LAPORAN
RESMI PRAKTIKUM MATERI DAN ENERGI
METABOLISME
dan KONSUMSI OKSIGEN
Oleh
NAMA : ANGELIA WATTIMURY
NIM : 31140022
ASISTEN : YUMECHRIS AMEKAN, S.Si
NIM : 31140022
ASISTEN : YUMECHRIS AMEKAN, S.Si
PROGRAM
STUDI BIOLOGI
FAKULTAS
BIOTEKNOLOGI
UNIVERSITAS
KRISTEN DUTA WACANA
YOGYAKARTA
2014
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR
BELAKANG
Oksigen dibutuhkan oleh semua mahkluk hidup untuk
pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi
untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan
untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber
utama oksigen dalam suatu perairan berasal sari suatu proses difusi dari udara
bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut. Kandungan oksigen (O2) dalam suatu perairan
merupakan salah satu parameter kimia dalam menentukan kualitas air yang tingkat
kebutuhannya dari tiap-tiap perairan, berbeda antara perairan satu dengan
lainnya. Hal ini karena dipengaruhi oleh faktor suhu dan cuaca serta jenis organisme yang menempati
perairan tersebut.
Menurut Kordi (2004), Oksigen (O2)
merupakan salah satu faktor pembatas sehingga
apabila ketersediaannya dalam perairan tidak mencukupi kebutuhan organisme yang
ada, maka segala aktivitas organisme tersebut akan terhambat. Kadar oksigen yang terlarut dalam perairan alami
bervariasi, tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan
atmosfer. Semakin besar suhu dan semakin kecil atmosfer, kadar oksigen terlarut
semakin sedikit. Perbedaan kebutuhan oksigen dalam suatu lingkungan bagi ikan
dari spesies tertentu disebabkan oleh adanya perbedaan struktur molekul sel
darah ikan, yang mempengaruhi hubungan antara tekanan parsial oksigen dalam air
dan derajat kejenuhan oksigen dalam sel darah.
Dengan
bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, karena
proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak
digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik
Keperluan organisme terhadap oksigen relatif bervariasi tergantung pada jenis,
stadium dan aktifitasnya. Kebutuhan oksigen untuk ikan dalam keadaan diam
relatif lebih sedikit apabila dibandingkan dengan ikan pada saat bergerak atau
memijah. Jenis-jenis ikan tertentu yang dapat menggunakan oksigen dari udara
bebas, memiliki daya tahan yang lebih terhadap perairan yang kekurangan oksigen
terlarut. Kandungan oksigen terlarut (DO) minimum adalah 2 ppm dalam
keadaan nornal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun (toksik).
Kandungan oksigen terlarut minimum ini sudah cukup mendukung kehidupan
organisme. Idealnya, kandungan oksigen terlarut tidak boleh kurang dari
1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya pada tingkat kejenuhan sebesar 70
%. KLH menetapkan bahwa kandungan oksigen terlarut adalah 5 ppm untuk
kepentingan wisata bahari dan biota laut. Oksigen memegang peranan penting
sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam
proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. (BIOLOGI ONLINE, 1971)
B. TUJUAN
1. Mempelajari
penentuan konsentrasi oksigen terlarut pada air dengan metode Micro Winkler
2. Menentukan
konsumsi oksigen dan laju metabolisme organisme akuatik
BAB II
LANDASAN TEORI
Air mengandung gas terlarut seperti oksigen,
dimana air umumnya mengandung 4-8 ppm oksigen. Oksigen dapat larut dalam air
karena molekul-molekul oksigen menempati ruang diantara molekul air. Kelarutan
okigen dalam air bergantung pada suhu. Oksigen terlarut dalam air sangat
menentukan baku mutu air sebagai air baku di industri.
Dissolved
oxygen adalah banyaknya oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen masuk ke dalam
air melalui difusi langsung pada interface gas-cair, dengan proses aerasi air
maupun dari fotosintesis tumbuhan air (Renn, 1968). Faktor-faktor yang
mempengaruhi konsentrasi oksigen terlarut dalam air meliputi suhu, kedalaman,
musim, polusi, dan limbah organik (Murphy, 2007).
Oksigen terlarut merupakan parameter kunci kualitas
air (Hickling, 1971 dalam Mukti dkk., 2003). Tersedianya oksigen
terlarut dalam air sangat menentukan kehidupan udang dan ikan. Oksigen terlarut
dalam suatu perairan diperoleh melalui difusi dari udara ke dalam air, aerasi
mekanis, dan fotosintesis tanaman akuatik. Sementara itu, oksigen terlarut
dalam air dapat berkurang akibat adanya respirasi dan pembusukan bahan organik
pada dasar perairan (Department of Primary Industries and Resources
of South Australia, 2003).
Semua organisme terdiri dari sel-sel
kecil yang melaksanakan berbagai fungsi. Energi yang dibutuhkan untuk memproses
fungsi tersebut. Energi ini disediakan oleh sel, dan diproduksi ketika sel-sel
memecah komposisi kimia dari molekul makanan dan mengubahnya menjadi energi,
yaitu mengubah glukosa menjadi energi. Hal ini dimungkinkan dengan proses yang
disebut respirasi seluler, yang berlangsung di mitokondria (sebagai power
house) dari sel. Selama proses ini, sel-sel memecah molekul glukosa dan
melepaskan energi. Energi inilah yang dilepaskan dari glukosa digunakan untuk
memproduksi ATP. Oleh karena itu, respirasi selular adalah proses dimana energi
dari glukosa ditransfer ke ATP. Ini adalah bagian dari metabolisme dan semua
organisme melalui respirasi selular.
Respirasi Seluler Aerobik
Respirasi selular terdiri dari dua jenis – respirasi
anaerob dan respirasi aerobik. Di sini, kita akan membahas respirasi
aerobik. Respirasi selular sangat penting bagi kelangsungan hidup semua
organisme, ketika energi dari makanan (glukosa) tidak dapat digunakan oleh sel
sampai diubah menjadi ATP. Oleh karena itu, sebuah siklus berkesinambungan yang
terjadi di semua organisme. Respirasi aerobik memainkan peran penting dalam
produksi ATP, di mana glukosa dan oksigen merupakan unsur yang penting. Proses
ini berlangsung hanya jika oksigen tersedia. Lihatlah rumus kimia yang
diberikan di sini.
C6H12O6 + 6O2
= 6CO2 + 6H2O + Energi (ATP)
Dengan kata sederhana – Glukosa + Oksigen = Karbon
Dioksida + Air + Energi (ATP)
Tiga Tahapan Respirasi Aerobik
Respirasi aerobik terjadi dalam tiga fase –
Glikolisis, Siklus Krebs, dan Fosforilasi oksidatif (juga disebut rantai
transpor elektron). Hasil akhir dari tahap ini adalah ATP.
ATP adalah singkatan untuk Adenosin-5′-trifosfat,
terdiri dari: kelompok 3 fosfat, gula 5 karbon (juga disebut ribose), dan
Adenin. Ini adalah nukleotida multifungsi atau senyawa kimia yang melepaskan
energi untuk membantu melakukan fungsi penting dalam sel.
Oksigen
memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen
terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan
anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan khan biologis yang dilakukan
oleh organisme aerobik atau anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen
adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya
adalah nutrien yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam
kondisi anaerobik, oksigen yang dihasilkan akan lebih sederhana dalam
bentuk nutrien dan gas. Karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan
oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada
perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang ditujukan untuk
memurnikan air buangan industri dan rumah tangga. Sebagaimana diketahui
bahwa oksigen berperan sebagai pengoksidasi dan pereduksi bahan kimia beracun
menjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak beracun. Disamping itu,
oksigen juga sangat dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk pernapasan. Organisme
tertentu, seperti mikroorganisme, sangat berperan dalam menguraikan senyawa
kimia beracun rnenjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak beracun.
Karena peranannya yang penting ini, air buangan industri dan limbah sebelum
dibuang ke lingkungan umum terlebih dahulu diperkaya kadar oksigennya.
Oksigen terlarut dapat
dianalisis atau ditentukan dengan Metode titrasi dengan cara WINKLER. Metoda
titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar
oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang
akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2 den Na0H – KI,
sehingga akan terjadi endapan Mn02. Dengan menambahkan H2SO4 atan HCl maka
endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul
iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini
selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na2S203) dan
menggunakan indikator larutan amilum (kanji). Reaksi kimia yang terjadi dapat
dirumuskan sebagai berikut :
MnCI2 + NaOH Mn(OH)2
+ 2 NaCI
2 Mn(OH)2 + O2 2 MnO2 + 2 H20
MnO2 + 2KI + 2H2O
Mn(OH)2 + I2 +
2 KOH
I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O6
+ 2 NaI
BAB III
METODOLOGI
A. Alat
1. Pipet
ukur 1 mL
2. Buret
3. Timbangan
4. Erlenmeyer
5. Toples
B. Bahan
1. Ikan
16 ekor
2. Larutan
MnCl2 4 H2O 80 g/100 mL H2O
3. Asam
Sulfat/Phosphat pekat
4. Larutan
penggumpal (36 g NaOH + 20 g KI + 0,5 NaN3 dilarutkan dalam 100 mL H2O)
5. Larutan
indikator amilum
6. Larutan
standar Na2S2O3 0,01 N
C. Cara
kerja (flow chart)
 |
Pengukuran Kandungan Oksigen
Terlarut (Metode Winkler)
 |
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
|
Perlakuan
|
Waktu
|
[DO] ppm
|
|
1
ekor ikan
|
0’
|
10,96
ppm
|
|
30’
|
5,36 ppm
|
|
|
60’
|
4,96 ppm
|
|
|
5
ekor ikan
|
0’
|
7,92 ppm
|
|
30’
|
5,2 ppm
|
|
|
60’
|
4 ppm
|
|
|
10
ekor ikan
|
0’
|
8 ppm
|
|
30’
|
8 ppm (tidak digunakan)
|
|
|
60’
|
5,2 ppm
|
Titrasi coklat – bening
Konsentrasi oksigen terlarut
5 ekor ikan
1.
Awal atau waktu = 0
Tidak
ada ikan
9,9 mL 
0,08 mg O2 
7,92 ppm
2.
Waktu = 30 menit
=
6,5 mL 
0,08 mg O2
0,08 mg O2
=
=
=
5,2
ppm
3.
Waktu = 60 menit
=
5 mL 0,08 mg O2
0,08 mg O2
=
=
=
4
ppm
1
ekor ikan
1.
Awal atau waktu = 0
Tidak
ada ikan
13,7 mL 0,08 mg O2 
10,96 ppm
2.
Waktu 30 menit
6,7 mL 0,08 mg O2 
5,36 ppm
3.
Waktu 60 menit
6,2 mL 0,08 mg O2 
4,96 ppm
10
kor ikan
1.
Awal atau waktu = 0
Tidak
ada ikan
10 mL 0,08 mg O2 
8 ppm
2.
Waktu 30 menit
5,2 mL 0,08 mg O2 
8 ppm
3.
Waktu 60 menit
6,5 mL 0,08 mg O2 
5,2 ppm
Laju metabolisme
1 ekor ikan = 
1 ekor ikan = 
1 ekor ikan = 
1 ekor ikan = 
1 ekor ikan = 
1 ekor ikan = 
5 ekor ikan =
5 ekor ikan = 
0,090 
0,090
5 ekor ikan =
5 ekor ikan = 
5 ekor ikan =
5 ekor ikan = 
10 ekor ikan =
10
kor ikan = 
0,046
0,046
B. Pembahasan
1
ekor ikan memiliki konsentrasi oksigen terlarut awal = 10,96 ppm lebih tinggi
daripada konsentrasi oksigen terlarut yang dimiliki oleh 5 ekor ikan dan 10
ekor ikan. Setelah 30 menit kemudian konsentrasi oksigen terlarutnya 5,36
ppm, dan setalah 60 menit, konsentrasi oksigen terlarutnya 4,96 ppm.
Hal yang sama terjadi pada 5 ekor ikan dan 10 ekor ikan, semakin lama mereka
diletakkan dalam toples yang tertutup, maka semakin rendah oksigen terlarut
yang ada didalamnya. Itu karena ikan-ikan tersebut berusaha untuk mengambil
oksigen yang ada di dalam toples, sehingga oksigen terlarut dalam air dapat
berkurang akibat adanya respirasi.
Laju
metabolisme 1 ekor ikan dari DO 0 menit – DO 60 menit adalah 
sedangkan 5 ekor ikan dan 10 ekor ikan
berturut-turut adalah 
dan 0,046 . Bisa dilihat bahwa
ada perbedaan yang besar antara ikan di dalam toples yang jumlahnya sedikit
daripada ikan didalam toples yang ikannya banyak. 10 ekor ikan memilih untuk
tidak terlalu banyak bergerak, karena dia harus membutuhkan oksigen agar dapat
bertahan hidup. jika dia terus bergerak mungkin bisa saja dia akan mati.
Berbeda dengan 1 ekor ikan yang bisa bebas bergerak, walaupun dia berada dalam
wadah yang ditutup. Setidaknya dia tidak berlomba dengan ikan yang lainnya.
sedangkan 5 ekor ikan dan 10 ekor ikan
berturut-turut adalah dan 0,046 . Bisa dilihat bahwa
ada perbedaan yang besar antara ikan di dalam toples yang jumlahnya sedikit
daripada ikan didalam toples yang ikannya banyak. 10 ekor ikan memilih untuk
tidak terlalu banyak bergerak, karena dia harus membutuhkan oksigen agar dapat
bertahan hidup. jika dia terus bergerak mungkin bisa saja dia akan mati.
Berbeda dengan 1 ekor ikan yang bisa bebas bergerak, walaupun dia berada dalam
wadah yang ditutup. Setidaknya dia tidak berlomba dengan ikan yang lainnya.
BAB
V
KESIMPULAN
1. Konsentrasi
oksigen terlarut pada air dengan metode Micro Winkler
1 ekor ikan
Awal
= 10,96 ppm
30
menit = 5,36 ppm
60
menit = 4,96 ppm
5
ekor ikan
Awal
7,92 ppm
7,92 ppm
30
menit =
5,2
ppm
60
menit
= 4
ppm
10 ekor ikan
Awal8 ppm
8 ppm
60 menit = 5,2 ppm
2. Menentukan
konsumsi oksigen dan laju metabolisme organisme akuatik
Laju metabolisme
1 ekor ikan = DO 0 menit – DO 60 menit =
5 ekor ikan = DO 0 menit – DO
60 menit =
10 ekor
ikan = DO 0 menit – DO 60 menit = 0,046
DAFTAR
PUSTAKA
http://indo-digital.com/alat-pengukur-oksigen-terlarut-dalam-air
do900.html#ixzz3JfDaWFtb Diakses tanggal 19 November 2014 Waktu
11:43 PM
http://www.oseanografi.lipi.go.id/sites/default/files/oseana_xxx%283%2921-26.pdf Diakses tanggal 13 November 2014 Waktu 08:39 PM
http://www.sridianti.com/proses-tahapan-respirasi-sel-aerobik.html Diakses tanggal 21 November 2014 Waktu 08:26 AM
Department of Primary
Industries and Resources of South Australia. 2003. Water Quality in Fresh Aquaculture
Ponds. http://www.pir.sa.gov.au/data/assets/pdf_file
/0008/34001/watqual.pdf. 22/08/09. p3. Diakses tanggal 21
November 2014 Waktu 08:31 AM
(Hickling, 1971 dalam
Mukti dkk., 2003) http://www.pir.sa.gov.au/data/assets/pdf_file
/0008/34001/watqual.pdf. 22/08/09. p3 Diakses tanggal 21
November 2014 08:31 AM
Semoga membantu :)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar