Suhendra Iskandar

Senyawa manakah dibawah ini mempunyai titik didih yang abnormal....
a. HBr
b. H2S
c. He
d. SbH3
e. HF

Bila Na (nomor atomnya = 11) membentuk Na+ maka susunan elektron terluarnya adalah …
a. 3s22p6
b. 2s22p5
c. 2s22p6
d. 3s12p6
e. 3s1

Diantara unsur-unsur di bawah ini yang paling mudah membentuk ion negatif adalah…
a. O
b. Cl
c. Ne
d. I
e. S

Dibawah ini yang termasuk unsur-unsur logam alkali adalah…
Lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium, fransium
Hidrogen, Lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium, fransium
Lithium, natrium, kalsium, rubidium, cesium, fransium
Lithium, natrium, kalium, radium, cesium, fransium,
Lithium, natrium, kalsium, radium, cesium, fransium

Argon mempunyai nomor atom 18. Ion berikut yang mempunyai konfigurasi electron [Ar] 3d6
adalah …
20Ca2+
22Ti2+
24Cr2+
25Mn2+
26Fe2+

Suatu unsur X dengan nomor atom 20 mempunyai jumlah orbital …
6
8
10
15
9

Ikatan yang terbentuk dari unsur unsur yang memiliki perbedaan keelektronegatifan besar disebut……
ikatan kovalen
ikatan ion
ikatan hidrogen
ikatan logam
ikatan nonlogam

Allotrop karbon adalah…
Intan ; grafit
grafit ; karbida
grafit ; karbon monoksida
Intan ; karbon monoksida
karbon dioksida ; karbon monoksida

Merkuri adalah logam yang tidak berkelakuan seperti logam transisi karena……
orbital d-nya penuh
merkuri dapat membentuk senyawa monovalen
merkuri dapat membentuk senyawa divalent
letaknya persis setelah logam transisi
merkuri adalah logam lunak

Unsur X dan Y berturut-turut mempunyai susunan elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 dan 1s2 2s2 2p5. Rumus molekul senyawa yang terbentuk bila X dan Y berikatan adalah:
X2Y
XY2
X3Y2
X2Y2
X2Y3

Diketahui X dengan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s1. Pernyataan yang benar mengenai unsur ini kecuali…
Kulit atom X ada 4
Tergolong logam
Mempunyai 6 elektron tunggal
Mempunyai 1 elektron valensi.
Nomor atomnya 25

Urutan sifat asam lewis unsur golongan III B dari yang paling kuat adalah…
Tl~In>Ga>Al>B
B>Al>Ga>In~Tl
Tl>In > Ga>Al>B
B>Al>Ga>In>Tl
B>Al>Ga>In

Urutan kereaktifan logam golongan alkali tanah dengan air (dimulai dari yang paling reaktif) adalah…
Ba>Sr>Ca>Mg>Be
Ba Ra BaMg>Be
Ba>Sr>Ca
Reaksi K, Rb, Cs dengan O2 akan membentuk….
K2O, Rb2O, Cs2O
KO2, RbO2, CsO2
KO, Rb2O, Cs2O
K2O, RbO, Cs2O
KO, RbO, CsO
Bilangan koordinasi Cl pada kristal CsCl dan NaCl berturut-turut adalah...
a. 8 dan 6
b. 6 dan 6
c. 6 dan 4
d. 4 dan 6
e. 8 dan 8

Senyawa berikut yang ikatannya mempunyai karakter ionik paling besar adalah:
CCl4
KCl
MgCl2
BaCl2
MnCl2

Perhatikan konfigurasi unsur berikut :
V : 1s2 2s2 2p6 3s2
W : 1s2 2s2 2p6 3s1
X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2
Z : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
Pasangan unsur yang segolongan adalah :
V dan W
V dan Z
V dan X
W dan Y
V dan Y

Unsur-unsur periode ketiga dan keempat terdiri atas Na, Mg, Si, P, S, Cl, dan Ar. Berdasarkan konfigurasi elektronnya maka pernyataan yang bersesuain dengan unsur tersebut adalah…
Na, Mg, dan Al dapat berperan sebagai pengoksidasi
Na paling sukar bereaksi
P, S, dan l cenderung membentuk gas
D adalah logam
Energi ionisasi Ar paling besar

Pada PCl5, P memiliki 7 elektron valensi, geometri molekulnya adalah….
trigonal bipiramidal
tetrahedral
planar segiempat
octahedral
planar segilima

Ikatan kovelen koordinasi terdapat dalam molekul berikut, kecuali…
NH4+
H3NBF3
XeF4
Mn(OH)2
K3Fe(CN)6

Tentukan periode dan golongan unsur dengan konfigurasi
[Xe] 6s24f6
6 dan VIIA
4 dan VIIIB
4 dan IIIB
6 dan IIIB
6 dan VIIIB

Berapa volume dari larutan NaOH 0,55 M yang dibutuhkan untuk menetralkan 68,04 mL suatu larutan 0,26 M asam diprotik H2C2O4 ?
a. 16,08 mL
b. 32,17 mL
c. 35, 38 mL
d. 64,33 mL
e. 68,04 mL

Pada penentuan kenormalan NaOH dengan bahan baku asam oksalat, tahapan kerjanya ditunjukkan pada gambar di bawah ini :




Sebanyak 500 mg asam oksalat (Bst: 63) ditimbang dan dilarutkan. Kemudian dipipet ke erlenmeyer dan ditetesi indikator phenolphthalein. Selanjutnya dititrasi dengan 15,0 mL NaOH untuk mencapai titik akhir.
Jika konsentrasi NaOH ialah 0,1323 N, maka volume labu ukur dan pipet volume yang digunakan ialah…
a. 100 mL dan 10 mL
b. 250 mL dan 10 mL
c. 500 mL dan 10 mL
d. 100 mL dan 25 mL
e. 250 mL dan 25 mL

Suatu larutan asam lemah HClO dititrasi dengan basa kuat NaOH. Pada titrasi ini, indikator yang baik digunakan ialah…
a. Phenolpthalein
b. Metil Red
c. Brom Thimol Blue
d. Lakmus
e. Kanji

Suatu asam triprotik memiliki nilai konstanta ionisasi :
Ka1 = 7,4 . 10-3
Ka2 = 1,7 . 10-5
Ka3 = 4,0 . 10-7
Kurva titrasi dari asam ini ialah :

Berdasarkan kurva di atas, jumlah titik ekuivalen yang dapat teramati ialah…
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
e. 5

Dibawah ini yang bukan merupakan syarat suatu larutan standar primer ialah…
a. kemurnian yang tinggi
b. rumus molekul yang pasti
c. tidak bersifat higroskopis
d. larutannya bersifat stabil
e. berat ekivalen (BE) yang rendah


Salah satu senyawa kompleks yang biasa digunakan untuk titrasi kompleksometri ialah EDTA. Kepanjangan dari EDTA ialah…
a. Ethylene diamine tetra acetic acid
b. Ethyl diamine tetra acetic acid
c. Ethyl diamino tetra acetic acid
d. Ethylene dinitro tetra acetic acid
e. Ethyl dinitro tetra acetic acid

Berikut adalah daftar harga konstanta kestabilan kompleks logam dengan EDTA (KMY)

Berdasarkan daftar tersebut, ion dibawah ini yang paling stabil ialah…
a. [Fe(EDTA)]3+
b. [Cr(EDTA)]3+
c. [Cu(EDTA)]2+
d. [Pb(EDTA)]2+
e. [Zn(EDTA)]2+

Pada penetapan kadar Kalsium dalam sampel batu kapur, Kation Ca2+ diendapkan dengan ammonium oksalat. Endapan tersebut dilarutkan dengan asam sulfat. Asam yang dibebaskan dapat dititrasi dengan larutan kalium permanganat. Reaksi yang berlangsung pada pengerjaan ini sebagai berikut :
CaCO3 + 2HCl + (NH4)2C2O4 → A + 2NH4Cl + H2O + CO2
A + H2SO4 → B + CaSO4
5B + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2C + 8H2O + 5CO2
Senyawa A, B, dan C pada reaksi di atas ialah…
a. CaC2O4, H2C2O4, MnSO4
b.H2C2O4, CaC2O4, MnSO4
c. CaCO2, H2CO2, MnO2
d.CaC2O4, H2C2O4, MnO2
e. CaCO2, H2CO2, MnSO4

Untuk pembuatan larutan standar natrium tiosulfat 0,1 N sebanyak 500 mL, Hablur natrium tiosulfat yang harus ditimbang ialah… (Bst (bobot setara) Na2S2O3.5H2O = 248,1834)
a. 4,2857 gram
b. 6,2046 gram
c. 8,5482 gram
d. 10,7539 gram
e. 12,4092 gram

Pada reaksi antara 10 gram kalsium nitrat dan 40 gram natrium karbonat, massa total produk yang dihasilkan ialah… 16,5 gram
a. 4,13 gram
b. 8,25 gram
c. 16,50 gram
d. 33,00 gram
e. 66,00 gram

Bromin trifluorida bereaksi secara ekuivalen dengan titanium dioksida dengan reaksi :
3TiO2(s) + 4BrF3(l) → 3TiF4(s) + 2Br2(l) + 3O2(g)
Reaksi ini dapat digunakan untuk menganalisa kandungan TiO2 dalam sampel biji besi. Jika 3,55 gram sampel direaksikan dengan BrF3 dan membebaskan 0,261 gram Br2, maka kadar TiO2 dalam sampel ialah…
a. 2,56%
b. 5,51%
c. 11,02%
d. 22,04%
e. 44,08%

0,2618 gram sampel hanya mengandung campuran KBr dan KI. Sampel tersebut direaksikan dengan AgNO3 dan endapannya (AgBr dan AgI) dikeringkan dan ditimbang. Jika massa endapan ialah 0,3932 gram, maka Massa KBr dalam sampel ialah…
Mr KBr = 119,00 g/mol KI = 166,00 g/mol
Mr AgBr = 187,77 g/mol AgI = 234,77 g/mol
a. 0,1403 gram
b. 0,2806 gram
c. 0,5612 gram
d. 1,1224 gram
e. 2,1448 gram

Suatu sampel mengandung benzaldehida, C6H5CHO, direaksikan dengan CuCO3 pada temperatur tinggi.

Gas CO2 didestilasi, diabsorbsi pada padatan pendukung, dan padatan tersebut ditimbang. Massa mula-mula sampel ialah 0,24 gram, dan massa absorben meningkat dari 5,03 gram menjadi 5,0504 gram. Persentasi benzaldehida dalam sampel ialah…
a. 4,25%
b. 8,5%
c. 10,25%
d. 20,5%
e. 41,0%

Suatu larutan dibuat dengan melarutkan 0,280 gram aluminium klorida, AlCl3, dalam air hingg volume larutan 100 mL. konsentrasi ion Al3+ dan Cl- dalam larutan tersebut ialah…
a. 0,021 M dan 0,021 M
b. 0,021 M dan 0,063 M
c. 0,063 M dan 0,021 M
d. 0,21 M dan 0,63 M
e. 0,63 M dan 0,21 M

Dengan menggunakan kurva kalibrasi dibawah ini, konsentrasi sampel dengan nilai absorbansi 0,45 adalah…

a. 0,0235 M
b. 0,0270 M
c. 0,0435 M
d. 0,0461 M
e. 0,0483 M

Suatu persediaan larutan CaCl2 tersedia untuk menyiapkan larutan dengan beberapa pengenceran. Berapa volume larutan CaCl2 2,0 M yang dibutuhkan untuk membuat 500 mL larutan CaCl2 0,0030 M?
a. 0,25 mL
b.0,50 mL
c. 0,75 mL
d.1,00 mL
e. 1,25 mL

Pada reaksi :
Ca(NO3)2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaNO3
Jika 40 gram Na2CO3 direaksikan dengan 60 gram Ca(NO3)2, maka senyawa pembatas pada reaksi ini ialah…
a. Ca(NO3)2
b. Na2CO3
c. CaCO3
d. CaCO3 dan NaNO3
e. Ca(NO3)2 dan Na2CO3

Berikut ini yang merupakan ciri-ciri koloid adalah…………
Heterogen dan dapat disaring dengan kertas saring biasa
Heterogen dan tidak dapat disaring dengan dengan kertas saring biasa
Homogen dan dapat disaring dengan kertas saring biasa
Homogen dan hanya dapat disaring dengan kertas saring ultra
Homogen dan tak dapat disaring walaupun dengan kertas saring ultra

Larutan glukosa x m memiliki titik beku (Tf) sebesar -9,0112 oC dan larutan glukosa y m memiliki titik beku (Tf) sebesar -2,9926 oC. Sebanyak 5 L larutan glukosa x m dicampurkan dengan 2 L larutan glukosa y m. Ternyata titik didih (Tb) campuran ini sama dengan titik didih (Tb) NaCl yang dilarutkan dalam 89,3151 gram pelarut B yang memiliki titik beku pelarut murni sebesar 5,45 oC dan titik didih pelarut murni sebesar 80,2 oC. Jika diketahui titik beku pelarut murni air adalah 0 oC dan titik didih pelarut murni air adalah 100 oC serta dianggap volume padatan glukosa sangat kecil sehingga tidak mempengaruhi volume larutan juga dianggap massa jenis air sebesar 0,9965 Kg/L pada suhu setelah pencampuran kedua larutan glukosa dan NaCl terionisasi sempurna, berapakah banyaknya padatan NaCl yang terlarut dalam pelarut B? (Kb air = 0,52 oC/m, Kf air = 1,86 oC/m, Kb B = 2,53 oC/m, Kf B = 5,07 oC/m, Mr NaCl = 58,5 gram/mol, Mr H2O = 18 gram/mol, Mr glukosa = 180 gram/mol, dan Mr B =78 gram/mol)
3,2 gram
16,6 gram
21,9 gram
22,6 gram
44,1 gram

Perhatikan daftar logam-logam di bawah ini :
I. Pt II. Stainless Steel
III. Pb IV. Sn
V. Cr VI. Fe
Di antara logam-logam di atas, mana yang tidak dapat mengalami korosi oleh air dan gas oksigen?
Hanya I
B Hanya II
Hanya IV
I dan II
I, II, dan III

Salah satu faktor untuk mempercepat laju reaksi adalah dengan memperlebar luas permukaan. Hal ini dapat dilihat pada penggunaan katalis oleh salah satu industri. Untuk mendapatkan fungsi yang lebih efektif, suatu katalis (berbentuk bulatan) yang bervolume 6,0007 cm3 diperlebar luas permukaannya dengan dihancurkan hingga masing-masingnya bervolume 0,2609 mm3. Berapakah luas permukaan total partikel katalis yang telah dihancurkan tersebut?
454,068 cm
23000 cm
720,79 cm
3,1339 cm
43,478 cm

Suatu buffer asetat yang tersusun atas senyawa CH3COOH dan CH3COONa memiliki pH sebesar 6. Ketika sejumlah 5 mol NaOH ditambahkan ke dalam larutan buffer tersebut, pH larutan buffer naik menjadi 6,0772. Berapakah jumlah mol mula-mula dari CH3COOH yang terkandung dalam larutan buffer tersebut jika diketahui Ka CH3COOH = 2 x 10-5?
21 mol
32 mol
42 mol
210 mol
645 mo













Dari diagram energi pembentukan HI di atas, secara tidak langsung kita dapat memperoleh data tentang energi aktivasi penguraian HI yaitu sebesar …………
c
c-a
d
d-a
d-c

Dalam ruang 1 Liter terdapat kesetimbangan :
2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
Semula terdapat 5 mol SO3. Setelah kesetimbangan tercapai, perbandingan jumlah mol SO3¬ terhadap SO2 adalah 3 : 7. Tetapan kesetimbangan konsentrasi adalah :
35
1,75
9,5
0,1
0,6

Berikut ini yang tidak mempengaruhi nilai tetapan kesetimbangan kimia adalah..........
Tekanan
Volume
Katalisator
Konsentrasi zat pereaksi
Sifat pereaksi

Yang dimaksud dengan entropi adalah.......
Nilai yang menyatakan energi yang dibutuhkan oleh suatu padatan ionik untuk mengurai menjadi ion-ionnya dalam bentuk gas
Nilai yang menyatakan energi total yang terkandung dalam suatu sistem yang ditimbulkan oleh atom-atom atau molekul-molekul yang bergerak secara terus-menerus
Nilai yang menyatakan kesempurnaan pembentukan Kristal
Nilai yang menyatakan derajat keteraturan suatu sistem
Nilai yang menyatakan derajat ketidakteraturan suatu system

Berapakah besarnya perubahan entalpi perubahan entalpi pada reaksi :
C2H4 + HCl  C2H5Cl
Jika diketahui energi rata-rata :
C=C = 614 kJ/mol
C-C = 348 kJ/mol
C-H = 413 kJ/mol
C-Cl = 328 kJ/mol
H-Cl = 431 kJ/mol
-175 kJ/mol
-44 kJ/mol
+44 kJ/mol
+175 kJ/mol
+475 kJ/mol

Berapakah perubahan entalpi penyubliman 1 mol C (C(s)  C(g)) jika diketahui entalpi pembentukan gas CH4 adalah -74,8 kJ/mol, energi ikatan rata-rata C-H adalah 413 kJ/mol, dan energi ikatan H-H adalah 435 kJ/mol?
807,2 kJ
707,2 kJ
-707,2 kJ
607,2 kJ
-607,2 kJ

Jika suatu leburan Na2SO4 dielektrolisis dengan menggunakan katoda Ni dan anoda Cd, maka reaksi elektrolisisnya adalah...
NiSO4 + Cd  Ni + CdSO4
Na2SO4 + Cd  2Na + CdSO4
Na2SO4  2Na + S + 2O2
2Na2SO4 + 2H2O  2H2SO4 + 4Na + O2
2Na2SO4 + 6H2O  4NaOH + 2H2SO4 + 2H2 + O2

Ke dalam larutan NiSO4 dialirkan arus 13 Ampere selama 13 menit. Tentukan massa gas oksigen yang dihasilkan di anode jika diukur pada keadaan standar! (Mr O2 = 32 gram/mol)
0,0140 gram
1,3450 gram
1,6812 gram
5,0437 gram
0,8406 gram

Lapisan email gigi mengandung senyawa kalsium hidroksiapatit yang memiliki reaksi kesetimbangan sebagai berikut :
Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO3-(aq) + OH-(aq)
Pada gigi orang dewasa, mula-mula terdapat x mol kalsium hidroksiapatit, y mol Ca2+, z mol PO43-, dan a mol OH- pada kesetimbangan mula-mula. Tetapi akibat aktivitas bakteri, kesetimbangan ini terganggu hingga kalsium hidroksiapatit terionisasi (terdemineralisasi) sebanyak 40% untuk mencapai keadaan kesetimbangannya barunya. Maka tetapan kesetimbangan konsentrasi (Kc) pada keadaan akhir ini jika dianggap kalsium hidroksiapatit yang terionisasi itu terlarut dalam air liur yang bervolume 10 mL adalah................................
1016 x ((y+2x)^5 (z+1,2x)^3 (a+0,4x))/0,6x
((y+2x)^5 (z+1,2x)^3 (a+0,4x))/0,6x
1018(y+2x)5(z+1,2x)3(a+0,4x)
1018(y-2x)5(z-1,2x)3(a-0,4x)
1016x ((y-2x)^5 (z-1,2x)^3 (a-0,4x))/0,6x

Sebelum anilin terbentuk, nitrobenzen direduksi oleh hidrogen yang berasal dari reaksi timah dengan asam klorida pekat, menghasilkan...
Garam anilinium klorida
Garam diazonium klorida
Garam amonium klorida
Toluen
Tidak ada jawaban yang benar

Hasil reaksi antara CH3-O-CH2-CH3 + PCl5 adalah….
CH3Cl + CH3CH2Cl + POCl3
POCH2CH3 + CH3Cl + 2Cl2
POCH3 + CH3CH2Cl + 2Cl2
a dan b benar
tidak bereaksi



Reaksi diatas adalah reaksi...
Sulfonasi
Alkilasi
Nitrasi
Halogenasi
Tidak ada jawaban yang benar

Pernyataan yang tidak sesuai untuk sel volta adalah…
Pada anoda terjadi reaksi oksidasi dan katoda terjadi reaksi reduksi.
Katoda bermuatan positif.
Anoda bermuatan negatif.
Elektron mengalir dari katoda ke anoda.
Elektron mengalir dari anoda ke katoda.

Ditentukan 2 elektrode sebagai berikut:
Ag+(aq) + e Ag(s) E°= 0,80 V
Na+(aq) + e Na(s) E°= -2,71 V
pernyatan berikut sesuai untuk susunan elektroda di atas, kecuali…
Na sebagai anoda.
Ag sebagai katoda.
E° sel = 3,51 V
E° katoda= 0,80 V
E° anoda = 2,71 V

Dik E° Na, Zn, Ag, dan Au sebagai berikut:
Na+(aq) + e Na(s) E°= -2, 71 V
Zn2+(aq) + 2e Zn (s) E°= -0, 76 V
Ag+(aq) + e Ag (s) E°= 0, 8 V
Au3+(aq) + 3e Au (s) E°= 1,52 V
pasangan elektroda yang tidak mungkin terbentuk adalah…
Na sebagai anoda dan Ag sebagai katoda.
Na sebagai katoda dan Ag sebagai anoda.
Zn sebagai anoda dan Ag sebagai katoda.
Zn sebagai katoda dan Na sebagai anoda.
Zn sebagai anoda dan Au sebagai katoda

Yang bukan merupakan hasil reaksi asam karboksilat adalah ….
Asetamida.
Eter.
Ester.
Anhidrida asam.
Asil halida.














Hasil dari reaksi oksidasi di atas adalah ….
n – heksanol.
Sikloheksanol.
Sikloheksanon.
Sikloheksana.
Heksana.

0 komentar

Sebanyak 11,16 gram anilin (10,9368 mL) direaksikan dengan asam klorida berlebih menghasilkan anilin klorida dan gas hidrogen. Jika Ar C = 12 gram/mol, Ar H = 1 gram/mol, Ar N = 14 gram/mol, dan Ar Cl = 35,5 gram/mol, berapakah volume gas hidrogen pada keadaan standar?
Jawab : 2,688 L atau 2688 mL
Sebanyak 12,3 gram asam asetat (18,6336 mL) dan 5,92 gram n-butanol (7,5472 mL) direaksikan dan ternyata membentuk reaksi kesetimbangan. Jika ternyata masih tersisa 0,02 mol n-butanol pada keadaan setimbang, maka tentukan pereaksi pembatasnya dan berapakah nilai tetapan kesetimbangan konsentrasinya? (Ar C = 12 gram/mol, Ar O = 16 gram/mol, dan Ar H = 1 gram/mol)
Jawab : Pereaksi pembatas : n-butanol dan Kc = 1,44 atau 36/25
Sebanyak 142,8 gram propena direaksikan dengan asam halida berlebih menghasilkan 577,66 gram senyawa propil halida. Jika Ar C = 12 gram/mol dan Ar H = 1 gram/mol, berapakah massa atom relatif dari atom halida tersebut?
Jawab : 126,9 gram/mol
Untuk reaksi A + B  C diperoleh data :
[A] [B] Laju Reaksi (mol L-1 menit-1)
3x 2y z
3x 32y 4z
6x 9y 12z
Berapakah harga tetapan laju reaksi, k, untuk reaksi di atas?
Jawab : k= z/√(486x^5 y)
Suatu zat organik tersusun dari 40 % C, 6,67 % H, dan 53,33 % O. Jika 27 gram zat itu dilarutkan dalam 120 gram air. Jika Kf = 1,86 oC/m dan larutan membeku pada suhu -2,325 oC, maka rumus molekul zat organik tersebut adalah……….
Jawab : C6H12O6
Reaksi antara A dan B adalah reaksi berorde 2/3 terhadap A dan berorde 1/2 terhadap B. jika konsentrasi pereaksi A dijadikan 2 kali konsentrasi semula dan konsentrasi pereaksi B dijadikan 9/2 kali konsentrasi semula, maka laju reaksinya dibandingkan dengan laju semula menjadi…………………………..
Jawab : 6 kali
Seorang mahasiswa mengelektrolisis larutan Cu(NO3)2 pada ruangan tertutup (tidak terjadi pertukaran materi dengan lingkungan luar) dengan menggunakan elektroda inert. Proses elektrolisis itu berlangsung selama 4 jam dengan arus 10 A (1 F= 96500 C). Jika sejumlah gas O2 dibebaskan ke udara dari proses elektrolisis ini sehingga konsentrasi gas O2 di udara bertambah dari 20,21%(b/b) menjadi 20,32%(b/b), maka massa total udara mula-mula sebelum elektrolisis adalah…………….(Anggap mahasiswa tidak melakukan respirasi, Ar Cu=63,5, Ar N=14, Ar O=16, Ar H=1)
Jawab : 8700 gram
Pada reaksi kesetimbangan 2NH3 N2 + 3H2. Jika Kp adalah tetapan kesetimbangan tekanan, ά adalah derajat disosiasi NH3, dan tekanan total = 1 atm, maka persamaan yang benar untuk menghubungkan Kp dan ά untuk reaksi kesetimbangan adalah........................................
Kp = (27α^4)/(16-32α^2+16α^4 )
Ke dalam bejana 1 L dimasukkan a mol CO dan 2a mol uap air. Jika terjadi kesetimbangan CO + H2O CO2 + H2 ternyata ada ¾ a mol CO2. Maka tetapan kesetimbangan, Kc bagi reaksi ini adalah……………………………..
Jawab : 9/5
Pada reaksi kesetimbangan dari : CO + H2O CO2 + H2, harga Kc = 1,00. Untuk menghasilkan 4 mol H2 per liter dari 6 mol H2O per liter, jumlah gas CO yang ditambahkan adalah…………………………………………
Jawab : 12 mol/L
PCl5 dapat terdekomposisi menjadi PCl3 dan dan Cl2 membentuk reaksi kesetimbangan PCl5 PCl3 + Cl2. Jika pada suhu 250 oC harga Kp untuk reaksi tersebut adalah 6,75 dan PCl5 terdisosiasi sebanyak 20 %, maka tekanan total sistem adalah………………….
Jawab : 162 atm
Diketahui reaksi kesetimbangan 2HI H2 + I2. Jika 0,1 mol gas HI dimasukkan ke dalam wadah sebesar 1 Liter dan dipanaskan pada suhu 100 oC terbentuk 0,02 mol gas I2. Pada keadaan setimbang, derajat disosiasinya adalah……………..
Jawab : 0,4 atau 40 %
Untuk membuat larutan penyangga yang mempunyai pH = 4, ke dalam 100 mL larutan CH3COOH 0,5 M (Ka = 10-5) harus ditambahkan larutan CH3COONa 0,5 M sebanyak…………………
Jawab : 10 mL
Larutan CH3COOH 0,2 M sebanyak 400 mL direaksikan dengan 100 mL larutan Ba(OH)2 0,2 M. Jika Ka CH3COOH = 2 x 10-5, pH setelah bereaksi adalah :
Jawab : 5- log 2
Diketahui Ksp Mg(OH)2 = 2 x 10-11. Jika pH larutan MgCl2 adalah 2 x 10-3 M dinaikkan, akan mulai terjadi endapan pada pH………………………………..
Jawab : 10
Kemolalan NaCl 20,12 % (b/b) dalam air yang memiliki massa atom relatif sama dengan 58,5 gram/mol adalah………………….
Jawab : 3,4393 m
Diketahui 500 mg AgBrO3 padat terdapat dalam 100 mL larutan KBrO3 0,1 M. Jika larutan tersebut diencerkan menjadi 1 L dan Ksp AgBrO3 = 6 x 10-5, konsentrasi ion Ag+ adalah…………………
Jawab : 8 x 10-2 mol/L

LAPORAN
STUDI LITERATUR KIMIA




MIKROBA GRAM POSITIF DAN GRAM NEGATIF





NAMA : SUHENDRA ISKANDAR

NIM : H311 08 266

HARI/TGL PELAKSANAAN : SELASA/ 22 MARET 2011












BIOTEKNOLOGI DASAR
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2011
Gram Positif dan Negatif

Gambar 1. Bakteri gram positif

Bakteri gram positif Bacillus anthracis (batang ungu) pada cairan serebrospinal. Sel yang lain adalah sel darah putih. Gram-positif adalah bakteri yang mempertahankan zat warna kristal violet sewaktu proses pewarnaan Gram sehingga akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop.
Disisi lain, bakteri gram-negatif akan berwarna merah atau merah muda. Perbedaan keduanya didasarkan pada perbedaan struktur dinding sel yang berbeda dan dapat dinyatakan oleh prosedur pewarnaan Gram. Prosedur ini ditemukan pada tahun 1884 oleh ilmuwan Denmark bernama Christian Gram dan merupakan prosedur penting dalam klasifikasi bakteri.
Bakteri gram positif seperti Staphylococcus aureus (bakteri patogen yang umum pada manusia) hanya mempunyai membran plasma tunggal yang dikelilingi dinding sel tebal berupa peptidoglikan. Sekitar 90 persen dari dinding sel tersebut tersusun atas peptidoglikan sedangkan sisanya berupa molekul lain bernama asam teikhoat. Di sisi lain, bakteri gram negatif (seperti E. coli) memiliki sistem membran ganda di mana membran pasmanya diselimuti oleh membran luar permeabel. Bakteri ini mempunyai dinding sel tebal berupa peptidoglikan, yang terletak di antara membran dalam dan membran luarnya.

Berikut ini adalah karakteristik dari bakteri Gram positif dan negatif :
Tabel 1. Karakteristik bakteri gram positif dan negatif
Karakteristik Gram positif Gram negatif
Dinding sel Homogen dan tebal (20-80 nm0 serta sebagian besar tersusun dari peptidoglikan. Polisakarida lain dan asam teikoat dapat ikut menyusun dinding sel. Peptidoglikan (2-7 nm) di antara membran dam dan luar, serta adanya membran luar (7-8 nm tebalnya) yang terdii dari lipid, protein, dan lipopolisakarida
Bentuk sel Bulat, batang atau filament Bulat, oval, batang lurus atau melingkar seprti tand koma, heliks atau filamen; beberapa mempunyai selubung atau kapsul
Reproduksi Pembelahan biner Pembelahan biner, kadang-kadang pertunasan
Metabolisme kemoorganoheterotrof Fototrof, kemolitoautotrof, atau kemoorganoheterotrof
Motilitas Kebanyakan nonmotil, bila motil tipe flagelanya adalah petritrikus (petritrichous) Motil atau nonmotil. Bentuk flagela dapat bervariasi-polar,lopotrikus (lophtrichous), petritrikus (petritrichous).
Anggota tubuh (apendase) Biasanya tidak memiliki apendase Dapat memiliki pili, fimbriae, tangkai
Endospora Beberapa grup dapat membentuk endspora Tidak dapat membentuk endospora

Peptidoglikan
• Peptidoglikan (murein) adalah komponen utama dinding sel bakteri yang bersifat kaku dan bertanggung jawab untuk menjaga integritas sel serta menentukan bentuknya.
• Protoplas adalah sel yang telah dihilangkan dinding selnya dan karena suatu sel hidup di lingkungan hipotonis (lebih encer dibanding sitoplasma sel) maka kecenderungannya air akan masuk ke dalam sel sehingga protoplas yang tidak memiliki perlindungan dinding sel akan pecah.
• Peptdoglikan adalah polisakarida yang terdiri dari dua gula turunan yaitu asam-N-asetil glukosamin serta asam-N-asetil muramat, dan sebuah rantai peptida pendek yang contohnya terdiri dari asam amino l-alanin, d-alanin, d-asam glutamat, dan baik l-lisin atau asam diaminopimelik (DAP).
• DAP adalah asam amino langka yang hanya ditemukan pada dinding sel prokariot.
Untuk keterangan lebih lanjut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2. Skema dinding sel bakteri gram positif
Klasifikasi
Berikut ini adalah klasifikasi dari bakteri gram positif :

Gambar 3. Klasifikasi bakteri gram positif
Penyakit
Berikut ini adalah penyakit-penyakit yang dapat ditimbulkan bakteri gram positif dan negatif :
Tabel 2. Daftar penyakit-penyakit yang ditimbulkan oleh bakteri gram positif dan negatif
Gram Genus Penyakit
Gram positif Staphylococcus
Streptococcus
Enterococcus
Listeria
Bacillus
Clostridium
Mycobacterium
Propionibacterium
Mycoplasma
impetigo, keracunan makanan, bronchitis
pneumonia/radang paru, meningitis, karies gigi
enteritis
listeriosis
anthrax
tetanus, botulisme
difteri
tuberkulosis
jerawat
pneumonia

Gram negatif Salmonella
Escherichia
Shigella
Neisseria
Bordetella
Legionella
Pseudomonas
Vibrio
Campylobacter
Helicobacter
Haemophilus
Treponema
Chlamydia
salmonelosis
gastroenteritis/radang saluran cerna
disentri
meningitis, gonorea
batuk rejan
legionnaires' disease
infeksi luka bakar
kolera
gastroenteritis
tukak lambung
bronkitis, pneumonia
sifilis
pneumonia, uretritis, trakoma

MAKALAH BIOTEKNOLOGI




AKTIVITAS METABOLISME MIKROBA




KELOMPOK 4
SUHENDRA ISKANDAR (H311 08 266)
FEROSDIANA PAGA (H311 06 501)
ASBULLAH AHMAD (H311 08 261)
FADLIAH (H311 08 264)
MEITY JOLANDA KAROMA (H311 08 262)
PUTRI SEPTIA ANDINI (H311 08 265)
DEWIANTI POPANG P. (H311 08 270)










JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2011
DAFTAR ISI

BAB 1. PENDAHULUAN………………………………………………………………..1
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………………………2
A. KEBUTUHAN ENERGI BAGI MIKROBA…………………………………………2
B. KETERATURAN DAN PEMECAHAN KARBOHIDRAT………………………..13
C. METABOLIT PRIMER DAN SEKUNDER………………………………………..21
BAB IV. PENUTUP……………………………………………………………………..31
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………32

BAB I
PENDAHULUAN

Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme mikroskopik yang sebagian besar berupa satu sel yang terlalu kecil untuk dapat dilihat menggunakan mata telanjang. Mikroba berukuran sekitar seperseribu milimeter (1 mikrometer) atau bahkan kurang, walaupun ada juga yang lebih besar dari 5 mikrometer. Karenanya, mikroba hanya bisa dilihat dengan menggunakan alat bantu berupa mikroskop.
Bakteri memiliki berbagai aktivitas biokimia (pertumbuhan dan perbanyakan) dengan menggunakan raw material (nutrisi) yang diperoleh dari lingkungan sekitarnya. Transformasi biokimia dapat timbul didalam dan diluar dari bakteri yang diatur oleh katalis biologis yang dikenal sebagai enzim. Setiap bakteri memiliki kemampuan dalam menggunakan enzim yang dimilikinya untuk degradasi karbohidrat, lemak, protein, dan asam amino. Metabolisme atau penggunaan dari molekul organik ini biasanya menghasilkan produk yang dapat digunakan untuk identifikasi dan karakterisasi bakteri. pengamatan aktivitas biokimia atau metabolisme mikroorganisme yang diketahui dari kemampuan mikroorganisme untuk menggunakan dan menguraikan molekul yang kompleks seperti karbohidrat, lemak, protein dan asam nukleat. Selain itu dilakukan pula pengamatan pada molekul-molekul sederhana seperti asam amino dan monosakarida. Dan hasil dari berbagai uji ini digunakan untuk perincian dan identifikasi mikroorganisme. Penggunaan zat hara tergantung dari aktivitas metabolisme mikroba. Metabolisme seringkali menghasilkan hasil sampingan yang dapat digunakan untuk identifikasi mikroorganisme. Pengamatan aktivitas metabolisme diketahui dari kemampuan mikroorganisme untuk menggunakan dan menguraikan molekul yang kompleks seperti zat pati, lemak, protein dan asam nukleat. Selain itu pengamatan juga dilakukan pada molekul yang sederhana seperti amino dan monosakarida.
Mikroba terdapat dimana-mana dalam alam. Mikroba dapat ditemui mulai dari dasar lautan yang paling dalam sampai ke puncak gunung yang paling tinggi. Mikroba ada yang hidup dalam air dingin, juga ada yang tahan hidup dalam air panas pada suhu tinggi bahkan ada yang sampai 250 derajat Celcius. (extremophilic).
Mikroba menjadi salah satu tumpuan pengembangan bioteknologi. Beberapa aspek dari mikroba menjadi sumber ketakutan. HIV, SARS, flu burung, antraks merupakan topik-topik yang menimbulkan ketakutan luar biasa bagi manusia, tetapi melalui riset dan teknologi mampu mendatangkan dana.






























BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. KEBUTUHAN ENERGI BAGI MIKROBA
Untuk pertumbuhannya, mikroorganisme membutuhkan senyawa-senyawa nutritif yang digunakan untuk sintesa komponen sel dan untuk menghasilkan energi. Untuk menghasilkan komponen sel tersebut dan energi dalam bentuk ATP maka dibutuhkan sumber seperti karbohidrat, lemak, protein, vitamin, dan beberapa jenis mineral (Djide dkk., 2007).
Di dalam tubuh mikroorganisme terjadi proses metabolisme yaitu suatu proses perubahan senyawa yang satu menjadi senyawa lain. Proses metabolisme mencakup semua reaksi kimia dan biologi yang terjadi di dalam sel mikroorganisme. Metabolisme mikroorganisme dikenal dua proses, yaitu (Djide dkk., 2007) :
1. Proses katabolisme di mana terjadi pembentukan energi.
2. Proses anabolisme di mana dibutuhkan energi.
Oleh karena itu, di dalam sel mikroorganisme terjadi dua proses utama, yaitu:
1. Produksi energi dari berbagai substrat yang tersedia.
2. Pembentukan intermediet yang dibutuhkan untuk produksi biokimia dan komponen sel lainnya.
Nutrien dibutuhkan oleh mikroba sebagai sumber energi. Energi tersebut diperoleh dari nutrien melalui proses katabolisme. Katabolisme dapat terjadi melalui dua cara, yakni secara aerob dan anaerob. Katabolisme nutrien secara aerob memerlukan oksigen bebas dalam mengoksidasi nutrien untuk memperoleh energi. Sementara, katabolisme anaerob tidak memerlukan oksigen bebas. Energi dipergunakan oleh mikroba layaknya makhluk hidup lain yaitu tumbuh, berkembang, bergerak, bereproduksi, dan lain-lain (Fitria, 2009).
Nutrien utama yang menjadi sumber energi utama bagi mikroba adalah karbohidrat. Tiap mikroorganisme memecah karbohidrat menjadi bentuk yang berbeda-beda secara anaerob ataupun aerob. Beberapa contoh hasil pemecahan karbohidrat oleh mikroorganisme antara lain (Djide dkk., 2007):
1. Secara Anaerob










2. Secara Aerob


Di samping untuk menghasilkan energi, pemecahan karbohidrat juga bertujuan untuk menghasilkan metabolit primer dan metabolit sekunder (Djide dkk., 2007).
Medium pertumbuhan (disingkat medium) adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba. Mikroba memerlukan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan energi dan untuk bahan pembangun sel, untuk sintesa protoplasma dan bagian-bagian sel lain. Setiap mikroba mempunyai sifat fisiologi tertentu, sehingga memerlukan nutrisi tertentu pula (Rao, 1994).
Susunan kimia sel mikroba relatif tetap, baik unsur kimia maupun senyawa yang terkandung di dalam sel. Dari hasil analisis kimia diketahui bahwa penyusun utama sel adalah unsur kimia C, H, O, N, dan P, yang jumlahnya + 95 % dari berat kering sel, sedangkan sisanya tersusun dari unsur-unsur lain. Apabila dilihat susunan senyawanya, maka air merupakan bagian terbesar dari sel, sebanyak 80-90 %, dan bagian lain sebanyak 10-20 % terdiri dari protoplasma, dinding sel, lipida untuk cadangan makanan, polisakarida, polifosfat, dan senyawa lain (Lunggani, 2007).
Tabel 1. Persentasi berat kering unsur-unsur

Susunan unsur-unsur penyusun sel bakteri E. coli
Seperti halnya makhluk hidup lainnya, mikroba memerlukan energi untuk kelangsungan hidupnya. Energi diperlukan oleh mikroba untuk berbagai kegiatan, yaitu (Rao, 1994) :
1. Mempertahankan kehidupan sel.
2. Pertumbuhan dan perkembangbiakan sel.
3. Pergerakan pada mikroba yang bersifat motil (dapat bergerak).
Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Beberapa golongan mikroba misalnya diatomae dan alga tertentu memerlukan silika (Si) yang biasanya diberikan dalam bentuk silikat untuk menyusun dinding sel. Fungsi dan kebutuhan natrium (Na) untuk beberapa jasad belum diketahui jumlahnya. Natrium dalam kadar yang agak tinggi diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri fotosintetik. Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang lain (Rao, 1994).
Jasad hidup dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat maupun cair (larutan). Jasad yang dapat menggunakan makanan dalam bentuk padat tergolong tipe holozoik, sedangkan yang menggunakan makanan dalam bentuk cair tergolong tipe holofitik. Jasad holofitik dapat pula menggunakan makanan dalam bentuk padat, tetapi makanan tersebut harus dicernakan lebih dulu di luar sel dengan pertolongan enzim ekstraseluler. Pencernaan di luar sel ini dikenal sebagai extracorporeal digestion (Machmud, 2008).
Bahan makanan yang digunakan oleh jasad hidup dapat berfungsi sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron. Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu air, sumber energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor tumbuh, dan sumber nitrogen (Machmud, 2008).
1. Air
Air merupakan komponen utama sel mikroba dan medium. Funsi air adalah sebagai sumber oksigen untuk bahan organik sel pada respirasi. Selain itu air berfungsi sebagai pelarut dan alat pengangkut dalam metabolisme.
2. Sumber energi
Ada beberapa sumber energi untuk mikroba yaitu senyawa organik atau anorganik yang dapat dioksidasi dan cahaya terutama cahaya matahari.
3. Sumber karbon
Sumber karbon untuk mikroba dapat berbentuk senyawa organik maupun anorganik. Senyawa organik meliputi karbohidrat, lemak, protein, asam amino, asam organik, garam asam organik, polialkohol, dan sebagainya. Senyawa anorganik misalnya karbonat dan gas CO2 yang merupakan sumber karbon utama terutama untuk tumbuhan tingkat tinggi.
4. Sumber aseptor elektron
Proses oksidasi biologi merupakan proses pengambilan dan pemindahan elektron dari substrat. Karena elektron dalam sel tidak berada dalam bentuk bebas, maka harus ada suatu zat yang dapat menangkap elektron tersebut. Penangkap elektron ini disebut aseptor elektron. Aseptor elektron ialah agensia pengoksidasi. Pada mikrobia yang dapat berfungsi sebagai aseptor elektron ialah O2, senyawa organik, NO3-, NO2-, N2O, SO4-, CO2, dan Fe3+.
5. Sumber mineral
Mineral merupakan bagian dari sel. Unsur penyusun utama sel ialah C, O, N, H, dan P. unsur mineral lainnya yang diperlukan sel ialah K, Ca, Mg, Na, S, Cl. Unsur mineral yang digunakan dalam jumlah sangat sedikit ialah Fe, Mn, Co, Cu, Bo, Zn, Mo, Al, Ni, Va, Sc, Si, Tu, dan sebagainya yang tidak diperlukan jasad. Unsur yang digunakan dalam jumlah besar disebut unsur makro, dalam jumlah sedang unsur oligo, dan dalam jumlah sangat sedikit unsur mikro. Unsur mikro sering terdapat sebagai ikutan (impurities) pada garam unsur makro, dan dapat masuk ke dalam medium lewat kontaminasi gelas tempatnya atau lewat partikel debu. Selain berfungsi sebagai penyusun sel, unsur mineral juga berfungsi untuk mengatur tekanan osmose, kadar ion H+(kemasaman, pH), dan potensial oksidasi-reduksi (redox potential) medium.
6. Faktor tumbuh
Faktor tumbuh ialah senyawa organik yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan (sebagai prekursor, atau penyusun bahan sel) dan senyawa ini tidak dapat disintesis dari sumber karbon yang sederhana. Faktor tumbuh sering juga disebut zat tumbuh dan hanya diperlukan dalam jumlah sangat sedikit. Berdasarkan struktur dan fungsinya dalam metabolisme, faktor tumbuh digolongkan menjadi asam amino, sebagai penyusun protein; base purin dan pirimidin, sebagai penyusun asam nukleat; dan vitamin sebagai gugus prostetis atau bagian aktif dari enzim.
7. Sumber nitrogen
Mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk amonium, nitrat, asam amino, protein, dan sebagainya. Jenis senyawa nitrogen yang digunakan tergantung pada jenis jasadnya. Beberapa mikroba dapat menggunakan nitrogen dalam bentuk gas N2 (zat lemas) udara. Mikroba ini disebut mikrobia penambat nitrogen.
Berdasarkan sumber energi yang digunakan, mikroba dapat dibedakan atas dua grup, yaitu (Winarno dan Faedianz, 1990):
1. Organisme fototrof, yaitu organisme yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan energi. Berdasarkan sumber karbon yang digunakan, organisme fototrof dibedakan lagi sebagai berikut:
Tabel 2. Perbedaan organisme fotoautotrof dan fotoheterotrof
Organisme Sumber Sumber Contoh
Fotoototrof
Fotoheterotrof Matahari
Matahari CO2
Senyawa Organik Tanaman, ganggang
Tanaman, ganggang biru-hijau

2. Organisme kimotrof, yaitu organisme yang menggunakan senyawa kimia untuk menghasilkan energi. Berdasarkan sumber karbon yang digunakan, organisme kimotrof dapat dibedakan lagi sebagai berikut:
Tabel 3. Perbedaan organisme kimotrof dan kimoheterotrof
Organisme Sumber Sumber Contoh
Kimoototrof
Kimoheterotrof Matahari
Senyawa kimia CO2
Senyawa organik Bakteri litotrof
Hewan, protozoa, fungi, bakteri

Organisme fotoheterotrof mungkin bersifat obligat atau fakultatif, tergantung pada persediaan sumber energi. Organisme fotoheterotrof obligat hidupnya sangat tergantung pada sumber energi dari sinar matahari, sedangkan yang bersifat fakultatif, jika sumbr energi dari matahari sangat berkurang, misalnya dalam keadaan gelap, organisme tersebut dapat berubah sifatnya menjadi kimoheterotrof. Demikian pula organisme kimoototrof, ada yang bersifat obligat atau fakultatif. Organisme kimoototrof obligat hidupnya sangat tergantung pada adanya sumber CO2, sedangkan yang bersifat fakultatif jika sumber CO2 sangat kurang, organisme tersebut akan berubah sifatnya menjadi kimoheterotrof (Winarno dan Faedianz, 1990).
Semua reaksi yang menghasilkan energi pad bakteri yang bersifat kimotrofik merupakan reaksi oksidasi-reduksi, yaitu pemindahan atom hidrogen atau elektron dari satu senyawa ke senyawa lainnya. Untuk dapat digunakan sebagai sumber energi, harus terjadi reaksi oksidasi reduksi dimana diperlukan persediaan suatu oksigen dan reduktan dalam jumlah berlebih. Oksidasi adalah pelepasan elektron dari suatu atom atu molekul yang bertindak sebagai donor hidrogen yang disebut reduktan, sedangkan reduksi adalah penambahan elektron pada suatu aseptor hidrogen yang disebut oksidan (Winarno dan Faedianz, 2007).
Oksidan : AH2 A + 2H
Reduksi : B + 2H BH2
Hasil kedua reaksi tersebut menunjukkan oksidasi senyawa AH2 oleh senyawa B sebagai berikut (Winarno dan Faedianz, 1990):
AH2 + B BH2 + A
Dalam hal ini AH2 adalah suatu reduktan, sedangkan senyawa B adalah oksidan. Senyawa yang dapat berfungsi sebagai oksidan atau reduktan mungkin berupa senyawa organik atau anorganik. Berdasarkan jenis senyawa yang digunakan sebagai oksidan atau reduktan, maka reaksi oksidasi yang menghasilkan energi pada mikroba dapat dibedakan sebagai berikut (Winarno dan Faedianz, 1990):
Tabel 4. Perbedaan organisme litotrofik dan organotrofik
Donor elektron Anorganik Akseptor elektron rganik
Anorganik (litotrofik) Respirasi Tidak terjadi
Organik (organotrofik) Respirasi Fermentasi

Organisme litotrof atau kimolitotrof, termasuk di antaranya beberapa jenis bakteri, adalah organisme yang memperoleh energi melalui oksidasi suatu reduktan anorganik, misalnya sulfur atau amonia. Organisme litotrof pada umumnya bersifat ototrof, yaitu mendapatkan sumber karbon dari CO2. Organisme yang tergolong organotrof mengoksidasi donor hidrogen yang berupa senyawa organik contohnya pada hewan, fungi dan kebanyakan bakteri. Jadi istilah litotrofik dan organotrofik menunjukkan perbedaan dalam donor elektronnya (Fardianz, 1992).
Cara Mikroba Memperoleh Energi
Selama ini telah dikenal beberapa macam cara metabolisme oleh mikroba untuk mendapatkan energi, misalnya dengan cara respirasi aerobik atau anaerobik, fotosintesa dan fermentasi (Fardianz, 1992).
1. Respirasi
Sel-sel yang melakukan respirasi pada umumnya mengandung enzim oksidase dan oleh karena itu mempunyai kecenderungan untuk menggunakan oksigen (O2) sebagai aseptor elektron terakhir. Molekul O2 merupakan substrat yang baik untuk direduksi pada muatan yang sangat positif (E0 = + 0,82 volt) dan tersedia dalam jumlah yang banyak di udara. Dengan demikian sel yang menjalankan respirasi dapat lebih efisien mengubah substrat menjadi energi bila dibandingkan dengan sel-sel yang melakukan fermentasi (Fardianz, 1992).
Elektron – elektron di dalam sistem respirasi ini berasal dari DPNH+H+ , yaitu hasil oksidasi dari substrat. Pasangan elektron ini dalam bentuk DPNH+H+ diubah melalui flavoprotein atau FAD dan citochroma menjadi energi dalam bentuk ATP (adenosin-ribosa-triphosphat) sebagai berikut (Fardianz, 1992):

Gambar 1. flavoprotein atau FAD dan citochroma menjadi energi dalam bentuk ATP
Pada umumnya respirasi selalu menggunakan oksigen (respirasi aerobik), tetapi beberapa sel dapat pula melakukan respirasi tanpa menggunakan oksigen dari luar tetapi menggunakan bahan anorganik yang ada di dalam substrat. Bahan-bahan anorganik ini bertindak sebagai aseptor elektron terakhir. Respirasi semacam ini disebut respirasi anaerobik seperti terlihat pada skema berikut ini (Fardianz, 1992):

Senyawa-senyawa anorganik yang dapat digunakan sebagai aseptor elektron adalah nitrat, sulfat atau CO2. Respirasi dibagi menjadi dua yaitu (Fardianz, 1992):
1. Respirasi Aerobik
Pada respirasi aerobik, oksigen bertindak sebagai akseptor hidrogen, dan reaksi oksigen dengan hydrogen akan membentuk air. Dengan kata lain, respirasi aerobic adalah reaksi oksidasi substrat menjadi CO2 dan air, membentuk energi dalam bentuk ATP. Transpor atom hydrogen dari substrat ke oksigen berlangsung melalui sitokroma. Pigmen – pigmen tersebut melakukan reaksi oksidasi – oksidasi, dimana sitokroma yang terakhir akan dioksidasi oleh oksigen membentuk air. Energi yang dikeluarkan dari reaksi hidrogen dan oksigen digunakan untuk membentuk ATP. Untuk setiap pasang atom Hidrogen yang teroksidasi akan terbentuk 3 molekul ATP. Berikut ini adalah skema proses respirasi pada organisme organotrof :



substrat reaksi – reaksi
pendahuluan







2. Respirasi Anaerobik
Beberapa bakteri tidak menggunakan oksigen sebagai oksidan, tetapi menggunakan senyawa anorganik seperti sulfat dan nitrat. Proses demikian disebut respirasi anaerobic. Sebagai contoh, bakteri dari jenis Desulfovibrio melakukan oksidasi senyawa organic menggunakan sulfat sebagai oksidan, dimana sulfat akan mengalami reduksi menjadi sulfide. Bakteri dari jenis tersebut tidak dapat menggunakan oksigen sebagai aseptor electron.

2. Fermentasi
Fermentasi merupakan teknologi yang memanfaatkan aktivitas mikroba secara efektif yang bersifat menguntungkan manusia. Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktivitas mikroba penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermentasi dapat menyebabkan perubahan sifat bahan pangan sebagai akibat pemecahan komponen-komponen bahan tersebut. Jika cara pengawetan yang lain ditujukan untuk mengurangi jumlah mikroba, maka proses fermentasi adalah sebaliknya yaitu memperbanyak jumlah mikroba dan menggiatkan metabolismenya. Tetapi jenis mikroba yang digunakan sangat terbatas yaitu disesuaikan dengan hasil akhir yang dikehendaki (Winarno et al., 1980). Hasil fermentasi tergantung pada jenis bahan pangan (substrat), macam mikroba dan kondisi lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroba tersebut. Mikroba yang bersifat fermentatif dapat mengubah karbohidrat dan turunan-turunannya menjadi alkohol, asam CO2. Mikroba proteolik dapat memecah protein dan komponen-komponen nitrogen lainnya sehingga menghasilkan bau busuk yang tidak diinginkan sedangkan mikroba lipolitik akan memecah atau menghidrolisis lemak, fosfolipida dan turunannya dengan menghasilkan bau tengik (Winarno dan Fardianz, 1990).
Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologi yang menghasilkan energi, dimana sebagai donor dan aseptor elektron digunakan senyawa organik. Senyawa organik yang biasanya digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa. Senyawa tersebut akan diubah oleh reaksi reduksi dengan katalis enzim menjadi sutu bentuk lain misalnya aldehida, dan dapat dioksidasi menjadi asam (Winarno dan Fardianz, 1990).
Sel-sel yang melakukan fermentasi mempunyai enzim-enzim yang akan mengubah hasil dari reaksi oksidasi, dalam hal ini adalah asam, menjadi suatu senyawa yang mempunyai muatan lebih positif sehingga dapat menangkap elektron atau bertindak sebagai aseptor elektron terakhir dan menghasilkan energi. Secara lebih jelas reaksi tersebut dapat diterangkan melalui skema sebagai berikut (Fardianz, 1992) :

Di dalam proses fermentasi, kapasitas mikroba untuk mengoksidasi tergantung dari jumlah aseptor elektron terakhir yang dapat dipakai. Secara lebih singkat skema proses fermentasi adalah sebagai berikut (Fardianz, 1992) :




3. Metabolisme Litotropik atau Autotropik
Bila pada respirasi anaerobik senyawa-senyawa anorganik dapat digunakan sebagai aseptor elektron, maka beberapa bakteri tertentu dapat menggunakan senyawa-senyawa anorganik sebagai donor elektron. Metabolisme semacam ini disebut metabolisme litotropik atau autotropik, sedangkan metabolisme yang menggunakan senyawa organik sebagai donor elektron disebut metabolisme organotropik (Winarno dan Faedianz, 1990).
Senyawa-senyawa anorganik yang dapat digunakan oleh bakteri litotropik sebagai donor elektron misalnya senyawa nitrogen tereduksi (nitrit, amonia). Bakteri-bakteri ini biasanya menggunakan CO2 sebagai sumber utama dari karbon (Winarno dan Faedianz, 1990).
Bakteri hidrogen akan mengoksidasi molekul hidrogen sebagai berikut (Djide dkk. 2007) :
2H2 + O2 2H2O
“Nitrifying bacteria” terdiri dari dua jenis yaitu Nitrosomonas sp. yang mengoksidasi amonia menjadi nitrit, dan Nitrobacter sp. yang mengoksidasi nitrit menjadi nitrat sebagai berikut (Djide dkk. 2007) :

Bakteri sulfur yang tidak berwarna misalnya Thiobacillus sp. dapat mengoksidasi beberapa senyawa yang mengandung sulfur misalnya (Djide dkk. 2007) :

Bakteri sulfur yang lainnya misalnya Beggiatoa sp. dan Thiothrix sp. dapat menyimpan sulfur di dalam selnya, sebagai hasil oksidasi dari H2S. Jika persediaan H2S habis maka sulfur persediaan tersebut akan digunakan untuk metabolisme dan dioksidasi menjadi sulfat (Djide dkk. 2007).
Bakteri besi termasuk Ferrobacillus sp. dapat mengoksidasi besi ferro menjadi ferri sebagai berikut (Djide dkk. 2007) :
4Fe2+ + 4H+ +O2 4Fe3+ + 2H2O

B. KETERATURAN DAN PEMECAHAN KARBOHIDRAT
Pada umumnya pemecahan karbohidrat berlangsung melalui suatu degradasi dari gula monosakarida yaitu glukosa menjadi asam piruvat. Pemecahan glukosa menjadi asam piruvat dapat melalui dua cara yaitu sistem heksosa diphosphat (HDP) dan heksosa monophosphat (HMP) (Fitria, 2007).
Pada umumnya mikroba hanya dapat menjalankan salah satu sistem, akan tetapi beberapa mikroba tertentu dapat melakukan kedua sistem pemecahan gula tersebut. Hal ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi mikroba yaitu dengan cara melihat hasil-hasil dari pemecahan glukosa (Fitria, 2007).
Secara singkat rumus glukosa dapat dituliskan sebagai berikut (Fitria, 2007):

Heksosa Diphosphat (HDP)
Tahap pertama dari pemecahan glukosa secara sistem heksosa diphosphat (HDP) adalah phosphorilasi glukosa, yaitu pemindahan ikatan phosphat yang mempunyai energi tinggi dari ATP kedalam glukosa pada atom C nomor enam. Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim kinase dan katalisator Mg2+ (Fitria, 2007).

Tahap kedua terjadi reaksi isomerisasi dari glukosa-6-phosphat (G-6-P), yang menghasilkan 2-keto-glukosa-6-phosphat yaitu fruktosa-6-phosphat (F-6-P), dengan pertolongan enzim isomerase dan katalisator Mg2+. Reaksi ini adalah suatu reaksi bolak-balik (Fitria, 2007).

Tahap ketiga adalah pemindahan phosphat baru dari ATP ke F-6-P pada atom C nomor 1, dengan pertolongan enzim kinase. Hasilnya adalah fruktosa-1, 6-diphosphat (F-1, 6-diP), dan reaksinya berjalan satu arah (Fitria, 2007).

Tahap keempat adalah pecahnya F-1, 6-diP pada ikatan antara atom Cnomor tiga dan nomor empat menjadi bentuk aldol, yaitu dengan pertolongan enzim aldolase. Reaksi tersebut berjalan bolak-balik dengan hasil reaksinya adalah dehidroksi-aseton-phosphat (DHAP) dan gliseraldehida-3-phosphat (G-3-P) (Fitria, 2007).

Agar lebih jelas cara pemecahan tersebut dapat diterangkan sebagai berikut (Fitria, 2007):

Tahap kelima terjadi oksidasi dari aldehida dengan pertolongan enzim dehidrogenase, dan sebagai akseptor elektron adalah DPN. Reaksi ini adalah reaksi bolak-balik dan menghasilkan asam 1,3-diphospho-gliserat (G-1,3-diP). Energi yang dihasilkan dari oksidasi ini digunakan untuk membentuk ikatan kimia yang mempunyai energi tinggi (Fitria, 2007).

Tahap keenam terjadi perpindahan ikatan kimia yang mempunyai energi tinggi dari atom C nomor satu ke ADP dengan menghasilkan ATP dan asam 3-phospho-gliserat (asam 3-P-gliserat), dengan pertolongan enzim kinase. Reaksi tersebut adalah reaksi bolak-balik (Fitria, 2007).

Tahap ketujuh terjadi setelah isomerisasi phosphat pada asam gliserat dari atom C nomor tiga ke atom C nomor dua, dengan pertolongan enzim isomerase. Reaksi ini disertai dengan dehidrogenasi yang menghasilkan H2O dan berjalan bolak-balik (Fitria, 2007).

Pelepasan H2O pada tahap ketujuh akan dapat meninggikan energi dari ikatan phodphat, sehingga pada tahap kedelapan ikatan phosphat akan berpindah ke ADP untuk membentuk ATP dengan pertolongan enzim kinase. Hasilnya adalah asam piruvat, dan reaksi ini berjalan bolak-balik (Fitria, 2007).


Skema Heksosa Diphosphat (HDP)
Melalui sistem HDP, setiap molekul glukosa dapat menghasilkan dua molekul triose phosphat. Di dalam reaksi tersebut diperlukan dua molekul ATP. Masing-masing triose phosphat yang terbentuk kemudian dapat menghasilkan satu molekul asam piruvat, dua molekul ATP dan sepasang elektron yaitu DPNH+H+. Jadi secara singkat reaksi pemecahan glukosa tersebut dapat dituliskan sebagai berikut (Fitria, 2007):

Didalam reaksi tersebut terlihat bahwa pemecahan sebuah molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat memerlukan dua molekul ATP dan menghasilkan empat molekul ATP serta dua pasang elektron (2 DPNH+H+), sehingga hasil akhirnya adalah dua molekul ATP dan dua pasang elektron (Fitria, 2007).
Asam piruvat yang merupakan hasil pemecahan glukosa melalui sistem HDP adalah senyawa yang penting karena melalui senyawa ini dapat dihasilkan banyak sekali jenis senyawa-senyawa lainnya misalnya asam laktat, alkohol, asam formiat, asam butirat, asam asetat, asam propionat dan sebagainya (Fitria, 2007).
Didalam reaksi perubahan asam piruvat menjadi senyawa-senyawa tersebut biasanya terjadi proses oksidasi-reduksi dengan menggunakan DPNH + H+ sebagai donor elektron (Fitria, 2007).

Heksosa Monophosphat (HMP)
Hanya sebagian kecil atau beberapa jenis bakteri tertentu saja yang dapat melakukan pemecahan glukosa dengan cara heksosa monophosphat (HMP). Berbeda dengan sistem HDP, maka sistem HMP ini tidak menghasilkan senyawa pertengahan (intermediate) berupa heksosa diphosphat (fruktosa-1,6-diphosphat). Pada sistem HMP setelah glukosa mengalami phosphorilasi pada atom C nomor enam dengan pertolongan enzim kinase dan ATP, kemudian dioksidasi menjadi asam 6-phospho-glukonat (6-PG) dengan pertolongan enzim dehidrogenase sebagai berikut (Fitria, 2007) :

Asam 6-phospho glukonat kemudian mengalami dekarboksilasi dan oksidasi dengan pertolongan enzim dekarboksilase sehingga menghasilkan CO2 dan suatu pentosa yaitu D-ribulose-5-phosphat (Ru-5-P), seperti terlihat pada reaksi dibawah (Fitria, 2007) :

Beberapa jenis mikroba yang menjalankan fermentasi dapat mmecah gula pentosa phosphat (C5) menjadi senyawa dua karbon (C2) dan triose phosphat sebagai berikut (Fitria, 2007) :

Triose phosphat (G-3-P) kemudian dioksidasi sehinga menjadi asam piruvat, sedangkan elektron-elektron yang dihasilkan dari oksidasi ini digunakan untuk mereduksi asam piruvat menjadi asam laktat, seperti terlihat pada reaksi dibawah ini (Fitria, 2007) :

Senyawa dua karbon yang terbentuk (C-C) direduksi untuk menampung elektron-elektron yang berasal dari hasil oksidasi G-6-P menjadi 6-PG dan dari 6-PG menjadi Ru-5-P, dengan menghasilkan alkohol seperti terlihat pada reaksi dibawah ini (Fitria, 2007) :

Secara singkat hasil fermentasi glukosa menurut sistem HMP dapat dituliskan sebagai berikut (Fitria, 2007) :

Ternyata beberapa jenis bakteri tertentu selain menggunakan sistem HDP juga dapat menggunakan sistem fermentasi HMP jika suatu ketika mengalami kekurangan enzim-enzim yang iperlukan dalam pemecahan glukosa secara HDP. Contoh dari bakteri tersebut misalnya Leuconostoc sp (Fitria, 2007).
Tahap-tahap pemecahan glukosa menjadi asam laktat menurut sistem HMP dapat digambarkan dalam suatu diagram seperti dibawah ini (Fitria, 2007) :

Skema Heksosa Monophosphat (HMP)
Pemecahan Gula Secara “Entner doudoroff”
Cara lain untuk memecah gula adalah secara “Entner Doudoroff” yang dikenal sebagai “Entner Doudoroff Split”. Cara ini ditemukan pada beberapa bakteri tertentu terutama pada bakteri golongan pseudomonad (Fitria, 2007).
Dengan cara “entner Doudoroff” ini glukosa mula-mula mengalami phosphorilasi menjadi glukosa-6-phosphat (G-6-P) dan kemudian dioksidasi menjadi 6-phospho glukonat (6-PG). Selanjutnya 6-PG mengalami dehidrasi (-H2O) dan dipecah menjadi asam piruvat dan triose phosphat, seperti terlihat pada reaksi di bawah ini (Fitria, 2007) :

Mikroba yang melakukan fermentasi dengan cara ini akan mengoksidasi triose phosphat dan mengubahnya menjadi asam piruvat. Beberapa asam piruvat direduksi menjadi asam laktat dan sisanya akan mengalami dekarboksilasi menjadi CO2 dan asetaldehida. Kemudian asetaldehida direduksi menjadi etil alkohol, seperti terlihat pada gambar dibawah ini (Fitria, 2007) :

C. Metabolit Primer dan Sekunder
1. Metabolit Primer
Metabolit primer adalah senyawa yang berupa produk akhir dalam metabolisme dengan bobot molekul yang kecil dan digunakan sebagai bahan dasar pembangun makromolekul atau dikonversikan menjadi koenzim. Selain itu termasuk senyawa-senyawa intermediet pada jalur Embden-Meyerhof, Pentosa Phosphate,siklus asam trikarboksilat (siklus Krebs). Contohnya: Asam-asam organik seperti asam sitrat, asam fumarat, asam amino, dan lain-lain (Fardiaz, 1992).
Senyawa metabolisme primer merupakan senyawa yang dihasilkan oleh makhluk hidup dan bersifat essensial bagi proses metabolisme sel tersebut. Senyawa ini dikelompokkan menjadi 4 kelompok makromolekul yaitu karbohidrat, protein, lipid,dan asam nukleat (Fardiaz, 1992).
A. Karbohidrat
Karbohidrat merupakan kelompok makromolekul yang tersusun atas atom C,H,dan O. kelompok ini sering disebut juga gula-gula hidrokarbon.
Berdasarkan jumlah monomer penusunnya, karbohidrat terbagi atas:
1. Monosakarida yang tersusun atas 1 monomer,
2. Disakarida yang tersusun atas 2 monomer,
3. Oligosakarida yang tersusun atas 3-10, dan
4. Polisakarida yang tersusun atas lebih dari 10 monomer.
B. Protein
Protein merupakan suatu senyawa makromolekul yang tersusun atas atom C, H, O, N, dan S. Berdasarkan fungsinya protein dikelompokkan menjadi dua kelompok besar, yaitu:
1. Protein fungsional yaitu kelompok Enzim, dan
2. Protein Struktural yaitu protein yang menyusun bagian struktural dari dalam sel seperti protein integral dan protein perifer yang menyusun bagian membran sel.
C. Lipid
Lemak merupakan golongan senyawa metabolit primer yang bersifat hidrofobik. Senyawa ini dapat dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu:
1. Lemak yang tersusun atas asam lemak dan gliserol,
2. Sterol yang merupakan penyusun membran sel makhluk hidup, dan
3. Kolesterol
D. Nukleat
Asam nukleat merupakan komponen yang terdiri atas atom C, H, O, dan P. Biasanya asam nukleat terdiri atas 3 bagian yaitu gula ribosa, basa nitrogen, dan fosfat.
Berdasarkan fungsinya, asam nukleat dibagi menjadi 4 kelompok yaitu :
1. Sebagai komponen materi genetik, contohnya : DNA, RNA
2. Sebagai energi kimia, contohnya: ATP, GTP, UTP
3. Sebagai kofaktor, contohnya : NAD, FAD, Koenzim A
4. Sebagai komponen regulator, contohnya : cAMP, cGMP
2. Metabolit Sekunder
Metabolit sekunder adalah senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik atau berbeda-beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang berbeda-beda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Senyawa ini juga tidak selalu dihasilkan, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik polinator, dan sebagai molekul sinyal (Fardiaz, 1992).
Senyawa metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu (Fardiaz, 1992):
• Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon dan hidrogen serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat). Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan polimer terpena.
• Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki cincin benzena, hidrogen, dan oksigen dalam struktur kimianya). Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin, flavonoid, dan tanin.
• Senyawa yang mengandung nitrogen. Contohnya alkaloid dan glukosinolat.
Sebagian besar tanaman penghasil senyawa metabolit sekunder memanfaatkan senyawa tersebut untuk mempertahankan diri dan berkompetisi dengan makhluk hidup lain di sekitarnya. Tanaman dapat menghasilkan metabolit sekunder (seperti: quinon, flavonoid, tanin, dll.) yang membuat tanaman lain tidak dapat tumbuh di sekitarnya. Hal ini disebut sebagai alelopati. Berbagai senyawa metabolit sekunder telah digunakan sebagai obat atau model untuk membuat obat baru, contohnya adalah aspirin yang dibuat berdasarkan asam salisilat yang secara alami terdapat pada tumbuhan tertentu. Manfaat lain dari metabolit sekunder adalah sebagai pestisida dan insektisida, contohnya adalah rotenon dan rotenoid. Beberapa metabolit sekunder lainnya yang telah digunakan dalam memproduksi sabun, parfum, minyak herbal, pewarna, permen karet, dan plastik alami adalah resin, antosianin, tanin, saponin, dan minyak volatil (Fardiaz, 1992).
Beberapa contoh dari metabolit sekunder adalah (Fardiaz, 1992):
Kelas Contoh Senyawa Contoh Sumber Efek dan kegunaan
SENYAWA MENGANDUNG NITROGEN
Alkaloid Nikotin, kokain, teobromin Tembakau, coklat Mempengaruhi neurotransmisi dan menghambat kerja enzim
TERPENOID
Monoterpena Mentol, linalool Tumbuhan mint dan banyak tumbuhan lainnya Mempengaruhi neurotransmisi, menghambat transpor ion, anestetik
Diterpen Gossypol Kapas Menghambat fosforilasi, toksik
Triterpena, glikosida kardiak (jantung) Digitogenin Digitalis (Foxglove digitalis sp.) Stimulasi otot jantung, memengaruhi transpor ion
Sterol spinasterol Bayam Mempengaruhi kerja hormon hewan
Asam fenolat Kafeat, klorogenat Semua tanaman Menyebabkan kerusakan oksidatif, timbulnya warna coklat pada buah dan wine.
Tannins gallotanin, tanin terkondensasi oak, kacang-kacangan Mengikat protein, enzim, menghambat digesti, antioksidan.
Lignin Lignin Semua tanaman darat Struktur, serat

Metabolit sekunder, hasil matebolisme yang tidak digunakan untuk proses pertumbuhan, tetapi untuk pertahanan diri, contoh: protein, asam lemak, karbohidrat, senyawa antimikroba, dll. Pada jalur biosintesis metabolit sekunder dapat terdiri dari berbagai jalur, mulai dari yang sederhana sampai dengan jalur yang rumit. Umumnya berasal atau berawal dari metabolit primer (asetil CoA, asam mevalonat, asam sikimat, dll). Metabolit sekunder ini unik untuk setiap mikroorganisme, bergantung pada lingkungan habitatnya. Ada beberapa contoh metabolit sekunder pada mikroorganisme yaitu: antibiotic, pigmen, vitamin, dan lain-lain (Fardiaz, 1992).
Beberapa contoh metabolit sekunder mikroba dan manfaatnya (Fardiaz, 1992) :
1. Antibiotik: penisilin (Penicillium chrysogeum), sefalosporin (Cephalosporium acremonium).
2. Imunosupresan: silosporin (Trichoderma polysoprum).
3. Bidang pertanian: growth promoter Zearalonone (Gibberella zeae).
4. Enzim: amylase (Asoegillus niger), lipase (Pseudomonas aeruginosa).
5. Pigmen: ankaflavin (Monascus purpureus).
Metabolit sekunder mikroba yang merupakan senyawa toksik (Fardiaz, 1992):
1. Toksik dari fungi mikotoksin, contoh: aflatoksin (Aspergillus flavus), sitrinin (Penicillium citrinum).
2. Toksik dari bakteri bakterotoksin, contoh: endotoksin.
3. Dapat dimanfaatkan untuk merancang obat berdasarkan struktur molekul toksin.
Penicillium di atas selai menghasilkan patulin, senyawa yang paling awal dirancang untuk menjadi antibiotik, tetapi ternyata toksik untuk mamalia (Fardiaz, 1992).







Aflotoksin diproduksi dari anggota Aspergillus parasiticus yang dihasilkan melalui jalur poliketida. Jalur ini kurang lebih mempunyai 20 langkah, dan hasil akhir menghasilkan suatu keanekaragaman dari campuran ( bisfuranokumarin) yang dapat dikonversi satu ke yang lain (Fardiaz, 1992).















Pada umumnya metabolit sekunder mikroorganisme merupakan makromolekul yang disebut biomakromolekul. Mikroorganisme yang dimanfaatkan atau dimanipulasi agar menghasilkan produk yang bermanfaat dan dapat diproduksi dalam skala industri disebut mikroba industri (Fardiaz, 1992) .
Mikroorganisme atau Mikroba Industri (Fardiaz, 1992) :
1. Prokariot (Eubakteri, Archaebakteri)
2. Eukariot (Fungi: Kapang, Ragi, Jamur, Algae, Protozoa)
3. Pathogen dan non-patogen
4. Pemanfaatan dalam bioteknologi klasik dan bioteknolgi modern.
5. Streptomyces merupakan kelompok bakteri yang paling banyak dimanfaatkan metabolit sekundernya di bidang farmasi.
Kapang yang sering dimanfaatkan: Ascomycota, Deuteromycota. Proses pertumbuhan akan menghasilkan senyawa-senyawa yang dikenal sebagai metabolit. Senyawa metabolit ada dua jenis, yakni metabolit primer dan metabolit sekunder (Djide, 2007).
Metabolit primer adalah hasil metabolisme yang digunakan untuk kelangsungan hidup organisme misalnya untuk pertumbuhan. Contohnya, asam amino, asetil Ko-A, karbohidrat, asam nukleat, nukleotida, asam sitrat, dan lain-lain. Metabolit sekunder adalah hasil metabolisme yang tidak digunakan untuk proses pertumbuhan organisme tetapi untuk keperluan lain, misalnya untuk pertahanan diri. Untuk mikroorganisme contohnya, asam indol asetat, giberelin, penisilin, dan aflatoksin (Rao, 1994).
Beberapa ahli mengemukakan bahwa metabolit primer juga mencakup senyawa-senyawa intermediet yang terbentuk selama katabolisme melalui Embden-Meyerhof-Parnas, siklus pentose, dan siklus trikarboksilat. Dengan demikian, asam-asam organik seperti asam sitrat, asam fumarat, asam glukonat, asam laktat, dan sebagainya juga digolongkan sebagai metabolit primer (Djide, 2007).
Salah satu contoh produksi metabolit primer yaitu produksi asam amino melalui proses mikrobial antara lain adalah produksi L-asam glutamat, yang dikenal dengan nama monosodium glutamat (Djide, 2007).

Gambar 2. Biosintesis L-asam glutamat
Selama fase stasioner beberapa kultur mikroorganisme mensintesa persenyawaan-persenyawaan yang tidak dihasilkan selama fase tropofase dan tidak mempunyai fungsi yang nyata pada metabolisme mikroorganisme. Persenyawaan-persenyawaan ini digolongkan sebagai metabolit sekunder dan fase di mana metabolit tersebut dihasilkan dikenal dengan nama iodophasa (Djide dkk., 2007).
Aflatoksin adalah suatu metabolit sekunder yang terbentuk setelah fase logaritmik pertumbuhan kapang Aspergillus flavus dan Aspergillus parasiticus (Lunggani, 2007).
Aflatoksin menarik perhatian mikrobiologiawan di Inggris pada tahun 1960 ketika tidak terbilang banyaknya kalkun dan bebek yang mati karena makanannya yang berupa bubur dedak kacang tanah terkontaminasi Aspergillus flavus. Manivestasi penyakit pada kalkun yang terinfeksi tampak karena adanya kerusakan hati dan ginjal hewan oleh aflatoksin. Sejak permulaan ledakan penyakit kalkun ini, telah banyak dilakukan penelitian mengenai aspek bikimiawi dan mikrobiologis aflatoksin dan sekarang telah diketahui bahwa aflatoksin terdiri dari beberapa unsur seperti aflatoksin yang secara kromatografis dapat dipisahkan yaitu B1, B2, G1, G2, M1, M2, dan seterusnya (Rao, 1994).
Aflatoksin diketahui memiliki sifat karsinogenik dan terutama mempengaruhi hewan-hewan seperti burung, ikan, lembu, domba, kambing, dan lain-lain. Manusia jarang terpengaruh oleh aflatoksin kecuali bila makan kacang tanah yang mengandung Aspergillus flavus dalam jumlah besar. Terdapat laporan yang menyiratkan terjadinya penimbunan sejumlah besar aflatoksin di dalam air susu ibu yang diberi makan makanan yang berasal dari biji-bijian yang berjamur (Rao, 1994).
Produksi aflatoksin secara eksperimental dengan menginokulasikan Aspergillus flavus telah dilaporkan dapat dilakukan terhadap beberapa komoditi pertanian seperti kopra, gandum, padi, biji kapas, gandum hitam, kacang tanah, jagung, dan semanggi. Tampaknya, terdapat tingkat kekhususan galur dalam produksi aflatoksin sedangkan isolate lainnya tidak. Survei pada biji-bijian domestik mengenai kadar aflatoksinnya berdasarkan standar biji resmi Amerika Serikat menunjukkan bahwa keberadaan racun ini pada sorgum dapat sangat rendah yaitu 3-6 µg/kg biji sedangkan pada jagung kadarnya mencapai 13-15 µg/kg. Tanaman akar seperti ketela pohon, kentang, kopi, dan tanaman pakan juga diketahui terkontaminasi dengan aflatoksin. Tingginya kelembaban pada masa panen dan metode pengeringan pascapanen yang kurang tepat merupakan faktor-faktor utama yang menyebabkan masuknya jamur-jamur Aspergillus penghasil aflatoksin ke dalam biji (Rao, 1994).
Juga terdapat beberapa laporan mengenai pengaruh aflatoksin terhadap tanaman tingkat tinggi. Pengaruh ini meliputi penghambatan perkecambahan biji, induksi defisiensi klorofil, kerusakan mitokondria, gangguan pada asam nukleat terutama RNA duta dan penghambatan macam-macam sistem enzim. Racun ini menghambat pertumbuhan Rhizobium in vitro dan perbintilan akar pada kecambah semanggi kelompok (Trifolium glomeratum) yang ditumbuhkan pada agar miring. Racun ini juga menginduksi pembentukan tonjolan serupa bintil pada sistem perakaran walaupun tanpa Rhizobium (Rao, 1994).
Asam indol asetat juga merupakan salah satu metabolit sekunder pada mikroorganisme. Banyak spesies bakteri dan jamur menghasilkan asam indol asetat (IAA) dalam jumlah sedikit, terutama apabila medium pertumbuhannya ditambah dengan triptofan penyusun IAA. Misalnya, Agrobacterium tumefaciens, Ustilago maydis, Synchytrium endobioticum, Gymnosporangium juniper-virginianae, Nectria galligena, Endophyllum sempervivi, Rhizobium sp., Rhizopus suinus, dan Pseudomonas fluorescens menghasilkan IAA dalam kultur murni atau dalam asosiasi dengan tanaman tinggi. Beberapa pengaruh morfogenik yang penting dari IAA terhadap pertumbuhan tanaman adalah pemanjangan batang dan pembentukan bintil yang merupakan reaksi inang terhadap auksin (Rao, 1994).
Salah satu contoh sederhana tentang interaksi antara IAA yang dihasilkan mikroba dengan tanaman inang adalah fenomena pembengkokan bulu akar, sebagaimana terlihat pada tanaman leguminosa yang telah terinokulasi Rhizobium. Salah satu contoh IAA yang dihasilkan oleh mikroba yang menyebabkan terjadinya hipertrofi sel-sel tanaman adalah jaringan bintil mahkota (the crown-gall tissue) yang disebabkan oleh Agrobacterium tumefaciens. Struktur-struktur serupa bintil yang terlihat pada berbagai tanaman dipandang terutama disebabkan oleh IAA yang bekerjasama dengan suatu prinsip penginduksi tumor (TIP) yang belum dikenal yang dihasilkan oleh mikroorganisme penyebab. Beberapa kasus hiperauksini (penimbunan auksin di dalam jaringan tubuh inang sebagai akibat interaksi antara mikroorganisme pathogen dan tanaman inang) telah dilaporkan dalam literatur. Contoh-contoh hiperauksini adalah penyakit layu tanaman yang disebabkan oleh Verticillium yang berakibat matinya tanaman karena kekurangan air dan penyakit karat pada jagung yang disebabkan oleh Ustilago maydis yang menghasilkan bintil-bintil membulat yang besar pada daun, batang, dan tangkai bunga. Walaupun demikian, perlu diingat bahwa IAA yang dihasilkan oleh mikroorganisme-mikroorganisme parasit ini bekerjasama dengan senyawa-senyawa lain yang dihasilkan dalam tubuh inang karena adanya interaksi antara inang dan parasit (Rao, 1994).
Hidup matinya suatu mikroorganisme di alam dipengaruhi oleh kemampuannya untuk mengadaptasi terhadap lingkungan yang selalu berubah. Organisme yang beradaptasi dengan cepat dan dapat menyesuaikan proses metabolismenya untuk tumbuh secara lebih efisien akan menang dalam kompetisi dengan mikroorganisme lainnya. Mikroorganisme mempunyai beberapa mekanisme untuk mengatur metabolismenya pada keadaan perubahan lingkungan. Proses adaptasi ada dua, yaitu adaptasi genotip dan adaptasi fenotip (Djide dkk., 2007).
Dalam suatu populasi organisme, selalu terdapat mutan alami dengan frekuensi satu dalam 107 set sampai dengan satu dalam 1010 sel. Jika mutan tersebut lebih dapat dengan lingkungan daripada induknya, mutan akan tumbuh lebih cepat dan menjadi dominan dalam populasi. Adaptasi yang disertai dengan perubahan dalam gen (genom) disebut adaptasi genotip. Dibutuhkan beberapa generasi sebelum mutan genotip tersebut menggantikan genotip orang tuanya sebagai organisme dominan dalam populasi (Djide dkk., 2007).
Dalam adaptasi fenotip, penyesuaian diri terhadap lingkungan lebih cepat, yaitu kurang dari satu waktu generasi. Adaptasi demikian tidak disebabkan oleh perubahan genom sel dan disebut adaptasi fenotip. Dalam adaptasi ini, organisme menyesuaikan diri dengan cara mengatur metabolisme sehingga dapat tumbuh lebih efisien dalam kondisi atau lingkungan yang baru. Cara adaptasi dengan fenotip ini dapat dilakukan dengan cara mengatur sintesis enzim dan mengatur aktivitas enzim (Djide dkk., 2007).












BAB III
PENUTUP

Layaknya makhluk hidup lain, setiap mikroorganisme membutuhkan energi untuk menjalankan kehidupannya. Energi diperoleh dari pemecahan karbohidrat, protein, lemak, asam nukleat, nukleotida, dan sebagainya. Namun, yang paling sering terjadi adalah pemecahan karbohidrat. Di mana pemecahan nutrien ini di samping akan menghasilkan energi, juga bertujuan untuk mensintesis metabolit primer dan sekunder.
Karena kemajuan teknologi, metabolit primer dan sekunder kini telah banyak ditemukan manfaatnya. Namun, tidak jarang pula bahkan lebih banyak metabolit mikroorganisme yang bersifat toksik. Untuk inilah maka diperlukan adanya penelitian untuk pengaturan metabolit mikroorganisme ini sehingga metabolit mikroorganisme tidak akan merugikan manusia lagi tetapi justru akan mendatangkan keuntungan yang besar.



















DAFTAR PUSTAKA

Djide, N., Sartini, dan Kadir, S., 2007, Bioteknologi Farmasi, Unhas press, Makassar.

Fardiaz, S., 1992, Mikrobiologi Pangan 1, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Fitria, B., 2007, Pertumbuhan Bakteri (online), (http://www.farmasiku.com, diakses pada tanggal 4 April 2011 pukul 09.15 WITA).

Lunggani, A.T., 2007, Kemampuan Bakteri Asam Laktat dalam Menghambat Pertumbuhan dan Produksi Aflatoksin B2 Aspergillus flavus, BIOMA (online), 9(II)45-51, (http:www.google.com, diakses pada tanggal 24 Maret 2011 pukul 13.02 WITA).

Machmud, M., 2008, Teknik Penyimpanan dan Pemeliharaan Mikroba (online), (http://www.indobiogen.co.id, diakses pada tanggal 31 Maret 2011 Pukul 15.00 WITA).
Rao, N.S.S., 1994, Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Edisi Kedua, UI press, Jakarta.

Winarno dan Faedianz, 1990, Biofermentasi dn Biosisntesa Protein, Angkasa, Bandung.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Baterai adalah alat yang mampu menghasilkan energi listrik dengan menggunakan energi kimia. Baterai belumlah dikenal di zaman dahulu kala. Orang-orang bahkan belum mengenal listrik. Penerangan hanya bersumber dari api. Seiring dengan kemajuan zaman, orang-orang terus berpikir untuk menemukan kehidupan yang lebih efisien. Manusia terus melakukan penelitian-penelitian untuk menemukan suatu cara hidup yang lebih maju.
Berawal dari penemuan elektrolit di Baghdad pada tahun 1936, dilakukan banyak penelitian untuk mengembangkan penemuan tersebut, walaupun sebelumnya telah ditemukan sel Daniell, sel Leclanche, dan sel aki, namun penelitian tentang baterai baru menjadi popular di era itu. Kajian-kajian mendalam mengenai konsep dasar yang dikembangkan dengan penelitian berkelanjutan akhirnya menuju pada suatu hal yang semakin maju seperti yang kita rasakan sekarang. Konsep-konsep dasar itu antara lain hantaran elektrolit, oksidasi-reduksi, dan sel elektrokimia.
Hantaran elektrolit mencakup kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan listrik akibat dicelupnya dua buah elektroda (katoda dan anoda). Oksidasi-reduksi adalah suatu konsep untuk menyatakan kemampuan suatu sel elektrokimia untuk mengadakan serah-tertima elektron. Adapun sel elektrokimia adalah sel yang mampu mengubah energi listrik menjadi energi kimia atau sebaliknya serta terdiri dari dua buah elektroda (katoda dan anoda) yang dicelupkan pada suatu larutan elektrolit dengan atau tanpa jembatan garam.
Untuk mengembangkan suatu penelitian khususnya dalam hal baterai, sangat perlu unutuk menengok akan sejarah penemuan dan pembuatan baterai. Dalam makalah ini, akan dibahas mengenai sejarah baterai (awal mula ditemukannya baterai) serta dalam makalah ini pula akan dibahas mengenai tiga jenis baterai yang lebih awal ditemukan yakni sel Daniell, sel Leclanche, dan sel timbal-asam.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui dan mempelajari sejarah atau awal mula penemuan dan perkembangan baterai serta mengulas penemuan sel Daniell, sel Leclanche (sel kering), dan sel timbal-asam (aki).


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Pendahuluan
a. Hantaran Elektrolit
Penghantar listrik dapat dibagi ke dalam dua golongan. Pertama, penghantar elektronik berupa logam dan padatan garam tertentu (misalnya CdS). Dalam hal ini hantaran terjadi karena bergeraknya elektron jika diberi potensial. Kedua, penghantar elektrolitik yang sering disebut sebagai elektrolit, misalnya lelehan garam atau larutan elektrolit dalam air (Achmad, 2001).
b. Oksidasi dan Reduksi
Oksidasi adalah suatu proses di mana suatu senyawa kimia melepaskan elektron. Reduksi merupakan kebalikan dari proses oksidasi, yaitu suatu proses di mana suatu senyawa kimia menerima elektron (Bird, 1993).
c. Sel Elektrokimia
Reaksi sel elektrokimia meliputi reaksi reduksi dan reaksi oksidasi. Sel elektrokimia digunakan untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik atau sebaliknya. Dalam sebuah sel, energi listrik dihasilkan dengan jalan pelepasan elektron pada suatu elektroda (oksidasi) dan penerimaan elektron pada elektroda lainnya (reduksi). Elektroda yang melepaskan elektron dinamakan anoda sedangkan elektroda yang yang menerima elektron dinamakan katoda. Jadi, sebuah sel selalu terdiri dari dua bagian atau dua elektroda, setengah reaksi oksidasi akan berlangsung pada anoda dan setengah reaksi reduksi akan berlangsung pada katoda. Dengan kata lain, pada sel elektrokimia kedua setengah reaksi dipisahkan dengan maksud agar aliran listrik (elektron) yang ditimbulkan dapat dipergunakan. Salah satu faktor yang mencirikan sebuah sel adalah gaya gerak listrik (GGL) atau perbedaan potensial listrik antara anoda dan katoda. Satuan GGL adalah volt. Satuan volt dapat didefenisikan sebagai : apabila muatan satu coulomb dilakukan pada perbedaan potensial sebesar 1 volt akan dihasilkan energi sebesar 1 Joule (Bird, 1993).

2.2 Sejarah Penemuan Bakteri
Baterai tidak diketahui di zaman dahulu. Penemuan baterai berawal di Baghdad, Irak. Penemuan ini berawal ketika sebuah silinder tembaga diletakkan di tengah-tengah batang besi dalam larutan yang tidak diketahui. Larutan ini belakangan disebut elektrolit dan peristiwanya dikenal sebagai ionisasi larutan elektrolit (Monk, 2004).

2.3 Sel Daniell
Salah satu jenis baterai yang dikembangkan di awal penemuan baterai yakni sel Daniell yang terbuat dari logam tembaga dalam larutan Cu2+ sebagai katoda dan dari logam seng dalam larutan Zn2+ sebagai anoda yang di mana keduanya dihubungkan dengan jembatan garam. Walaupun baterai ini efisien, tetapi kurang dikembangkan karena jika digunakan larutan berair pada baterai ini, maka akan mudah menimbulkan bahaya percikan (Monk, 2004). Selain itu, aliran listrik yang dihasilkan tidak stabil (Purba, 2006).

Gambar 1. Sel Daniell
Tembaga merupakan salah satu unsur logam transisi yang berwarna coklat kemerahan dan merupakan konduktor panas dan listrik yang sangat baik. Seng memiliki warna putih kebiruan. Seng murni berbentuk Kristal logam dan sangat rapuh pada suhu normal. Seng tidak larut dalam air, tetapi larut dalam alkohol dan senyawa-senyawa asam (Sunardi, 2006).
Penemu elemen Daniell adalah John Frederic Daniell (Administrator, 2007). Pada Sel Daniel, elektroda Cu dibenamkan dalam larutan tembaga(II) sulfat atau CuSO4 dan elektroda seng sulfat atau ZnSO4.Pada anoda, Zn mengalami oksidasi: Zn(s)→ Zn2+(aq) + 2e-. Pada katoda, Cu mengalami reduksi: Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) (Administrator, 2007).
Pada sel Daniell, kawat dan lampu dihubungkan dengan kedua elektroda. Elektron-elektron yang ditarik dari seng berjalan sepanjang kawat, yang harus merupakan kawat non-reaktif, menghasilkan arus listrik yang membuat lampu menyala. Pada sel seperti ini, ion-ion sulfat memainkan peranan penting. Setelah bermuatan negatif, anion-anion ini terkumpul di anoda untuk mempertahankan keseimbangan muatan. Sebaliknya, pada katoda, ion-ion Cu2+ terakumulasi untuk mempertahankan keseimbangan muatan ini. Kedua proses ini menyebabkan sebagian tembaga terakumulasi di katoda dan elektroda seng menjadi terlarut atau meluruh ke dalam larutan. Karena kedua reaksi tidak terjadi sendiri-sendiri (independently), kedua sel harus dihubungkan dengan konduktor misalnya agar ion-ion bergerak bebas. Digunakan dua wadah keramik yang berbeda untuk masing-masing larutan. Biasanya suatu salt bridge atau jembatan garam digunakan untuk menghubungkan kedua sel. Pada sel basah seperti ini, ion-ion sulfat bergerak dari katoda menuju anoda melalui jembatan garam dan kation-kation Zn2+ bergerak dalam arah sebaliknya (Administrator, 2007).

2.4 Baterai Kering Leclanche
Sel Leclanche pertama kali diperjualkan pada tahun 1880 dan masih sangat popular di zaman sekarang. Baterai kering mampu menghasilkan beda potensial sebesar 1,6 V (Monk, 2004). Penemu elemen kering pertama pada tahun 1802 adalah Johann Wilhelm Witter (Wahyudi, 2010). Pada sel Leclanche, wadah seng dan selubung luar berfungsi sebagai anoda. Di tengah-tengah sel ditempatkan katoda karbon inert. Elektrolit yang berupa pasta terdiri dari MnO2, ZnCl2, NH4Cl, dan karbon (Bird, 1993). Setengah reaksi oksidasi yang berlangsung pada anoda yaitu Zn  Zn2+ + 2e-. Setengah reaksi oksidasi yang berlangsung pada katoda rumit, tetapi secara sederhana merupakan reaksi reduksi MnO2. Reaksinya adalah 2MnO2(s) + 2H2O(l) + 2e-  2MnO(OH)(s) + 2 OH-(aq). Adapun fungsi NH4Cl adalah untuk menghentikan pergerakan Zn2+ (Monk, 2004).
Komponen-komponen elektrolit lain berguna untuk membantu menyingkirkan produk buangan yang apabila dibiarkan menumpuk akan menghambat arus listrik. Sel Leclanche dikenal sebagai sel primer karena tidak dapat diisi kembali atau dengan kata lain reaksinya tidak dapat dibalik (Bird, 1993).

Gambar 2. Sel Leclanche

2.5 Baterai Timbal-Asam
Sel timbal-asam ditemukan oleh Plante pada tahun 1859 dan sudah dilakukan banyak modifikasi-modifikasi setelah itu dan yang kini digunakan adalah modifikasi Faure pada tahun 1881. Sel timbal asam sangat terkenal di dunia karena kemampuannya untuk diisi ulang sehingga terkenal dengan sebutan sel sekunder. Sel ini mampu menghasilkan beda potensial 2,0 Volt tiap unitnya (Monk, 2004).
Baterai timbal-asam merupakan alat tua yang cocok dengan pekerjaan stater mobil (dan merupakan satu-satunya yang ada). Selama pengisian, reaksi katodanya adalah reduksi Pb2+ dan pengendapannya sebagai timbal pada elektroda timbal yang terjadi bukanlah reduksi asam menjadi hidrogen, karena reaksi ini mempunyai rapatan arus pertukaran yang rendah pada timbal. Raksi anoda selama pengisian adalah oksidasi Pb2+ menjadi Pb4+ yang diendapkan sebagai oksida PbO2. Pada pengisian, kedua reaksi ini berlangsung sebaliknya. Karena keduanya mempunyai rapatan arus pertukaran yang sangat tinggi, maka pengisian dapat berlangsung dengan cepat. Inilah sebabnya baterai timbal dapat menghasilkan arus yang besar jika diperlukan (Atkins, 1997).
Biasanya, baterai timbal-asam disebut juga aki. Aki merupakan salah satu contoh sel sekunder karena reaksi reduksi yang berlangsung pada sel ini dapat dibalik dengan jalan mengalirkan arus listrik. Aki terdiri dari sebuah elektroda timbal dan sebuah elektroda PbO2 yang dicelupkan dalam larutan asam sulfat. Kedua ekeltroda tadi mempunyai permukaan yang luas dan disusun berdekatan satu dengan yang lain dengan menggunakan rangka yang kaku. Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut (Bird, 1993):
Oksidasi : Pb(s) + HSO4-(aq)  PbSO4(s) + H+(aq) + 2e-
Reduksi : PbO2(s) + 2H+(aq) + H2SO4(aq) + 2e-  PbSO4(s) + 2H2O(aq)
Total : Pb + PbO2 + 2H2SO4  2PbSO4 + 2H2O Eosel = 2,0 Volt
Apabila digunakan dalam waktu yang cukup lama, maka kedua elektroda akan dilapisi oleh lapisan PbSO4 dan H2O yang akan mengencerkan asam sulfat yang terdapat dalam sel. Dengan memberikan arus listrik dari luar dengan arah yang berlawanan, reaksi yang terjadi akan merupakan kebalikan dari reaksi-reaksi di atas. Asam sulfat akan terbentuk kembali dan PbSO4 akan membentuk Pb dan PbO2 lagi. Jadi, dengan mengalirkan arus listrik dari luar dengan arah yang berlawanan, sel akan dapat digunakan lagi (Bird, 1993).

Gambar 3. Sel timbal-asam

BAB III
PEMBAHASAN

Konsep dasar sehingga dapat terjadinya suatu reaksi spontan yakni ketika suatu baterai digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan menggunakan energi kimia karena menghasilkan potensial sel yang positif. Nilai potensial sel sendiri dapat diketahui melalui serangkaian percobaan menggunakan alat potensiometer. Sebaliknya, ketika reaksi spontan tersebut dibalik, maka reaksi tersebut menunjukkan bahwa baterai diisi ulang di mana energi listirk diubah kembali menjadi energi kimia. Namun, reaksi ini hanya dapat terjadi pada reaksi yang bersifat reversibel seperti sel aki. Tetapi ada pula reaksi yang bersifat irreversibel yang tidak dapat mengelami reaksi balik yakni zat berenergi kimia yang sudah menghasilkan energi listrik tak dapat diubah kembali seperti sedia kala walaupun dialiri kembali arus listrik.
Berdasarkan buku karangan Monk berjudul “Physical Chemistry Understanding Our Chemical World”, nilai potensial reduksi standar dari reaksi Cu2+ + 2e-  Cu adalah +0,34 V, sedangkan potensial oksidasi standar dari reaksi Zn  Zn2+ + 2e- adalah +0,76 V. Dengan demikian, nilai potensial sel dari sel Daniell adalah +1,10 V. Dengan nilai potensial sel yang positif seperti ini, memang memungkinkan untuk terjadinya reaksi spontan untuk menghasilkan energi listrik.
Dengan cara yang sama pula, kita dapat menentukan bahwa sel Leclanche dan sel timbal-asam (aki) adalah penghasil energi listrik dari energi kimia yang dapat terlihat dari nilai potensial selnya yang positif. Namun bedanya, sel aki dapat mengalami reaksi balik sehingga dapat diisi ulang sementara sel Daniell dan Leclanche tidak dapat diisi ulang karena tidak dapat mengalami reaksi balik. Adapun penjelasan mengapa ada reaksi yang dapat balik, namun ada pula yang tidak adalah karena kespesifikan reaksi yang lebih lanjut dibahas oleh rekan di bahasan materi yang lain.

BAB IV
KESIMPULAN

Perkembangan pesat tentang penelitian mengenai baterai memuncak pada tahun 1936 yaitu ketika ditemukannya fenomena aneh berupa ionisasi larutan elektrolit ketika silinder tembaga dengan batang besi di tengahnya dicelupkan dalam larutan tersebut. Namun, sebelum itu sebenarnya telah ditemukan beberapa jenis baterai antara lain sel Daniell, sel Leclenche, dan sel timbal-asam.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, H., 2001, Kimia Larutan, Citra Aditya Bakti, Bandung.

Administrator, 2007, Penemu Batere (Volta, Daniel, Aki) (online), (http://www.facebook.com, diakses pada tanggal 25 April 2011 pukul 15.31 WITA.

Atkins, P.W., 1997, Kimia Fisika Edisi Keempat, diterjemahkan oleh Irma I. Kartohadiprodjo, Erlangga, Jakarta.

Bird, T., 1993, Kimia Fisik untuk Universitas, Gramedia, Jakarta.

Monk, P., 2004, Physical Chemistry Understanding Our Chemical World, Wiley, West Sussex.

Purba, M., 2006, Kimia untuk SMA Kelas XII, Erlangga, Jakarta.

Sunardi, 2006, 116 Unsur Kimia Deskripsi dan Pemanfaatannya, Yrama Widya, Bandung.

Wahyudi, 2010, Johann Wilhelm Ritter Penemu Sel Baterai Kering (online), (http://www.chemistry.org, diakses pada tanggal 25 April 2011 pukul 19.01 WITA).

Laporan Kuliah Lapangan
Kimia Organik Bahan Alam Laut

Identifikasi Metabolit Sekunder dari
Eucheuma denticulatum(Alga Laut), Montipora equituberculata (Karang Laut) dan Linckia laevigata (Bintang Laut)

Kelompok `1
St. Hapsa (H311 05 013)
Amaliah (H311 08 005)
Murniyati Muis (H311 08 007)
Abd. Rahman (H311 08 011)
Imelda Sunaryo (H311 08 258)
Suhendra Iskandar(H311 08 266)
Fitriani (H311 08 277)
Bulkis Musa (H311 08 284)
Afriana (H311 08 854)



KIMIA ANALISIS LINGKUNGAN LAUT
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2011
I. LOKASI PENELITIAN
Lokasi penelitian mata kuliah ini bertempat di Pulau Barrang Lompo.

II. WAKTU PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan pada hari Sabtu, tanggal 7 Juni 2011.

III. METODE PENELITIAN
a. Bahan penelitian
- Kloroform
- Aquades
- Metanol
- FeCl3
- Bubuk Magnesium
- HCl pekat
- Arang norit
- H2SO4 pekat
- Asam asetat anhidrat
- Amoniak 0,05 M
- Dietil eter
- KOH alkaholik 20%
- kertas saring
- tissue


b. Alat penelitian
- Tabung reaksi
- Gelas kimia 600 mL
- Pipet tetes
- Plat tetes
- Corong
- Kaki tiga
- Kawat kasa
- Pinset
- Gegep
- Mortal
- Pisau
- Kompor
c. Prosedur Analisis
- Preparasi sampel
1. Sampel sebanyak kurang lebih 2 gram dipotong halus, dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian dimaserasi dengan etanol panas selama ± 15 menit.
2. Saring panas – panas ke dalam tabung reaksi dan dibiarkan seluruh etanol menguap sampai kering.
3. Tambahkan kloroform dan aquades dengan perbandingan 1:1 masing – masing sebanyak 5 mL kemudian dikocok. Selanjutnya dipindahkan ke dalam tabung reaksi, dibiarkan sejenak hingga terbentuk dua fasa. Lapisan bawah adalah kloroform digunakan untuk menganilisis senyawa terpenoid dan steroid. Lapisan atas adalah air digunakan untuk menganalisis kandungan fenolik, flavonoid dan saponin.

- Analisis sampel
1. Analisis senyawa fenolik
Sebagian dari lapisan air dimasukkan ke dalam plat tetes. Kemudian ditambahkan pereaksi FeCl3. Terbentuknya warna biru/ungu menandakan adanya kandungan fenolik.
2. Analisis flavonoid (Sianidin test)
Sebagian dari lapisan air dipipet ke dalam tabung reaksi. Kemudian dimasukkan butir bubuk Mg dan beberapa tetes HCl pekat. Terbentuknya warna orange sampai merah menandakan adanya flavonoid (kecuali untuk isoflavon).
3. Pemeriksaan saponin
Lapisan air dipindahkan ke tabung reaksi lain dan dikocok sekuat – kuatnya. Terbentuknya busa yang permanen (beberapa menit) menunjukkan adanya saponin.
4. Analisis steroid dan terpenoid
a. Lapisan kloroform dimasukkan ke dalam pipet pasteur yang di dalamnya terdapat arang (norit). Filtrat yang keluar dari pipet dimasukkan ke dalam tiga lobang pada plat tetes, dibiarkan sampai kering.
b. Ke dalam salah satu plat tetes ditambhakan asam sulfat pekat, ke dalam lubang yang lain ditambahkan setetes asam asetat anhidrat dan setetes asam sulfat pekat, plat tetes yang ketiga digunakan sebagai blanko.
c. Terbentuknya warna biru ungu menandakan adanya steroid sedangkan bila terbentuknya warna merah menandakan adanya kandungan terpenoid.
5. Analisis kandungan alkaloid
a. Potong kecil–kecil 2 sampai 4 gram sampel kemudian dihaluskan dan ditambahkan sejumput pasir dan 10 mL kloroform.
b. Setelah dihaluskan, ditambahkan 10 mL kloroform amoniak 0,05 N kemudian diaduk lagi perlahan.
c. Saring larutan dengan corong kecil, di dalamnya diletakkan kapas sebagai saringan. Diamsukkan hasil saringan ke dalam sebuah tabung reaksi.
d. Tambahkan 10 tetes asam sulfat 2 N dan kocok perlahan (di bolak-balikan) tabung reaksi tersebut. Biarkan hingga terbentuk lapisan asam dan kloroform.
e. Pipet lapisan asam dan pindahkan ke dalam tabung reaksi.
f. Tambahkan setetes pereaksi Mayer.
g. Reaksi positif ditandai dengan adanya kabut putih hingga gumpalan putih/endapan +1 sampai dengan +4. Untuk standarisasi, dapat digunakan larutan kinik sulfat (+1 = 1:1000, +2 = 1:2500, +3 = 1:500, dan +4 = 1:100).


6. Analisis terhadap karotenoid
10 gram sampel dirajang halus dan dimaserasi dengan etanol selama 24 jam. Ekstrak etanol pekat dimaserasi dengan dietil eter 25 mL, fraksi eter disafonifiaksi dengan 5 ml KOH alkoholik 20% selama 10 menit. Warna merah orange (terang) campuran hasil saponifikasi memberikan indikasi karotenoid.
IV. Material
a. Eucheuma denticulatum
Klasifikasi alga laut (Eucheuma denticulatum) menurut Herbarium Bandungense (2011) adalah sebagai berikut:
Kingdom Plantae
Phylum Rhodophyta
Class Florideophyceae
Orde Gigartinales
Family Solieriaceae
Genus Euchema
Species Eucheuma denticulatum

Hasil Identifikasi
Jenis Senyawa yang Diidentifikasi
Terpenoid Steroid Alkaloid Fenolik Flavonoid Saponin Karotenoid
- ++ + - - - -
Keterangan:
- = Tidak ada
+ = Sangat Sedikit
++ = Sedikit
+++ = Banyak
++++ = Sangat Banyak

b. Linckia laevigata
Klasifikasi bintang laut (Linckia laevigata) menurut (Syafi’i, 2009) adalah sebagai berikut:
Kingdom Animalia
Phylum Echinodermata
Class Asteroidea
Orde Valvatida
Family Ophidiasteridae
Genus Linckia
Species Linckia laevigata
Hasil Identifikasi
Jenis Senyawa yang Diidentifikasi
Terpenoid Steroid Alkaloid Fenolik Flavonoid Saponin Karotenoid
- +++ + - + + ++++

Keterangan:
- = Tidak ada
+ = Sangat Sedikit
++ = Sedikit
+++ = Banyak
++++ = Sangat Banyak

c. Montipora aequituberculata
Klasifikasi karang laut (Montipora aequituberculata) adalah sebagai berikut:
Kingdom Animalia
Phylum Cnidaria
Class Asteroidea
Orde Scleractinia
Family Acroporidae
Genus Montipora
Species Montipora aequituberculata

Hasil Identifikasi
Jenis Senyawa yang Diidentifikasi
Terpenoid Steroid Alkaloid Fenolik Flavonoid Saponin Karotenoid
+ + + - - - -

Keterangan:
- = Tidak ada
+ = Sangat Sedikit
++ = Sedikit
+++ = Banyak
++++ = Sangat Banyak


DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011, Klasifikasi Tumbuhan Eucheuma denticulatum, Herbarium Bandungense Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati, (online) (http://www.sith.itb.ac.id/herbarium/index.php?c=herbs&view=detail&spid=236186, diakses tanggal 23 Mei 2011 pukul 22.35).

Wibawa, M. A., 2010, Eucheuma denticulatum, (online) (http://zonaikan.wordpress.com/2010/04/15/eucheuma-denticulatum-e-spinosum/, diakses tanggal 23 Mei 2011 pukul 22.36).

Syafi,i, 2009, laporan praktikum biologi laut (avertebrata laut), (online) (http://syafiih.wordpress.com/2009/06/24/laporan-praktikum-biologi-laut-avertebrata-laut/, diakses tanggal 23 Mei 2011 pukul 23.14).

Kurniatriyuli, 2010, Montipora aquituberculata, (online) (http://kurniatriyuli.wordpress.com/, diakses tanggal 23 Mei 2011 pukul 23.56).

Seperti kebanyakan buffer lainnya, buffer posfat tidak akan mengalami perubahan pH pada penambahan sedikit asam atau basa serta penambahan volume. Buffer posfat memiliki pH antara 5,3-8,0. Buffer posfat terdiri dari campuran Na2HPO4 dan NaH2PO4 di mana molekul-molekul tersebut mampu menyerap air. Buffer posfat berfungsi untuk mengatur pH larutan agar tetap konstan di area yang mendekati nilai 7. Besarnya nilai pH pada larutan tersebut bergantung pada komposisi pencampuran Na2HPO4 dan NaH2PO4 tersebut. Buffer posfat akan menghambat aktivitas dari beberapa metabolik enzim termasuk karboksilase, fumarase, dan posfoglukomutase (Purba, 2006).
Na2HPO4 dan NaH2PO4 menyebabkan iritasi saluran pencernaan jika tertelan serta iritasi saluran pernapasan jika terhirup (Philipsburg, 2008).
Berikut disajikan tabel pembuatan buffer pH 5,3-8,0 untuk buffer Na2HPO4-NaH2PO4 untuk konsentrasi Na2HPO4 0,1 M dan NaH2PO4¬ 0,1 M dengan volume 100 mL (Mulyono, 2006).
pH Volume Na2HPO4 (mL) Volume NaH2PO4 (mL) pH Volume Na2HPO4 (mL) Volume NaH2PO4 (mL) pH Volume Na2HPO4 (mL) Volume NaH2PO4 (mL)
5,3 2,6 97,4 6,3 22,5 77,5 7,3 76,8 23,2
5,4 3,2 96,8 6,4 26,7 73,3 7,4 80,8 19,2
5,5 4,0 96,0 6,5 31,7 68,3 7,5 84,1 15,9
5,6 5,1 94,9 6,6 37,5 62,5 7,6 87,0 13,0
5,7 6,4 93,6 6,7 43,3 56,7 7,7 89,4 10,6
5,8 8,0 92,0 6,8 49,1 50,9 7,8 91,5 8,5
5,9 9,9 90,1 6,9 55,1 44,9 7,9 93,2 6,8
6,0 12,3 87,7 7,0 61,1 38,9 8,0 94,7 5,3
6,1 15,1 84,9 7,1 66,6 33,4
6,2 18,6 81,4 7,2 72,0 28,0

Nah, sekarang untuk membuat larutan Na2HPO¬4 dan NaH2PO4 dapat dilakukan melalui langkah-langkah di bawah ini (Mulyono, 2006) :
-Larutan Na2HPO4 0,1 M :
Timbang 17,799 gram Na2HPO4.2H2O kemudian masukkan ke dalam labu takar 1 L. setelah itu, tambahkan akuades sebanyak 250 mL lalu homogenkan. Tambahkan lagi akuades sampai tanda batas lalu homogenkan kembali.
-Larutan NaH2PO4 0,1 M :
Timbang 15,601 gram NaH2PO4.2H2O kemudian masukkan ke dalam labu takar 1 L. Setelah itu, tambahkan akuades sebanyak 250 mL lalu homogenkan. Tambahkan lagi akuades sampai tanda batas lalu homogenkan kembali.
Kita ketahui bersama bahwa rumus kemolaran adalah :
M=n/V= gram/(Mr .V)
Maka langkah kerja di atas dapat dibuktikan kebenarannya. Penguraian 1 mol Na2HPO4.2H2O akan menghasilkan 1 mol Na2HPO4 dan 2 mol H2O sehingga dapat dikatakan bahwa jumlah mol Na2HPO4.2H2O ekivalen dengan jumlah mol Na2HPO4. Begitu pula dengan penguraian 1 mol NaH2PO4.2H2O akan menghasilkan 1 mol NaH2PO4 dan 2 mol H2O sehingga jumlah mol NaH2PO4.2H2O ekivalen dengan jumlah mol NaH2PO4.
- Untuk larutan Na2HPO4 0,1 M
M=gram/(Mr .V)= (17,799 gram)/(177,99 gram/mol.1 L) = 0,1 M
- Untuk larutan NaH2PO4 0,1 M
M=gram/(Mr .V)= (15,601 gram)/(156,01 gram/mol.1 L) = 0,1 M
Sekarang, kita akan mencoba untuk menghitung manual perbandingan volume pada buffer posfat untuk menghasilkan pH tertentu. pH yang kita pilih kali ini adalah 6,0; 6,2; 6,8; dan 7,4. Sebagai catatan bahwa kita akan membuat larutan buffer bervolume 100 mL di mana Ka dari NaH2PO4 adalah 1,65x10-7.
-Untuk pH 6,0 :
[H+] = k_a x n_a/n_g =
10-pH = 1,65 x 10-7 x (M_a V_a)/(M_g V_g )
10-6,0 = 1,65 x 10-7 x (0,1 M x V_a)/(0,1 M x V_g )
10-6 = 1,65 x 10-7 x (100-x)/x (misal x adalah volume Na2HPO4)
6,0606x = 100 – x
6,0606 x + x = 100
7,0606 x = 100
x = 100/7,0606 = 14,1631
Jadi, volume Na2HPO4 adalah 14,1631 mL dan volume NaH2PO4 adalah 100 mL -14,1631 mL = 85,8369 mL
-Untuk pH 6,2 :
[H+] = k_a x n_a/n_g =
10-pH = 1,65 x 10-7 x (M_a V_a)/(M_g V_g )
10-6,2 = 1,65 x 10-7 x (0,1 M x V_a)/(0,1 M x V_g )
6,3096 x 10-7 = 1,65 x 10-7 x (100-x)/x (misal x adalah volume Na2HPO4)
3,8240x = 100 – x
3,8240x + x = 100
4,8240 x = 100
x = 100/4,8240 = 20,7297
Jadi, volume Na2HPO4 adalah 20,7297 mL dan volume NaH2PO4 adalah 100 mL -20,7297 mL = 79,2703 mL
-Untuk pH 6,8 :
[H+] = k_a x n_a/n_g =
10-pH = 1,65 x 10-7 x (M_a V_a)/(M_g V_g )
10-6,8 = 1,65 x 10-7 x (0,1 M x V_a)/(0,1 M x V_g )
1,5849x10-7 = 1,65 x 10-7 x (100-x)/x (misal x adalah volume Na2HPO4)
0,9605x = 100 – x
0,9605 x + x = 100
1,9605 x = 100
x = 100/1,9605 = 51,0074
Jadi, volume Na2HPO4 adalah 51,0074 mL dan volume NaH2PO4 adalah 100 mL -51,0074 mL = 48,9926 mL
-Untuk pH 7,4 :
[H+] = k_a x n_a/n_g =
10-pH = 1,65 x 10-7 x (M_a V_a)/(M_g V_g )
10-7,4 = 1,65 x 10-7 x (0,1 M x V_a)/(0,1 M x V_g )
3,9811x10-8 = 1,65 x 10-7 x (100-x)/x (misal x adalah volume Na2HPO4)
0,2413x = 100 – x
0,2413x + x = 100
1,2413x = 100
x = 100/1,2413 = 80,5607
Jadi, volume Na2HPO4 adalah 80,5607 mL dan volume NaH2PO4 adalah 100 mL -80,5607 mL = 19,4393 mL
Data-data yang diperoleh di atas ternyata agak berbeda dengan apa yang tercatat di tabel (data paktikum). Hal ini tentu saja karena berbagai faktor luar antara lain viskositas larutan buffer, perbedaan densitas pada suhu yang berbeda, dan berbagai macam faktor-faktor lainnya termasuk akibat pembulatan perhitungan.




















DAFTAR PUSTAKA

Mulyono, 2006, Membuat Reagen Kimia di Laboratorium, PT Bumi Aksara, Jakarta.

Philipsburg, 2008, Material Safety Data Sheet Sodium Phospate Monobasic Monohydrate (online), http://www.sciencebiotech.net, diakses pada tanggal 23 September 2010 pada pukul 15.32 WITA.

Purba, M., 2006, Kimia Umum, Erlangga, Jakarta.