Ada kesalahan di dalam gadget ini

Selasa, 23 September 2014

BIOFISIK I (BIOKIMUM IPB)



Laporan Praktikum                             Hari/ tanggal   : Selasa/ 16-09-2014
Biokimia Umum                                  Waktu             : 13.00 s.d. 16.00
                                                            PJP                  : Puspa J Puspita, Ssi MSi
Asisten            :  M. Maftuchin Sholeh
   Yuyun Hikmatul Uyun
   Meilina Pudjiani




BIOFISIK II
(KOLOID, BUFFER, DAN TEKANAN OSMOTIK)






Kelompok 9
Ario Bagasworo          G34129001
Astuti Azis                  G34130025
M. Amalul Ahli           G34130068
Truly Auliya Mukti     G34130096
















DEPARTEMEN BIOKIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014


PENDAHULUAN
Larutan merupakan bentuk materi yang terlihat biasa, sehingga pemahaman perilaku mereka menambah pengetahuan kita mengenai dunia di sekitar kita. Erat berhubungan dengan larutan adalah pengkajian keadaan koloid. Keadaan koloid adalah suatu keadaan subdivisi yang terletak antara suatu larutan dan suatu suspense. Partikel-partikel dalam suatu disperse koloid terlalu besar untuk dianggap benar-benar terlarut, tetapi partikel-partikel ini begitu kecil sehingga tidak mengendap seperti partikel suspensi (Keenan et al. 1980).
Materi koloid dapat dihamburkan atau disebarkan dalam suatu medium sinambung, sehingga dihasilkan suatu disperse (sebaran) Koloid atau sistem koloid. Sistem koloid memiliki beberapa sifat, yaitu Efek Tyndall, Gerak Brown dan Adsorpsi (Keenan et al. 1980). Berdasarkan sifat adsorpsi dari partikel koloid terhadap medium pendispersinya dapat dibedakan menjadi dua. Koloid bersifat liofil yaitu koloid yang mampu menarik pelarut contohnya kanji protein dan agar-agar. Koloid liofob yaitu koloid yang membentuk endapan dalam air contohnya sol sulfida dan sol logam
Buffer adalah suatu sistem dalam larutan yang terdiri dari asam lemah dan basa konjugasi yang dapat mempertahankan pHnya untuk tidak berubah dari sedikit penambahan asam kuat atau basa kuat. Pemilihan buffer digunakan untuk memeriksa proses biokimia yang penting dan bersifat kritis. Hampir seluruh proses biokimia selalu diperiksa dengan larutan buffer. Larutan biokimia memerlukan sistem buffer. Sistem buffer yang efektif antara 6 sampai 8, namun adakalanya membutuhkan buffer yang lebih tinggi yaitu antara 2 sampai 12 (Boyer 1986).
Osmosis adalah proses merembesnya atau mengalirnya pelarut ke dalam larutan melalui selaput semipermiabel. Proses perembesan hanya terjadi dari larutan yang mempunyai konsentrasi yang kecil ke dalam larutan berkonsentrasi besar. Selaput permeabel merupakan selaput yang hanya dapat dilewati oleh partikel-partikel dengan ukuran tertentu. Tekanan osmotik atau osmosa adalah tekanan yang diperlukan, sehingga terjadi penghentian aliran pelarut ke dalam larutan (Lehningler 1998).
Praktikum ini bertujuan mengamati koloid liofil dan liofob serta pengendapannya oleh garam, membuat bufer asetat dan fosfat dalam berbagai tingkatan pH, serta mengamati tekanan osmotik cairan sel darah merah.

METODE PRAKTIKUM
Tempat dan Waktu Praktikum
Praktikum Biofisik II dilaksanakan di Laboratorium Biokimia, Departemen Biokimia, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor,  pada hari Selasa, 15 September 2014 pukul 13.00 – 16.00 WIB.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu pipet Mohr, pipet volumetrik, gelas ukur, gelas piala, tabung reaksi, labu erlenmeyer, penjepit tabung, mikroskop, batang pengaduk, dan kaca preparat.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu, gelatin, pati, akuades, biru berlin, kalium ferosianida 0.2 N, feriklorida 0.02 N, ferihidroksida 33 %, NaCl 0.3%, NaCl 0.9%, NaCl 3%, NaCl 10%, garam MgSO4, larutan CuSO4 5%, eosin, larutan giemsa, larutan asam asetat 0.1 N, dan Na-asetat 0.1 N,  larutan 1/5 M Na2HPO­4, larutan 1/5 M KH­2PO4 dan cairan sel darah merah.
Prosedur Percobaan
1.      Percobaan Koloid
a.       Larutan Koloid Liofob
-          Koloid Gelatin 2 %
Pada gelas 250 ml campuran 2 gram gelatin dengan 25 ml akuades dingin, biarkan sampai semua gelatin menarik air (liofil) dan mengembang. Kemudian tuangkan 75 ml air mendidih dan tuang.
-          Koloid Pati 2 %
Pada gelas piala 250 ml, campurkan 2 gram pati dengan 10 ml air dingindan aduk sampai homogen. Kemudian tuangkan 90 ml air mendidih dan aduk lagi.
b.      Larutan Koloid Liofil
-          Koloid Biru Berlin
Dipipetkan 10 ml campuran larutan kalium ferosianida 0.2 N dan feriklorida 0.02 NN dalam gelas piala 100 ml dan aduk sampai homogen. Cairan tersebut diencerkan sekitar 5 ml untuk mengetahui ada tidaknya endapan.
-          Koloid Ferihidroksida
Dipipetkan 1 ml fferihidroksida 3% kedalam 200 ml akuades mendidih didalam gelas piala, larutan dihomogenkan, dan diamati perubahan warna yang terjadi,
c.       Pengendapan koloid dengan larutan garam
-          Pengendapan koloid liofil dengan larutan NaCl 10%
Disiapkan masing – masing sebuah kolid liofil (geatin dan pati) yang tersedia, kemudian ditambahkan 5 ml larutan NaCl 10% hingga dibentuk endapan, jika belum, ditambahkan beberapa sendok garam MgSO4.
-          Pengendapan kolid liofob dengan larutan garam
Disiapkan masing – masing sebuah koloid liofob yang sudah tersedia, kemudian ditambahkan 5 ml larutan NaCL 10% hinggadibentuk endapan.
-          Sifat – sifat larutan (difusi melalui gel)
Disediakan empat buah tabung reaksi yang diisi dengan 5 ml larutan gelatin 15% yang telah membeku, kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi tersebut dengan beberapa larutan, yakni larutan koloid CuSO4 5%, larutan koloid biru berlin, larutan eosin dan larutan giemsa, kemudian diamati perubahan yang terjadi.
2.      Percobaan Buffer
a.       Pembuatan buffer dalam berbagai pH dalam buffer asetat




Disediakan lima campuran  larutan 0.1 N asam asetat dengan larutan 0.1 N Na-asetat dengan perbandingan sebagai berikut :
ml 0.1 N asam asetat
ml 0.1 N Na-asetat
9.25
0.75
8.20
1.80
6.30
3.70
4.00
6.00
2.10
7.90
Setelah dicampur homogen, diukur pH masing – masing larutan.
b.      Pembuatan buffer dalam berbagai pH dalam buffer fosfat
Disediakan lima campuran  larutan 1/5 M Na2HPO­4 dengan  larutan 1/5 M KH­2PO4 dengan perbandingan sebagai berikut :
ml 1/5 M Na2HPO­4
ml 1/5 M KH­2PO4
0.50
9.50
1.20
8.80
2.65
7.35
5.00
5.00
7.15
2.85
Setelah dicampur homogen, diukur pH masing – masing larutan.
3.      Percobaan Tekanan Osmotik
Disediakan tiga tabung reaksi dengan konsentrasi 5 ml NaCl 0.3%, NaCl 0.9% dan NaCl 3%. Kemudian diteteskan sel darah merah dari ujung jari sebanyak lima tetesan, dikocok dan diamati di mikroskop.

HASIL DAN PEMBAHASAN
            Koloid liofil ialah koloid sol dengan partikel koloid sebagai fase terdispersi suka menarik medium pendispersinya. Koloid liofob yaitu koloid sol dengan partikel koloid tidak suka menarik medium pendispersinya. Medium pendispersinya air koloid liofil disebut juga sebagai koloid hidrofil, sedangkan koloid liofob disebut hidrofob (Sumardjo 2009).
Larutan koloid liofil yang digunakan dalam praktikum ini yaitu pati dan gelatin, sedangkan larutan koloid liofob yang digunakan adalah biru berlin dan ferihidroksida. Larutan garam yang ditambahkan pada larutan koloid liofil dan liofob tersebut adalah NaCl 10% dan bila diperlukan dapat ditambahkan MgSO4 ke dalam larutan hingga larutan tersebut jenuh. Hasil pengamatan fisik larutan koloid adalah sebagai berikut:
 Tabel 1 Pengendapan koloid oleh garam
Larutan                        Jenis Koloid                Penambahan NaCl     
            Pati 2%                            Liofil                       Mengendap
           Gelatin 2%                       Liofil                       Tidak mengendap
           Biru berlin                        Liofob                     Mengendap
           Ferihidroksida                  Liofob                     Mengendap


            Gelatin yang telah ditambah 5ml NaCl 10% dan 3 sendok , yang menjadi batas penambahan garam hingga larutan jenuh, namun tetap tidak bisa membuat larutan tersebut mengendap. Pati yang ditambahkan 5ml NaCl 10% dan 1 sendok  dapat mengendap. Larutan biru berlin dan ferihidroksida dapat mengendap dengan mudah karena sifat koloidnya yang liofob.
            Garam dapat mengendapkan koloid karena dapat mengurangi gugus eloktrostatik diantara partikel yang tersuspensi sehingga menyebabkan agregasi dan pengendapan (Oxtoby 2001). Larutan  yang ditambahkan bila NaCl tak dapat mengendapkan larutan, disebabkan  memiliki kekuatan ionik tinggi yang berasal dari ion  dan .
            Hasil percobaan ini sesuai dengan teori karena larutan biru berlin dan ferihidroksida sebagai koloid liofob lebih mudah mengendap. Larutan NaCl lebih mudah mengkoagulasikan koloid liofob karena memiliki muatan postif dan muatan negatif. Muatan tersebut kemudian akan mengikat muatan yang berlawanan pada koagulan sehingga apabila konsentrasi elektrolit cukup besar tidak akan terjadi tolak-menolak dan larutan akan terendapkan (Atkins 1999).
            Sifat-sifat larutan koloid diamati dengan menggunakan gelatin. Gelatin ditambahkan dengan koloid , biru berlin, eosin, dan giemsa. Campuran antara gelatin dan , gelatin dengan eosin, serta gelatin dengan giemsa menghasilkan difusi dari ketiga campuran tersebut. Berbeda dengan campuran gelatin dengan biru berlin yang tidak mengalami difusi.


Tabel 2 Pengamatan sifat-sifat larutan koloid
       Campuran Koloid                                    Hasil                            Jenis Koloid

                                                           Difusi                           Liofil+Liofil
                                                           
      Eosin+gelatin

                                               
                                                            Difusi                          Liofil+Liofil

     Giemsa+gelatin

                                                            Difusi                          Liofil+Liofil

     +gelatin

                                                     Tidak berdifusi                   Liofob+Liofil

     Biru berlin+gelatin



            Campuran antara gelatin dengan CuSO4, eosin serta giemsa dapat berdifusi karena kedua larutan dalam masing-masing campuran bersifat liofil-liofil. Campuran gelatin dan biru berlin tak dapat berdifusi karena bersifat liofil-liofob. Campuran koloid liofil-liofob tidak dapat mengalami difusi karena gaya tarik-menarik antarlarutan tersebut rendah (Lehninger 1998).
             Buffer atau larutan penyangga adalah zat yang dapat mempertahankan pH ketika ditambahkan sedikit asam atau basa ketika diencerkan. Buffer terdiri atas asam lemah dan basa konjugasinya atau basa lemah dan asam konjugasinya. Percobaan buffer dilakukan dengan membuat buffer asetat dan buffer fosfat.
Buffer asetat merupakan larutan yang mempertahankan pH pada daerah asam. Larutan ini dapat dibuat dengan mencampurkan asam lemah dengan garamnya. Pembuatan buffer standar asetat dalam praktikum ini menggunakan asam asetat  dan natrium-asetat ( ). Hasil pengamatan pembuatan buffer standar asetat adalah sebagai berikut:
Tabel 3 Data pH buffer standar fosfat
    Volume       Volume                    pH terukur                                      kapasitas
                                                    pH teoritis       buffer
   0,1N  (mL)   0,1N (mL)       pH indikator  pH meter


    9,25             0,75                        5                   -                   3,66          0,7698       
    8,20             1,80                        4                   -                   4,09          0,8603
    6,30             3,70                        5                   -                   4,52          0,9507
    4,00             6,00                        5                   -                   4,93          1,0369
    2,10             7,90                        6                   -                   5,33          1,1211

Contoh perhitungan pH teoritis (data ke-4):

Contoh perhitungan kapasitas buffer (data ke-4)

Data pada tabel 3 menunjukkan pH teoritis dan kapasitas buffer yang berbeda-beda. Hasil ini diperoleh karena adanya perbedaan volume dari penyusun campuran larutan. Jika jumlah larutan CH3COOH lebih banyak dibandingkan dengan larutan CH3COONa maka nilai pH akan lebih kecil dibandingkan bila CH3COONa yang lebih mendominasi dalam larutan. Semakin besar nilai pH suatu larutan, maka kapasitas buffernya akan semakin besar pula.
Buffer fosfat adalah buffer netral dengan kisaran pH 7. Buffer fosfat standar dibuat dengan campuran monosodium fosfat (Na2HPO4) dan  kalium bifosfat (KH2PO4) pada percobaan ini. Hasil pengamatan pembuatan buffer fosfat standar adalah sebagai berikut:
Tabel 4 Data pH buffer standar fosfat
V       V       pH indikator        pH Teoritis      Kapasitas buffer
   0,50                 9,50                      5                          5,51                 0,7647
   1,20                 8,80                      6                          5,93                 0,8230
   2,65                 7,35                      6                          6,36                 0,8827
   5,00                 5,00                      6                          6,80                 0,9437
   7,15                 2,85                      7                          7,20                 0,9992


Contoh perhitungan pH teoritis (data ke-4):
Contoh perhitungan kapasitas buffer (data ke-4)

Data pada tabel 4 menunjukkan pH teoritis dan kapasitas buffer yang berbeda-beda. Hasil ini diperoleh karena adanya perbedaan volume dari penyusun campuran larutan. Jika volume larutan Na2HPO4 lebih banyak dari larutan KH2PO4 maka nilai pH akan lebih besar bila dibandingkan volume larutan KH2PO4 yang lebih banyak dari larutan Na2HPO4. Semakin besar nilai pH suatu larutan, maka kapasitas buffernya akan semakin besar pula.

            Tekanan osmotik larutan adalah tekanan yang harus diberikan kepada larutan untuk mencegah masuknya aliran air ke dalam. Tekanan ini proporsional dengan konsentrasi solute (Carpenito 2009).  Tekanan ini dapat menghentikan perpindahan molekul melalui membran semipermeabel. Sel dapat mengalami hipotonik, isotonik, atau hipertonik pada kondisi tekanan osmotik.
            Percobaan tekanan osmotik menggunakan sel darah merah yang dicampurkan dengan larutan NaCl yang memiliki tiga konsentrasi, yaitu NaCl 0,3%, NaCl 0,9%, dan NaCl 3%. Hasil pengamatan tekanan osmotik pada sel darah merah adalah sebagai berikut:
Tabel 5 Data hasil tekanan osmotik darah
      [NaCl]                   Gambar                       Keterangan                  Tipe sel

      0,3%                                                          Mengembang              Hipotonik


      0,9%                                                          Utuh                            Isotonik


      3%                                                             Mengerut                     Hipertonik


            Sel darah merah yang dicampur dengan NaCl 0,3% akan mengalami lisis karena penggembungan sel yang diakibatkan tekanan osmotiknya yang lebih kecil daripada tekanan osmotik darah sehingga larutan NaCl  akan masuk ke sel  darah dan darah akan pecah. Kondisi tersebut dinamakan hipotonik. Sel darah merah yang dicampur dengan NaCl 0,9% akan menghasilkan tipe sel berupa isotonik. Isotonik adalah keadaan dimana konsentrasi di dalam dan luar sel darah merah hampir sama, sehingga sel darah merah dalam kondisi yang normal tanpa mengalami perubahan. NaCl 0,9% merupakan larutan fisiologis karena fungsinya yang dapat mengakibatkan tidak adanya perpindahan cairan dari dalam maupun dari luar sel. Sel darah merah yang dicampur dengan larutan NaCl 3% akan mengalami krenasi karena tekanan osmotik garam lebih besar daripada tekanan osmotik darah sehingga sel darah akan tertarik keluar dan mengalami pengkerutan. Kondisi ini termasuk ke dalam tipe sel hipertonik.
            Percobaan tekanan osmotik sangat sulit dilakukan karena darah yang digunakan sudah tidak segar sehingga hasilnya tidak sesuai dengan literatur.  Percobaan yang berhasil dilakukan adalah campuran antara sel darah merah segar dan NaCl 0,9% yang menunjukkan tipe sel isotonik.

SIMPULAN
Perbedaan koloid liofob dan liofil adalah kemampuan mereka untuk menarik air, koloid liofil dapat menarik air dengan baik sedangkan koloid liofob tidak dapat menarik air sama sekali. Larutan bufer adalah larutan untuk mempertankan nilai pH. Ukuran larutan bufer yang baik apabila berkisar antara 0 sampai 1. Di dalam tubuh sistem bufer bikarbonat digunakan untuk mempertahankan nilai pH darah. Berkaitan dengan itu, sel darah merah memiliki tekanan osmotik yang sama dengan NaCl 0,9%. Apabila ditambah dengan larutan yang lebih pekat akan terjadi peristiwa hipertonik dan apabila di tambah dengan larutan yang lebih encer akan terjadi peristiwa hipotonik.

DAFTAR PUSTAKA
Atkins PW. 1999. Kimia Fisika. Irma Kartohadiprojo, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Physical Chemstry.
Carpenito LG. 2009. Diagnosis Keperawatan: Aplikasi pada Praktik Klinis. Kadar KS, Eviriyani D, Yudha EK, Ester M, penerjemah; Mardella EA, Issuryanti M, editor. Jakarta (ID): EGC. Terjemahan dari: Nursing Diagnosis: Applicationto Clinical Practice. Ed ke-9.
Lehningler AL.1998. Dasar-Dasar Biokimia I. Thenawijaya M, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry.
Oxtoby DW. 2001. Kimia Modern Edisi Ke-4 Jilid I. Jakarta (ID): Erlangga.
Sumardjo D. 2009. Pengantar Kimia: Buku Panduan Kuliah Mahasiswa Kedokteran dan Program Strata I Fakultas Biosekta. Jakarta (ID): Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Boyer Rodney F.1986.Modern Experimental Biochemistry.United State Of Amerika: The Benjamin/ Cummings Publishing Company
Keenan CW et al. 1980. Kimia Untuk Universitas (terjemahan). Jakarta: Erlangga.