitu disakarida laktosa dan sukrosa. Sukrosa( gula meja ) terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, dimana mereka disintesis dari D-glukosa, dan D-fruktosa. Laktosa, karbohidrat susu ari mamalia terdiri dari D-galaktosa dan D-glukosa. ( Armstrong, 1995 )

v Polisakarida

Polisakarida merupakan karbohidrat bentuk polimer dari satuan monosakarida yang sangat panjang. Polisakarida berfungsi sebagai : bahan bangunan, bahan makanan, dan sebagai zat spesifik. Contoh polisakarida bahan bangunan adalah selulosa yang memberikan kekuatan pada kayu dan dahan bagi tumbuhan, dan kitin, komponen struktrur kerangka luar serangga. Polisakarida nutrisi yang lazim adalah pati (starch pada padi dan kentang) dan glikogen pada hewan. Contoh polisakarida zat spesifik adalah heparin yang berfungsi mencegah koagulasi darah. ( Abdul Hamid, 2001 )

Polisakarida yang telah dikenal baik adalah polimer dari D-glukosa, yang bertindak sebagai bentuk cadangan energy ( zat tepung tumbuh-tumbuhan ) atau sebagai bahan structural ( selulosa dinding sel dari tumbuh-tumbuhan ). Karena polisakarida hanya mengandung datum jenis gula maka disebut homoglikan. Zat tepung merupakan suatu campuran dari polimer linear (amilosa) dan bercabang-cabang (amilopektin).

(Armstrong, 1995)

Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olah bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel dan bit serta kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu.

Adapun Fungsi Karbohidrat yaitu

1. Sumber Energi

Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk.

2. Pemberi Rasa Manis pada Makanan

Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2.

3. Penghemat Protein

Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun.

4. Pengatur Metabolisme Lemak

Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh.

5. Membantu Pengeluaran Feses

Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara emngatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus.

Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan. ( http://trimanjuniarso.files.wordpress.com/2008/04/biokimia-karbohidrat.doc )

II.2.1 Glukosa

Gambaran proyeksi Haworth struktur glukosa (α-D-glukopiranosa) Dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energy. (http://trimanjuniarso.files.wordpress.com/2008/04/biokimia-karbohidrat.doc -)

Glukosa, suatu gula monosakarida, adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.

Glukosa (C6H12O6, berat molekul 180.18) adalah heksosa—monosakarida yang mengandung enam atom karbon. Glukosa merupakan aldehida (mengandung gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut "cincin piranosa", bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya, yang terikat pada atom karbon keenam di luar cincin, membentuk suatu gugus CH2OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan bentuk yang lebih reaktif, yang proporsinya 0.0026% pada pH 7.

Glukosa merupakan sumber tenaga yang terdapat di mana-mana dalam biologi. Kita dapat menduga alasan mengapa glukosa, dan bukan monosakarida lain seperti fruktosa, begitu banyak digunakan. Glukosa dapat dibentuk dari formaldehida pada keadaan abiotik, sehingga akan mudah tersedia bagi sistem biokimia primitif. Hal yang lebih penting bagi organisme tingkat atas adalah kecenderungan glukosa, dibandingkan dengan gula heksosa lainnya, yang tidak mudah bereaksi secara nonspesifik dengan gugus amino suatu protein. Reaksi ini (glikosilasi) mereduksi atau bahkan merusak fungsi berbagai enzim. Rendahnya laju glikosilasi ini dikarenakan glukosa yang kebanyakan berada dalam isomer siklik yang kurang reaktif. Meski begitu, komplikasi akut seperti diabetes, kebutaan, gagal ginjal, dan kerusakan saraf periferal (‘’peripheral neuropathy’’), kemungkinan disebabkan oleh glikosilasi protein.

Dalam respirasi, melalui serangkaian reaksi terkatalisis enzim, glukosa teroksidasi hingga akhirnya membentuk karbon dioksida dan air, menghasilkan energi, terutama dalam bentuk ATP. Sebelum digunakan, glukosa dipecah dari polisakarida.

Glukosa dan fruktosa diikat secara kimiawi menjadi sukrosa. Pati, selulosa, dan glikogen merupakan polimer glukosa umum polisakarida. Glukosa dapat disintesis dari :

  1. sebagai hasil fotosintesis pada tumbuhan dan beberapa prokariota.
  2. terbentuk dalam hati dan otot rangka dari pemecahan simpanan glikogen (polimer glukosa).
  3. disintesis dalam hati dan ginjal dari zat antara melalui proses yang disebut glukoneogenesis.

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia, yang menyediakan 4 kalori (17 kilojoule) energi pangan per gram. Pemecahan karbohidrat (misalnya pati) menghasilkan mono- dan disakarida, terutama glukosa. Melalui glikolisis, glukosa segera terlibat dalam produksi ATP, pembawa energi sel. Di sisi lain, glukosa sangat penting dalam produksi protein dan dalam metabolisme lipid. Karena pada sistem saraf pusat tidak ada metabolisme lipid, jaringan ini sangat tergantung pada glukosa.

Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen ("pati hewan") dan sel lemak, yang menyimpannya sebagai lemak. Glikogen merupakan sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat dibutuhkan lebih banyak energi. Meskipun lemak simpanan dapat juga menjadi sumber energi cadangan, lemak tak pernak secara langsung dikonversi menjadi glukosa. Fruktosa dan galaktosa, gula lain yang dihasilkan dari pemecahan karbohidrat, langsung diangkut ke hati, yang mengkonversinya menjadi glukosa.( http://id.wikipedia.org )

II.2.2 Laktosa

Disebut juga gula susu, hanya terdapat dalam susu dan terdiri atas satu unit glukosa dan satu unit galaktosa. Kekurangan laktase ini menyebabkan ketidaktahanan terhadap laktosa. Laktosa yang tidak dicerna tidak dapat diserap dan tetap tinggal dalam saluran pencernaan. Hal ini mempengaruhi jenis mikroorgnaisme yang tumbuh, yang menyebabkan gejala kembung, kejang perut, dan diare. Ketidaktahanan terhadap laktosa lebih banyak terjadi pada orang tua. Laktosa adalah gula yang rasanya paling tidak manis (seperenam manis glukosa) dan lebih sukar larut daripada disakarida lain. (http://trimanjuniarso.files.wordpress.com/2008/04/biokimia-karbohidrat.doc -)

II.2.3 Galaktosa

Galaktosa dibentuk dari hidrolisis disakarida laktosa, yaitu suatu gula susu dalam usus. Galaktosa mudah diubah menjadi glukosa dalam hati. Kemampuan hati untuk menyelesaikan perubahan dimana galaktosa diubah menjadi glukosa dapat dipakai sebgai test fungsi hati.

Pada reaksi pertama, galaktosa mengalami fosforilase dengan bantuan galaktokinase, memakai ATP sebagai donor fosfat. Hasilnya yaitu galaktosa-1 – fosfat, bereaksi dengan uridin difosfat glukosa ( UDPG ) membentuk uridin difosfat galaktosa dan glukosa 1-fosfat. Pada rekasi 2 dikatalisis oleh enzim galaktose 1-fosfat uridil transferase, galaktosa dipindahkan pada posisi UDPG, menggantikan glukosa. Perubahan galaktosa menjadi glukosa terjadi pada rekasi 3 dalam reaksi nukleotida yang mengandung galaktosa dikatalisis oleh epimerase.hasilnya adalah uridin difosfat glukosa. Empimerisasi mungkin diikuti oksidasi dan reduksi pada karbon 4 dengan NAD sebagai koenzim. Akhirnya ( Reaksi 4 ), glukosa dilepaskan dari UDPG sebagai glukosa 1-fosfat, mungkin setelah bergabung ke dalam glikogen diikuti oleh fosforilisis.

Reaksi 3 sangat reversible, dengan cara ini glukosa dapat diubah menjadi galaktosa, sehingga bentuk “ preformed “ galaktosa tidak penting dalam makanan. Galaktosa diperlukan tubuh tidak hanya dalam pembentukan susu tetapi juga sebagai unsure glikolipid (serebrosida), kondromukoid, dan mukoprotein.

Galaktokinase adalah enzim yang dapat menyesuaikan diri, aktivitasnya meningkat pada pemberian galaktosa. Binatang muda menunjukan aktivitas yang lebih tinggi daripada dewasa. Pada sintesa laktosa pada kelenjar susu, glukosa diubah menjadi UDP-galaktosa oleh enzim tersebut. UDP-galaktosa berkondensasi dengan glukosa membentuk laktosa, dikatalis oleh laktosa sintesa.

Ketidakmampuan mengolah galaktosa makanan terjadi pada galaktosemia, yaitu suatu penyakit metabolism herediter dimana galaktosa tertimbun dalam darah dan dibuang melalui urin bila gula atau laktosa ini dimakan. Akan tetapi, juga terdapat penimbunan galaktosa 1-fosfat dalam sel darah merah penderita galaktosemia, yang menunjukan bahwa di sini tidak terdapat kekurangan galaktokinase ( reaksi 1 ). ( penerjemah Martin Mulyawan, 1979)

II.3 Metabolisme Karbohidrat

Fungsi utama karbohidrat dalam metabolisme adalah sebagai bahan bakar untuk oksidasi dan menyediakan energy untuk proses-proses metabolisme lainnya. Karbohidrat dipakai oleh sel – sel terutama dalam bentuk glukosa. Monosakarida utama yang dihasilkan dari proses pencernaan yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa.

Metabolisme karbohidrat pada mamalia dapat dibagi sebagai berikut

1. Glikolisis ( oksidasi glukosa atau glikogen menjadi piruvat dan laktat )

2. Glikogenesis ( sintesis glikogen dari glukosa )

3. Glikogenesis ( pemecahan glikogen )

4. Oksidasi piruvat menjadi asetil Ko-A ( merupakan tingkat yang penting sebelum pemasukan hasil glikolisis ke dalama siklus asam sitrat, yang merupakan jalan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lemak dan protein )

5. Heksosa monofosfat shunt (siklus pentose fosfat )

6. Glukogenesos ( pembentukan glukosa atau glikolisis dari sumber-sumber monokarbohidrat ). ( diterjemahkan oleh Martin Muliawan, 1979 )

Untuk penjelasan lebih lanjut, hanya dijelaskan tentang glikolisis.

Glikolisis

Didalam sel, katabolisme glukosa, fruktosa dan galaktosa pertama kali dilakukan oleh enzim-enzim glikolisis yang larut dalam sitiplasma. Glikolisis (gluko= glukosa: lisis = penguraian) adalah proses penguraian karbohidrat (glukosa ) menjadi piruvat. Reaksi penguraian ini terjadi dalam keadaan ada atau tanpa oksigen. Bila ada oksigen, asam piruvat akan dioksidasi lebih lanjut menjadi CO2 dan air, misalnya pada hewan, tanaman dan banyak sel mikroba yang berada pada kondisi aerobic. Bila tanpa oksigen, asam piruvat akan dirubah menjadi etano l(fermentasi alcohol) pada ragi atau menjadi asam laktat pada otot manusia yang berkontraksi. Tiap proses glikolisis menggunakan enzin tertentu. ( Anna Poedjiadi, 1994 )

Glikolisis secara harfiah berarti pemecahan glukosa. Jalur glikolisis ditemukan di dalam sitosol dari sel, mempunyai dua peran; pemecahan monosakarida untuk menghasilkan energi dan menyediakan satuan pembentuk untuk sintesa senyawa yang diperlukan sel seperti gliserol untuk sintesa trigliserida atau lemak. Sebelum glikolisis dapat berlangsung, sebuah sel harus memperoleh glukosa. Hanya beberapa jenis sel seperti sel-sel hati dan buah pinggang (kidney) yang dapat menghasilkan glukosa dari asam amino, dan hanya hati dan sel-sel jaringan menyimpan glukosa dalam jumlah besar. Glukosa ini disimpan sebagai glikogen. Hati dan jaringan memecahkan glikogen menjadi glukosa (atau bentuk monosakarida lain). Sel-sel badan lainnya harus memperoleh glukosa dari sirkulasi darah, sehingga badan perlu mempertahankan suatu konsentrasi yang relatif tetap dari glukosa darah supaya dapat hidup. Hasil glikolisis adalah dua unit senyawa yang mengandung tiga atom karbon yaitu asam piruvat. Sebagian sel-sel mengubah asam piruvat menjadi asam laktat.

Glikolisis dimulai dengan penambahan satu gugus fospat ke glukosa, sehingga menjadi lebih reaktif. Satu gugus fospat yang lainnya di tambahkan ke senyawa glukosa-fospat yang baru terbentuk yang kemudian dipecah menjadi senyawa karbon yang mengandung tiga atom karbon. Senyawaan ini diubah melalui serangkaian tahapan menjadi dua molekul piruvat. Maka dalam glikolisis sebuah sel memulai dengan satu molekul glukosa dan menghasilkan dua molekul yang mengandung tiga atom karbon yakni piruvat. Di dalam proses ini empat hidrogen(mengandung total empat elektron) dikeluarkan dan empat ATP terbentuk. Elektron dan hidrogen ditangkap oleh pembawa (carrier) dalam hal ini NAD. Setiap NAD (bentuk teroksidasi) menerima dua elektorn dan satu ion hidrogen, menghasilkan NADH + H+ (bentuk tereduksi). Maka salah satu hasil akhir dari glikolisis adalah juga sintesa dari dua NADH + H+, dengan pelepasan dua ion hidrogen.

Di dalam glikolisis, reaksi pertama melibatkan satu ATP menyumbangkan satu gugus fospat ke glukosa. Pada tahap ketiga, satu lagi ATP digunakan menambah satu gugus fospat kedua. Maka untuk memulai jalur ini, satu sel memakai dua ATP. Pada saat molekul yang mengandung tiga atom karbon diubah menjadi piruvat, masing-masing menghasilkan dua ATP, sehingga total ada 4 ATP. Energi bersih yang dihasilkan sejauh ini dari glikolisis adalah dua ATP, karena dua ATP digunakan didalam proses dan empat ATP di hasilkan. Masih ada ATP yang akan terbentuk; ini hanya menyatakan sebanyak 5% dari total produksi ATP yang mungkin dari satu molekul glukosa. Energi kimia yang disimpan di dalam ikatan NADH akhirnya dapat ditransfer ke ATP. Pada umumnya setiap NADH + H+ menyumbangkan energy yang cukup untuk menghasilkan 2,5 ATP. Maka NADH + H+ adalah satu bentuk dari energi potensial untuk sel. Pada akhirnya sel memakai energi di dalam NADH+ H+ membentuk ATP. .( Simanjuntak dan Silalahi, 2003 )

Glikolisis melibatkan banyak enzim, uraian lebih lengkapnya di bawah ini.

Heksokinase

Tahap pertama pada proses glikolisis adalah pengubahan glukosa menjadi glukosa 6-fosfat dengan reaksi fosforilasi. Gugus fosfat diterima dari ATP dalam reaksi. Enzim heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut dibantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Enzim ini ditemukan Meyerhof pada tahum 1927 dan telah dapat dikristalkan dari ragi, mempunyai berat molekul 111.000. heksesokinase yang berasal dari ragi dapt merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari ATP tidak hanya kepada glukosa tetapi juga kepada fruktosa, manosa, glukosamina. Dalam otak, otot, dan hati terdapat enzim heksesokinase yang multi substrat ini. Disamping itu ada pula enzim-enzim yang khas tetapi juga kepada fruktosa, manosa, dan glukosamin. Dalam kinase. Hati juga memproduksi fruktokinase yang menghasilkan fruktosa-1-fosfat.

Enzim heksesokinase dari hati dapat dihambat oleh hasil reaksi sendiri. Jadi apabila glukosa-6-fosfat terbentuk dalam jumlah banyak, mak senyawa ini akan menjadi inhibitor bagi enzim heksesokinase tadi. Selanjutnya enzim akan aktif kembali apabila konsentrasi glukosa-6-fosfat menurun pada tingkat tertentu.

Fosfoheksoisomerase

Reaksi berikutnya ialah isomerasi, yaitu pengubahan glukosa-6-fosfat menjadi fruktosa-6-fosfat, dengan enzim fosfoglukoisomerase. Enzim ini tidak memerlukan kofaktor dan telah diperoleh dari ragi dengan cara kristalisasi. Enzim fosfuheksoisomerase terdapat jaringan otot dan mempunyai beraat molekul 130.000.

Fosfofruktokinase

Frukrosa-6-fosfat diubah menjagi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim fosfofruktokinase dibantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Dalam reaksi ini gugus fosfat dipindahkan dariATP kepada fruktosa-6-fosfat dari ATP sendiri akan berubah menjadi ADP.

Fosfofruktokinase dapat dihambat atau dirangsang oleh beberapa metabolit, yaitu senyawa yang terlibat dalam proses metabolism ini. Sebagai contoh, ATP yang berlebih dan asam sitrat dapat menghambat,dilain pihak adanya AMP, ADP, dan fruktosa-6-fosfat dapat menjadi efektor positif yang merangsang enzim fosfofruktokinase. Enzim ini merupakan suatu enzim alosterik dan mempunyai berat molekul kira-kira 360.000.

Aldose

Reaksi tahap keempat dalam rangkaian reaksi glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1,6-difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseraldehida-3-fosfat. Dalam tahap ini enzim aldolase yang menjadi katalis telah dimurnukan dan ditemukan oleh Warburg. Enzim ini terdapat dalam jaringan tertentu dan dapat bekerja sebagai kaalis dalam reaksi penguraian beberapa ketosa dan monofosfat, misalnya fruktosa-1,6-difosfat, sedoheptulose-1,7- difosfat, fruktosa-1-fosfat, eritulosa-1-fosfat. Hasil reaksi penguraian tiap senyawa tersebut yang sama adalah dihidroksi aseton fosfat.

Triosafosfat Isomerase

Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk dua macam senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksi-aseton fosfat. Yang mengalami reaksi lebih lanjut dalam proses glikolisis adalah D-gliseraldehida-3-fosfat. Andaikata sel tidak mampu mengubah dihidroksiasotonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat, tentulah dihidrosiasetonfosfat akan bertimbun didalam sel. Hal ini tidak berllangsung karena dalam sel terdapat enzim triofosfat isomerase yang dapat mengubah dihidrokasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat. Adanya keseimbangan antara kedua senyawa tersebut dikemukakan oleh Mayerhof dan dalam keadaan keseimbangan dihidroksiaseton fosfat terdapat dalam jumlah dari 90%.

Gliseraldehida-3-fosfat Dihidrogenase

Enzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi gliseraldehida-3-fosfat menjadi 1,3 difosfogliserat. Dalam reaksi ini digunakan koenzim NAD+. Sedangkan gugus fosfat diperoleh dari asam fosfat. Reaksi oksidasi ini mengubah aldehida menjadi asam karboksilat. Gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase telah dapat diperoleh dalam bentuk Kristal dari ragi dan mempunyai berat molekul 145.000.

Enzim ini adalah suatu tetramer yang terdiri atas empat subunit yang masing-masing mengikat suatu molekul NAD+, jadi pada tiap molekul enzim terikat empat molekul NAD+.

Fosfogliseril Kinase

Reaksi yang menggunakan enzim ini ialah reaksi pengubahan asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat. Dalam reaksi ini terbentuk datu molekul ATP dari ADP dan ion Mg++ diperlukan sebagai kofaktor. Oleh karena ATP adalah senyawa fosfat berenergi tinggi, maka reaksi ini mempunyai fungsi untuk menyimpan energy yang dihasilkan oleh proses glikolisis dalam bentuk ATP.

Fosfogliseril Mutase

Fosfogliseril mutase bekerja sebagai katalis pada reaksi pengubahan asam 3-fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat.Enzim ini berfungsi memindahkan gugus fosfat dari suatu atom C kepada atom C lain dalam suatu molekul. Berat molekul enzim ini yang diperoleh dari ragi ialah 112.000.

Enolase

Reaksi berikutnya ialah pembentukan asam fosfofenol piruvat dari asaam 2-fosfogliserar dengan katalis enzim enolase dan ion Mg+= sebagai kofaktor. Reaksi pembentukkan asam fosfofenol piruvat ini ialah reaksi dehidrasi. Adanya ion F- dapat menghambat kerja enzim enolase, sebab ion F- dengan ion Mg++ dan fosfat dapat membentuk kompleks magnesium fluoro fosfat. Dengan terbentuknya kompleks ini akan mengurangi jumlah ion Mg++ dalam campuran reaksi dan akibat berkurangnya ion Mg++ maka efektivitas reaksi berkurang.

Piruvat Kinase

Enzim ini menggunakan enzim laktat dehidrogenase ini ialah reaksi tahap akhir glikolisis, yaitu pembentukan asam laktat dengan cara reduksi asam piruvat. Dalam reaksi ini digunakan NAD sebagai koenzim. . ( Anna Poedjiadi, 1994 )

Tinjauan energi proses glikolisis

Proses glikolisis dimulai dengan molekul glukosa dan diakhiri dengan terbentuknya asam laktat. Serangkaian reaksi-reaksi dalam proses glikolisis tersebut dimanakan juga jalur Embden-meyerhof.

Reaksi-reaksi yang berlangsung pada proses glikolisis dapat dibagi dalam dua fase. Pada fase pertama, glukosa diubah menjadi triofosfat dengan proses fosforilasi. Fase kedua dimulai dari reaksi oksidasi triofosfat hingga terbentuk asam laktat. Perbedaan antara kedua fase ini terletak pada aspek energy yang berkaitan debgan reaksi-reaksi dalam kedua fase tersebut.

Dalam proses glikolisis satu mol glukosa diubah menjadi dua mol asam laktat. Fase pertama dalam proses glikolisis melibatkan dua mol ATP yang diubah menjadi ADP. Jadi fase pertama ini menggunakan energy yang tersimpan dalam molekul ATP. Fase kedua mengubah dua mol triosa yang terbentuk pada fase pertama menjadi dua mol asam laktat, dan dapat menghasilkan 4 mol ATP. Jadi fase kedua ini menghasilkan energy. Apabila ditinjau dari keseluruhan proses glikolisis ini menggunakan 2 mol ATP dan menghasilkan 4 mol ATP sehingga masih sisa 2 mol ATP yang ekivalen denganenergi sebesar 14.00 kalori. Energy tersebut tersimpan dan dapat digunakan oleh otot dalam energy mekanik. ( Anna Poedjiadi, 1994 )

II.3.a Produksi Laktat Adalah Titik Akhir Dari Glikolisis Anaerobik

Sebagian sel kekurangan jalur yang membutuhkan oksigen (aerobik) diperlukan untuk memakai NADH + H+ untuk sintesa ATP, dan pada saatnya selsel ini kurang mampu memakai proses ini untuk me-recycle NADH + H+ kembali menjadi NAD. Misalnya sel darah merah. Maka, pada saat sel darah merah mengubah glukosa menjadi piruvat, NADH + H+ meningkat di dalam sel. Akhirnya konsentrasi NAD menurun terlampu rendah sehingga glikolisis berlanjut, karena kebanyakan NAD ada di dalam bentuk NADH + H+. Untuk mengimbanginya, satu sel darah merah mereaksikan piruvat dengan satu NADH + H+ dan satu ion hidrogen bebas membentuk laktat, lihat. Di dalam proses itu, NADH + H+ berobah menjadi NAD.

Proses ini memungkinkan sel darah merah untuk menyediakan sendiri (resupply itself) dengan NAD karena sel-sel ini tidakmengandung mitochondria. Otot yang sedang latihan juga menghasilkan laktat jika kekurangan NAD. Bertambahnya laktat kemudian akan menyebabkan otot menjadi lelah (fatigue). Produksi laktat oleh suatu sel memungkinkan glikolisis anaerobik berlanjut karena disini tetap ada suatu pasokan dari NAD. Lagi pula, jalur ini menghasilkan hanya sekitar 5% dari potensial ATP per molekul glukosa. Tetapi untuk sebagian sel-sel seperti sel darah merah, glikolisis anaerobik adalah satu-satunya metode untuk menghasilkan ATP. Asam laktat dilepaskan ke peredaran darah, ditangkap terutama oleh hati dan disintesa menjadi glukosa. .( Simanjuntak dan Silalahi, 2003 )

Tahap Reaksi Glikolisis → Piruvat

Glikolisis anarobik berperan hampir pada semua vertebrata, termasuk pada manusia, dalam waktu penedek pada aktivitas otot yang bersifat ekstrim, misalnya selama lari cepat 100 m, pada saat oksigen tidak dapat dibawa pada kecepatan yang cukup untuk dibawa ke otot, dan mengoksidasi piruvat, menghasilkan ATP. Sebaliknya, otot menggunakan glikogen cadangan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan ATP oleh oksidasi glikolisis anaerobic dengna laktat sebagai produk akhir. Penggunaan glikolisis anaerobic sebagai sumber energy bagi kontruksi otot terutama penting pada otot putih. Contoh hewan yang sangat dipengaruhi aktivitasnya melalui glikolisis anaerobic pada otot putihnya yaitu burung kalkun, otot kaki kuda. ( Lehninger, 1982 ).

II.3.b Fermentasi Alkohol

Fermentasi merupakan istilah umum yang menunjukan degradasi anaerobic glukosa atau nutrien organic lain menjadi berbagai produk ( khas bagi organism yang berbeda ) untuk tujuan memperoleh energi dalam bentuk ATP. ( Lehninger, 1982 )

Dalam beberapa jasad renik seperti ragi, glukosa dioksidasi menghasilkan etanol dan CO2 dalam proses yang disebut fermentasi alkohol. Jalur metabolisme proses ini sama dengan glikolisis sampai dengan terbentuknya piruvat. Dua tahap reaksi enzim berikutnya adalah reaksi perubahan asam piruvat menjadi asetaldehide, reaksi reduksi asetaldehide menjadi alkohol. Dalam reaksi yang pertama piruvat didekarboksilasi diubah menjadi asetaldehide dan CO2 oleh piruvat dekarboksilase, suatu enzim yang tidak terdapat dalam hewan.

Reaksi dekarboksilasi ini merupakan reaksi yang tidak reversible, membutuhkan ion Mg++ dan koenzim tiamin piropospat. Dalam reaksi terakhir, asetaldehide direduksi oleh NADH dengan enzim alkohol dehidrogenase, menghasilkan etanol. Dengan demikian etanol dan CO2 merupakan hasil akhir fermentasi alkohol, dan jumlah energi yang dihasilkannya sama dengan glikolisis anaerob, yaitu 2 ATP. .( Simanjuntak dan Silalahi, 2003 )

Metabolisme karbohidrat: fermentasi alkohol

Persamaan reaksi dari hasil fermentasi alcohol berupa sebuah molekul C02 dan sebuah molekul ethanol ( sebenarnya masing-masing dua molekul untuk setiap molekul glukosa yang difermentasi) yaitu

C6H1206 → 2C2H5OH + 2C02

Sebagian besar energi yang terkandung di dalam glukosa masih terdapat dalam etanol ( inilah sebabnya mengapa etanol sering dipakai sebgai bahan bakar bensin). Ragi meracuni diri sendiri jika konsentrasi ethanol mencapai kira-kira 13%. Fermentasi telah membuang sebuah karbohidrat ( C3H603 ), mengoksidai sebuah karbon dengan sempurna ( menjadi C02 ) dan mereduksi lainnya ( CH3CH2OH ). (Kimball, 1983)

II.3.c Siklus Asam Sitrat

Dua molekul piruvat atau laktat yang terbentuk pada akhir dari glikolisis masih mengandung banyak energi yang tersimpan. Piruvat lewat dari sitosol sel ke mitokondria. Kemudian sebuah sel memakai jalur-jalur yang ada untuk mengeluarkan energi yang masih sisa dari piruvat untuk membentuk ATP. Satu jalur kunci yang disebut siklus asam sitrat. Sebelum siklus asam sitrat dapat berlangsung, piruvat harus melepaskan satu gugus karbon dioksida dan akhirnya membentuk asetil-CoA.

Reaksi ini bersifat irreversible dan memiliki konsequensi metabolik yang penting. Pada saat asam piruvat diobah menjadi asetil-CoA, satu lagi NADH + H+ akan terbentuk, sehingga akan dihasilkan lagi molekul ATP. Perobahan piruvat menjadi asetil-CoA membutuhkan vitamin B tiamin, riboflavin, niacin, dan asam pantotenat. Maka, metabolisme karbohidrat tergantung pada adanya vitamin-vitamin ini. Siklus asam sitrat (Siklus Krebs atau Siklus TCA) adalah suatu urutan reaksi-reaksi kimia yang rapi dan bagus, digunakan oleh sel untuk mengubah karbon dari asetat menjadi karbon dioksida dan untuk menghasilkan energi. Asetil-CoA memasuki siklus, dan akhirnya reaksi-reaksi menghasilkan dua molekul karbon dioksida. Di dalam proses ini, sel menghasilkan NADH + H+ dan molekul-molekul lain yang terkait yang akhirnya digunakan membentuk banyak ATP. .( Simanjuntak dan Silalahi, 2003 )

Siklus Asam Sitrat

Siklus asam sitrat, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO2, H2O dan sejumlah energy. Proses ini adalah proses oksidasi dengan menggunakan oksigen atau aerob. Siklus asam sitrat ini disebut juga siklus krebs, menggunaka nama Hans Krebs seorang ahli biokimia yang banyak jasa atau sumbangnya dalam penelitian tentang metabolism karbohidrat. Reaksi-reaksi kimia yang berhubungan dengan siklus asam sitrat serta reajsi dalamm siklus itu sendiri akan dibahas satu per satu.

Pembentukan Asetil Koenzim A

Asetil KoA dibentuk pada reaksi antara asam piruvat sengan koenzim A. disamping itu asam lemak juga dapat menghasilkan asetil koenzim A pada saat proses oksidasi. Reaksi pembentukan asetil koenzim A menggunakan kompleks piruvatdehidrogenase sebagai katalis yang terdiri atas beberapa enzim. Koenzim yang ikut dalam reaksi ini ialah tiamin pirofosfat (TPP). NAD+, asam lipoat dan ion Mg++ sebagai activator. Reaksi ini bersifat tidak reversibel dan asetil KoA yang terjadi merupakan penghubung antara proses glikolisis dengan siklus asam sitrat.

Pembentukan Asam Sitrat

Asetil KoA adalah senyawa berenergi tinggi dan dapat berfungsi sebagai zat pemberi gugusvasaetil atau dapat ikut dalam reaksi kondensasi. Asam sitrat dibentuk oleh asetik KoA dengan asam oksaloasetat dengan cara kondensasi. Enzim yang dapat bekerja sebagai katalis adalah sitrat sintase. Asam sitrat yang terbentuk merupakan salah satu senyawa dalam siklus asam sitrat.

Pembentukan Asam Isositrat

Asam sitrat kemudian diubah menjadi asam isositrat melalui asam akonitat.

Enzim yang bekerja pada reaksi ini adalah aktonitase. Dalam keadaan keseimbangan terdapat 90% asam sitrat, 4% asam aktoniat dan 6% asam isositrat. Walaupun dalam keseimbangan ini asam isositrat hanya sedikit, tetapi asam isositrat akan segera diubah menjadi asam ketoglutarat sehingga keseimbangan akan bergeser ke kanan.

Pembentukan Asam Α Ketoglutarat

Dalam reaksi ini asam isositrat diubah menjadi asam oksalosuksinat, kemudian diubah lebih lanjut menjadi asam α-ketoglutarat. Enzim isositrat dehidrogenase bekerja pada reaksi pembentukan asan oksalosuksinat dengan koenzim NADP+, sedanagkan enzim karboksilase bekerja pada reaksi berikutnya. Pada reaksi yang kedua ini disamping asam α kotoglutarat, dihasilkan pula CO2. Koenzim yang digunakan dalam reaksi selain NADP, juga NAD.

Pembentukan Suksinil Koa

Asam α ketoglutarat diubah menjadi suksinil koA dengan jalan dekarboksilasi oksidatif. Reaksi ini berlangsung dengan reaksi pembentukan asetil KoA dari asam piruvat. Koenzin TPP dan NAD+ diperlukan juga dalam reaksi pembentukan suksinil KoA. Reaksi berlangsung antara asam α ketoglutarat dengan koenzim A menghasilkan suksinil KoA dan melepaskan CO2. NADH juga dihasilkan pada reaksi ini. Yang menonjol ialah reaksi ini tidak reversible, sehingga dengan demikian siklus asam sitrat secara keseluruhan tidak reversible. Suksinil KoA adalah senyawa berenergi tinggidan akan diubah menjadi asam suksinat.

Pembentukan Asam Suksinat

Asam suksinat terbentuk dari suksinil KoA dengan cara melepaskan koenzin A serta pembentukan Guanosin Trifosfat (GTP) dari guanosin difosfat (GDP).Enzim suksinil koA sintase bekerja pada reaksi yang bersifat reversible ini. Gugus fosfat yang terdapat pada molekul GTP segera dipindahkan kepada ADP. Katalis dalam reaksi ini adalah nukleosida difosfokinase.

Pembentukan Asam Fumarat

Dalam reaksi ini asam suksinat diubah menjadi asam fumarat melalui proses oksidasi dengan menggunakan enzim suksinat dehidrogenase dan FAD sebagai koenzim.

Pembentukan Asam Malat

Asam malat terbentuk dari asam fumarat dengan cara adisi molekul air. Enzim fumarase bekerja sebagai katalis dalm reaksi ini.

Pembentukan Asam Oksaloasetat

Tahap akhir dalam siklus asam sitrat ialah dehidrogenasi asam malat untuk embentuk asam oksaloasetat. Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah malat dehidrogenase. Oksaloasetat yang terjadi kemudian bereaksi dengan asitil koenzim A dan asam sitrat yang terbentuk bereaksi lebih lanjut dalam siklus asam sitrat. Demikian reaksi- reaksi tersebut di atas berlangsung terus menerus dan berulang kali.( Anna Poedjiadi, 1994 )

II.3.d Rantai transport elektron dalam sintesa ATP

Selama metabolisme protein, karbohidrat, lemak, dan alkohol, sel menghasilkan NADH + H+ dan FADH2. Kebanyakan sel dapat memakai senyawa ini untuk sintesa ATP. Jalur yang melaksanakan pertukaran ini disebut rantai transport elektron. Proses ini terjadi di bagian dalam membrane mitokondria disebut posporilasi oksidatif (oxidative phosphorylation). Mineral besi dan tembaga diperlukan untuk proses ini. Di dalam rantai transport elektron, NADH memberikan energi kimianya ke senyawa yang berkaitan dengan FAD yang disebut flavin mononucleotide (FMN). FMN ini diikuti pada suatu sambungan oleh Coenzim Q, yang memisahkan pasangan elektron sehingga mereka dapat meneruskan satu elektron setiap kali melalui tahapan selanjutnya dari rantai transport elektron. Kemudian hydrogen akan menempuh jalur lain. Struktur selanjutnya yang digunakan di dalam rantai transport electron adalah suatu gugus dari molekul yang mengandung besi cytochrome.

Pada akhir dari rantai cytochrome adalah cytochrome khusus (disebut cytochrome a3) yang berfungsi untuk menyumbangkan semua elektron-elektron yang telah bergerak turun ke bagian bawah akhir rantai ke oksigan. Pada tahap akhir ini, ion hydrogen bergabung kembali dengan elektron menjadi hidrogen, yang kemudian bergabung dengan oksigen menjadi air. Jadi walaupun NADH + H+ dan FADH2 mentransfer hidrogennya ke rantai transport elektorn, harus diingat bahwa ion hidrogen (H+) tidak ditransfer bersamaan dengan elektron. Sesudah NADH + H+ dan FADH2 memindahkan hidrogen ke rantai transport elektron kemudian menjadi NAD dan FAD dan akan siap untuk mentransfer hidrogen dari hasil siklus sitrat ke rantai transport elektron. Di dalam proses ini oksigen sangat essensial, rantai transport elektron adalah bagian dari metabolisme aerobik. NADH + H+ dan FADH2 yang dihasilkan dari siklus asam sitrat dapat berubah menjadi NAD dan FAD hanya jika telah mentransfer elektron dan ion hidrogennya ke oksigen. Itulah sebabnya oksigen sangat mendasar bagi kehidupan; suatu penerima elektron dan ion hidrogen terakhir yang dihasilkan dari pemecahan zat gizi pemberi energi. Tanpa oksigen, kebanyakan sel tubuh kita tidak mampu mengambil energi yang cukup dari bahan bakar untuk mempertahankan kehidupan.

Sintesis glikogen menggunakan suatu bentuk glukosa (glukosa-1-pospat), dengan menambahkan molekul-molekul glukosa yang lain ke rantai glikogen yang telah terbentuk. Kemudian glikogen ini menjadi polisakarida persediaan sementara di dalam hati dan sel-sel otot. Kemudian jika glukosa diperlukan, glikogen dipecah menjadi glukosa sebagai senyawa glukosa-1-pospat, yang kemudian memasuki proses glikolisis. Enzim yang terlibat di dalam pemecahan glikogen memakai vitamin B-6.( Simanjuntak dan Silalahi, 2003 )

II.4 Ragi

Ragi merupakan starter/inokulum tradisional Indonesia untuk membuat berbagai macam makanan fermentasi seperti tape ketan/singkong. brem cair/padat dll. Mikroba yang terkandung dalam ragi umumnya berupa kultur campuran (mixed culture) terdiri dari kapang, khamir dan bakteri. Beragamnya bumbu rempah yang digunakan dalam pembuatan ragi menjadikan jenis, populasi dan keaktifan mikroba dalam ragi sangat beragam, sehingga sulit untuk mendapatkan ragi dengan kualitas yang seragam. Salah satu cara mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan membuat ragi menggunakan mikroba murni yang diketahui memiliki aktivitas amilolitik dan berperan dalam proses fermentasi.( tita rialita, 2004 )

II.4.1 Ragi Tape

Tape merupakan makanan fermentasi tradisional yang sudah tidak asing lagi. Tape dibuat dari beras, beras ketan, atau dari singkong (ketela pohon). Berbeda dengan makanan-makanan fermentasi lain yang hanya melibatkan satu mikroorganisme yang berperan utama, seperti tempe atau minuman alkohol, pembuatan tape melibatkan banyak mikroorganisme.

Inokulum tape, atau sering disebut ragi tape, telah lama diteliti. Dwidjoseputro & Wolf (1970) merupakan salah satu peneliti pertama yang berusaha mengidentifikasi mikroorganisme dari ragi tape dan berhasil mengidentifikasi dua spesies khamir yaitu Candida lactosa dan Pichia malanga. Djien (1972) adalah peneliti lain yang berhasil mengidentifikasi kapang Chlamydomucor oryzae, lima spesies dari genus Mucor dan satu spesies Rhizopus, serta khamir Pichia burtonii dan Endomycopsis fibuliger dari ragi tape. Chlamydomucor oryzae merupakan sinonim dari Amylomyces rouxii, dan nama terakhir tersebut merupakan nama yang sekarang digunakan (Ellis et al. 1976), Endomycopsis fibuliger dan Candida lactosa merupakan sinonim dari Saccharomycopsis fibuligera (Barnett et al. 2000), sedangkan Pichia malanga merupakan sinonim Saccharomycopsis malanga (Barnett et al. 2000). Penelitian-penelitian terbaru mengungkapkan spesies-spesies lain yang terdapat dalam ragi tape selain yang telah disebutkan di atas, antara lain khamir Candida utilis dan Saccharomyces cerevisiae,serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. (Gandjar 2003).

Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan Rhizopus sp.; khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis; serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. Kedua kelompok mikroorganisme tersebut bekerja sama dalam menghasilkan tape.

Mikroorganisme dari kelompok kapang akan menghasilkan enzim-enzim amilolitik yang akan memecahkan amilum pada bahan dasar menjadi gula-gula yang lebih sederhana (disakarida dan monosakarida). Proses tersebut sering dinamakan sakarifikasi (saccharification). Kemudian khamir akan merubah sebagian gula-gula sederhana tersebut menjadi alkohol. Inilah yang menyebabkan aroma alkoholis pada tape. ( Milmi, 2008 )

II.4.2 Ragi Roti

Ragi roti. Merupakan jasad renik sejenis jamur yang berkembang biak dengan sangat cepat dan menghasilkan fermentasi yang mampu mengubah pati dan gula menjadi karbon dioksida dan alkohol. Saccharomyces cerevisiae biasa digunakan untuk ragi roti. Ada tiga jenis yang terkenal, yang segar, yang dikeringkan, dan brewer's yeast. Jenis yang segar dan yang kering sering dipakai untuk membuat roti dan kue-kue. Jenis ragi kering yang lebih praktis dan menghemat waktu adalah ragi instan, yang bisa langsung dicampur dengan bahan lain. Brewer's yeast yang agak cair dipakai oleh para pembuat bir dan minuman lain yang beragi (brewer dalam bahasa Inggris artinya pembuat bir, dan yeast istilah bahasa Inggris ragi roti).

BAB III

MATERI DAN METODA

III.1 MATERI

Adapaun materi atau bahan dan alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu :

Bahan :

· Ragi roti sebanyak 3 g

· Ragi tape sebanyak 3 g

· Larutan glukosa 2 % sebanyak 4 ml

· Larutan laktosa 2 % sebanyak 4 ml

· Larutan Galaktosa 2 % sebanyak 4ml

· NaOH encer sebanyak 6 ml

· Aquades sebanyak 84 ml

Alat :

· Tabung Reaksi 6 buah

· Tabung peragian 6 buah

· Gelas piala 6 buah

· Pipet volume 3 buah

· Neraca timbangan 1 buah

· Perkamen 6 buah

· Pencatat waktu ( stopwatch )

· penggaris

III.2 METODA

Adapun metode atau prosedur kerja yang dilakukan yaitu :

Untuk Ragi Roti

1. Disiapkan alat dan bahan

2. Disiapkan 3 tabung peragian lalu diberi tanda dengan uji 1 ( glukosa ), uji 2 ( laktosa ), uji 3 ( galaktosa ) pada masing-masing tabung peragian

3. Ditimbang 3 g ragi roti, masing–masing 1 g diatas kertas perkamen

4. 3 g ragi roti tersebut lalu dimasukkan ke dalam beaker glass (masing-masing 1 g), diberi tanda tabung 1, tabung 2, tabung 3

5. Dihancurkan padatan ragi roti tersebut hingga agak halus sampai halus

6. Ditambahkan 14 ml aquadest pada masing-masing beaker glass

7. Pada masing-masing beaker glass yang terdapat ragi roti digerus menggunakan dasar tabung reaksi hingga terbentuk suspensi lalu segera di masukkan ke dalam tabung peragian yang telah diberi tanda

8. Pada tabung 1( uji 1 glukosa ) ditambah 2 ml glukosa 2%, pada tabung 2 ( uji 2 laktosa ) ditambah 2 ml laktosa 2%, pada tabung 3 ( uji 3 galaktosa ) ditambah 2 ml galaktosa 2%

9. Masing-masing tabung peragian ditutup kemudian dikocok bolak-balik mengenai ujung tabung peragian sebanyak3x

10. Didiamkan 15 menit

11. Diukur kolom udara pada masing-masing tabung peragian

12. Pada masing-masing tabung peragian ditambah 1 ml NaOH kemudian ditutup dengan ibu jari

13. Dilihat hasilnya pada ibu jari terdapat hisapan atau tidak dan dicium bau yang timbul (bau etanol) pada masing-masing tabung peragian.

Untuk Ragi Tape

1. Disiapkan alat dan bahan

2. Disiapkan 3 tabung peragian lalu diberi tanda dengan uji 1 ( glukosa ), uji 2 ( laktosa ), uji 3 ( galaktosa ) pada masing-masing tabung peragian

3. Ditimbang 3 g ragi tape, masing–masing 1 g di atas kertas perkamen

4. 3 g ragi tape tersebut lalu dimasukkan ke dalam beaker glass (masing-masing 1 g), diberi tanda tabung 1, tabung 2, tabung 3

5. Dihancurkan padatan ragi roti tersebut hingga agak halus sampai halus

6. Ditambahkan 14 ml aquadest pada masing-masing beaker glass

7. Pada masing-masing beaker glass yang terdapat ragi roti digerus menggunakan dasar tabung reaksi hingga terbentuk suspensi lalu segera di masukkan ke dalam tabung peragian yang telah diberi tanda

8. Pada tabung 1( uji 1 glukosa ) ditambah 2 ml glukosa 2%, pada tabung 2 ( uji 2 laktosa ) ditambah 2 ml laktosa 2%, pada tabung 3 ( uji 3 galaktosa ) ditambah 2 ml galaktosa 2%

9. Masing-masing Tabung peragian ditutup kemudian dikocok bolak-balik mengenai ujung tabung peragian sebanyak 3x

10. Didiamkan 15 menit

11. Diukur kolom udara pada masing-masing tabung peragian

12. Pada masing-masing tabung peragian ditambah 1 ml NaOH kemudian ditutup dengan ibu jari

13. Dilihat hasilnya pada ibu jari terdapat hisapan atau tidak dan dicium bau yang timbul (bau etanol) pada masing-masing tabung peragian.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

Dari percobaan yang kami lakukan didapatkan hasil sebagai berikut:

Data yang kami tampilkan merupakan data kelas farmasi 5 B.

A. Hasil Pengamatan Peragian dengan Ragi Roti

Bahan

Tabung

1

2

3

Suspensi Ragi Roti (ml)

14

14

14

Larutan Glukosa 2% (ml)

2

-

-

Larutan Laktosa 2% (ml)

-

2

-

Larutan Galaktosa 2% (ml)

-

-

2

Dicampur dengan baik, segera dimasukan kedalam tabung peragian, bolak-balik 3-4x. hingga suspensi ragi menyentuh ujung tabung peragian

Didiamkan 15 menit

Hasil pengukuran tinggi kolom udara (cm)

4,5

1,3

0,8

NaOH (ml)

1

1

1

Hasil pengamatan hisapan pada ibu jari (ada/tidak)

ada

ada

Tidak

Bau yang timbul

Etanol

-

-

Foto Uji Ragi Roti

Tabung1 Tabung2 Tabung3

B. Hasil Pengamatan Peragian Dengan Ragi Tape

Bahan

Tabung

1

2

3

Suspensi Ragi tape (ml)

14

14

14

Larutan Glukosa 2% (ml)

2

-

-

Larutan Laktosa 2% (ml)

-

2

-

Larutan Galaktosa 2% (ml)

-

-

2

Dicampur dengan baik, segera dimasukan kedalam tabung peragian, bolak-balik 3-4x. hingga suspensi ragi menyentuh ujung tabung peragian

Didiamkan 15 menit

Hasil pengukuran tinggi kolom udara (cm)

2,5

1,7

2

NaOH (ml)

1

1

1

Hasil pengamatan hisapan pada ibu jari (ada/tidak)

ada

ada

Tidak

Bau yang timbul

-

-

-

Foto Uji Ragi Tape

Dari kiri ke kanan pembaca : uji1 glukosa, uji2 laktosa, uji 3 galaktosa

BAB V

PEMBAHASAN

Metabolisme merupakan suatu proses reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup guna memperoleh energi untuk kelangsungan hidupnya. Metabolisme terbagi menjadi dua jalur yaitu anabolisme (suatu proses untuk membentuk atau mensintesa suatu senyawa) dan katabolisme (suatu proses perombakan atau penguraian suatu senyawa sehingga menghasilkan energi).

Pada praktikum metabolisme ini, kami melakukan pengujian untuk mengetahui reaksi oksidasi karbohidrat oleh sel ragi dalam kondisi anaerob. Peristiwa ini dikenal sebagai peristiwa glikolisis alkohol. Glikolisis merupakan proses penguraian atau katabolisme karbohidrat (glukosa) menjadi asam piruvat. Glikolisis dapat berlangsung secara aerob (memerlukan oksigen) dan juga anaerob (tanpa oksigen). Dalam kondisi aerob, piruvat yang terbentuk akan dioksidasi menjadi CO2 dan H2O. Sedangkan dalam kondisi anaerob, karbohidrat seperti glukosa dan sukrosa akan diuraikan oleh enzim dalam ragi menjadi alkohol dan CO2 sebagai produk akhir. Namun, jika glikolisis anaerob terjadi pada otot manusia yang sedang berkontraksi, piruvat akan berubah menjadi asam laktat, yang pada akhirnya akan menimbulkan rasa lelah. Perubahan dari glukosa yang terpenting dalam proses katabolisme ini adalah terbentuknya energi, yang di dalam tubuh makhluk hidup sebagian dari energi tersebut akan digunakan untuk mensintesa ATP yang sangat berperan pada aktivitas sel. Tetapi pada glikolisis alkohol, energi tersebut banyak tersimpan bersama alkohol, hal ini yang menyebabkan alkohol banyak digunakan sebagai bahan bakar bensin.

Karbohidrat yang tersedia di bumi terdapat dalam berbagai bentuk, yaitu polisakarida, oligosakarida ataupun monosakarida yang merupakan struktur terkecil dari karbohidrat. Pada pengujian glikolisis alkohol ini, kami akan membandingkan perbedaan hasil reaksi oksidasi yang terjadi antara monosakarida glukosa dan galaktosa serta disakarida yakni laktosa dengan inokulum sel ragi.

Ragi yang dipakai pada praktikum ini ada dua macam yaitu ragi roti dan ragi tape, keduanya diperlakukan dengan prosedur yang sama. Langkah pertama yang kami lakukan setelah semua bahan disiapkan adalah membuat suspensi ragi (3 porsi untuk tiap jenis ragi) dengan mencampurkan 1 gr ragi dengan 14 ml aqua dest. Kemudian ke dalam suspensi ragi dimasukkan larutan karbohidrat 2% (larutan glukosa, laktosa, dan galaktosa masing-masing 2 ml). Campur dengan baik dan segera masukkan campuran terebut ke dalam tabung peragian, bolak-balik tabung sampai ujung tertutupnya dipenuhi suspensi ragi. Teknik ini sebisa mungkin dilakukan dengan cepat, tujuannya untuk meminimalisir kontak antara oksigen dengan campuran larutan, karena diharapkan glikolisis alkohol ini berjalan secara anaerob. Setelah itu diamkan selama ± 15 menit, amati tinggi kolom udara yang terjadi. Terbentuknya kolom udara tersebut diakibatkan oleh adanya gas CO2 yang dihasilkan melalui proses glikolisis ini, semakin banyak CO2 yang terbentuk maka semakin besar pula tekanan yang ada di dalam tabung sehingga kolom udara akan terlihat lebih tinggi. Kemudian tambahkan 1 ml larutan NaOH, dengan tujuan untuk menambah sifat kebasaan dari produk akhir yang terbentuk pada proses ini yakni etanol dan CO2. Setelah itu amati pula apakah ada hisapan pada ibu jari yang dipakai untuk menutup ujung terbuka tabung peragian serta bau yang ditimbulkan setelah reaksi glikolisis diperkirakan selesai. Adanya hisapan pada ibu jari menandakan terbentuknya gas CO2 yang kemudian bereaksi dengan kulit, dan bau yang diharapkan timbul adalah bau khas dari etanol.

Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh, antara glikolisis dengan ragi roti dan ragi tape menghasilkan sedikit perbedaan yakni gas CO2 yang terbentuk dari glikolisis dengan ragi roti lebih banyak dibandingkan dengan ragi tape. Hal ini ditunjukkan oleh lebih tingginya kolom udara yang terbentuk pada tabung peragian dengan sel ragi roti pada jenis karbohidrat yang sama, seperti pada glukosa (4,5 cm dan 2,5 cm). Kemudian untuk hasil pengamatan yang lain yakni hisapan ibu jari adalah positif untuk kedua jenis ragi, namun untuk bau etanol yang dihasilkan ternyata tidak ditemukan pada glikolisis dengan ragi tape. Dilihat dari hasil yang diperoleh, kami menyimpulkan bahwa glikolisis dengan sel ragi tape ternyata kurang efektif dibandingkan dengan ragi roti. Padahal jika ditinjau dari segi komponen mikroorganisme yang menyusunnya, seharusnya glikolisis dengan ragi tape akan menghasilkan produk alkohol yang lebih jelas. Hal ini mungkin disebabkan oleh ketidaksesuaian dalam melakukan prosedur yaitu terlalu lamanya campuran larutan karbohidrat dan suspensi ragi terpapar dengan oksigen pada saat pemindahan ke dalam tabung peragian, karena seharusnya glikolisis alkohol ini berada dalam kondisi anaerob. Atau mungkin disebabkan ragi yang digunakan sudah mengalami kerusakan karena masalah penyimpanan sehingga enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme ragi tersebut tidak optimal.

Kemudian untuk jenis karbohidrat yang paling optimal pada proses glikolisis ini, dapat dilihat bahwa dari kedua jenis ragi, glukosa yang menghasilkan produk akhir (gas CO2 dan etanol) paling jelas. Sesuai dengan teori, hal ini didasarkan pada bentuk karbohidrat yang akan mengalami oksidasi menjadi asam piruvat adalah glukosa, sehingga dengan kata lain baik monosakarida galaktosa maupun laktosa memerlukan proses yang lebih panjang dalam proses glikolisis ini. Karena untuk membentuk glukosa, galaktosa memerlukan 3 tahap reaksi yang harus dilalui, yaitu fosforilase oleh galaktokinase membentuk uridin difosfat galaktosa dan glukosa 1 fosfat, proses katalisis oleh enzim galaktose 1 fosfat uridil transferase, dan kemudian perubahan galaktosa menjadi glukosa dengan katalisis oleh epimerase. Sedangkan laktosa, senyawa ini merupakan suatu disakarida yang terdiri dari 1 molekul glukosa dan 1 molekul galaktosa, sehingga jelas proses yang dibutuhkan untuk mengubah bentuknya menjadi monosakarida glukosa juga menjadi lebih panjang. Oleh karena itu, kami menyimpulkan bahwa jenis karbohidrat yang paling optimal untuk proses glikolisis anaerob ini adalah glukosa.

BAB VI

KESIMPULAN

1. Glikolisis alkohol merupakan suatu proses katabolisme dengan bantuan enzim sel ragi yang berlangsung secara anaerob, dimana produk akhir yang dihasilkan adalah etanol dan CO2.

2. Parameter untuk mengetahui produk yang dihasilkan pada praktikum glikolisis alkohol ini, diantaranya pengukuran ketinggian kolom udara (semakin tinggi kolom udara, maka semakin banyak CO2 yang terbentuk), ada atau tidaknya hisapan pada ibu jari dan bau etanol yang dihasilkan.

3. Karbohidat yang paling optimal pada proses glikolisis adalah monosakarida glukosa, karena pada proses glikolisis, glukosa yang akan diubah menjadi asam piruvat dan CO2. Sedangkan karbohidrat jenis lain, seperti laktosa atau galaktosa memerlukan proses yang lebih panjang, karena kedua jenis karbohidrat tersebut harus diubah dahulu menjadi glukosa sebelum mengalami glikolisis.

DAFTAR PUSTAKA

______. 1979. Biokimia ( Review Physiological Chemistry ) diterjemahkan oleh Martin Muliawan. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC

Armstrong, Frank.B. 1995. Buku ajar biokimia ( Biochemistry ) edisi ketiga. diterjemahkan oleh dr. RF. Maulany Msc. Jakarta : Penerbit buku kedokteran EGC.

Kimball, John. 1983. Biologi Edisi Kelima Jilid 1 diterjemahkan oleh Hj. Siti Soetarni Tjitrosomo, Nawangsari Sugiri. Jakarta : Penerbit erlangga.

Lehninger. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : Erlangga

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta : UI Press.

Stryer, Lubert. 2000. Biokimia Edisi 4. Jakarta : EGC.

Toha, Abdul Hamid A. 2001. Biokimia: Metabolisme Biomolekul. Manokwari: Alfabeta.

Milmi.2008.http://www.forumsains.com/index.php?PHPSESSID=p21s0cg7vnvks3bukb2qul0ui3

No name hanya mencantumkan trimanunipa@yahoo.com. http://trimanjuniarso.files.wordpress.com/2008/04/biokimia-karbohidrat.doc -

Simanjuntak M.T dan S.Silalahi.2003.http://library.usu.ac.id/download/fmipa/farmasi-mtsim1.pdf.

Tita rialita. 2004. http://digilib.sith.itb.ac.id/go.php?id=jbptitbbi-gdl-s2-2004-titarialit-1121

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar