Biologi umum (kimia)

PETUNJUK PRAKTIKUM
Biologi umum (kimia)
Oleh :
Dr. Tyas Pramesti G
Ria Ramadhani, S.Kep
Asmuni Hasyim, M.Si
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)
MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG
2013
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
PRAKATA
Assalamu’alaikum wr. Wb.
Manusia pada zaman ini sangat beruntung karena mereka
berada di tempat yang tepat pada saat yang tepat. Biologi telah
melejit sebagai ilmu sentral. Biologi kini menjadi penghubung
dari semua ilmu alam, dan merupakan persimpangan tersibuk
yang mempertemukan ilmu alam, humaniora, dan ilmu social.
Biologi telah menjadi berita sehari-hari. Kemajuan-kemajuan
dalam bioteknologi, ilmu kesehatan, ilmu pertanian, dan
pengawasan lingkungan hanyalah sebagian kecil dari kenyataan
betapa biologi begitu mempengaruhi kehidupan masyarakat
melebihi masa-masa sebelumnya. Biologi adalah ilmu yang
mengundang inspirasi; biologi adalah ilmu penting. Kini kita
semakin dekat menuju pemahaman mengenai bagaimana sel
tunggal berkembang menjadi tumbuhan dan hewan, bagaimana
pikiran manusia bekerja, bagaimana interaksi antar organism
yang tak terhingga banyaknya berperan dalam pembentukan
komunitas biologis, dan bagaimana kehidupan yang begitu
beragam di Bumi ini berevolusi dari mikroba yang pertama.
Belajar biologi akan membuka wawasan bahwa
perkembangan peradaban manusia dan semakin banyaknya
kemauan manusia menyebabkan kerusakan pada alam. Sehingga
belajar biologi akan mengingatkan kembali kepada fitrah
manusia sebagai rahmatan lil ‘alamin dan menjaga kebaikan
diatas bumi ini. Buku panduan praktikum ini merupakan buku
panduan untuk memahami tentang Biologi dengan bagi
mahasiswa kimia semester awal. Banyak hal di biologi yang
berhubungan dengan molekul kimia, struktur kimia dan reaksi
kimia. Sudah seharusnya mahasiswa kimia juga memahami
biologi diawal perkuliahan mereka di universitas sehingga
mereka dapat mengintegrasikan ilmu kimia mereka dengan
pengetahuan biologi yang mereka dapatkan. Setiap ilmu selalu
berhubungan dengan makhluk hidup, dan makhluk hidup adalah
biologi.
2
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
Semoga panduan praktikum ini dapat memberikan
manfaat dalam membuka wawasan mahasiswa jurusan kimia di
semester awal. Akhir kata, ilmu yang bermanfaat itu datangnya
dari Allah ta’ala, sedangkan kekurangan datangnya dari penulis
semata. Terima kasih.
Wassalamu’alaaikum wr. Wb.
Penulis
3
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
DAFTAR ISI
PRAKATA ................................................................................
DAFTAR ISI .............................................................................
TOPIK I
MIKROSKOP DAN PENGAMATAN SEL ....................................... 01
TOPIK II
MITOSIS .................................................................................. 05
TOPIK III
OSMOSIS ................................................................................ 08
TOPIK IV
FOTOSINTESIS ......................................................................... 10
TOPIK V
MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGAN :
PENCEMARAN AIR ................................................................. 12
4
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
MIKROSKOP DAN PENGAMATAN SEL
A. PENDAHULUAN
Mikroskop merupakan salah satu alat yang penting di
laboratorium sains, khususnya biologi, untuk mengamati obyek
yang berukuran sangat kecil seperti sel. Berdasarkan
kenampakan obyek yang diamati, mikroskop dibedakan
menjadi mikroskop dua dimensi (mikroskop cahaya) dan
mikroskop tiga dimensi (mikroskop stereo). Sedangkan
berdasarkan sumber cahayanya mikroskop dibedakan menjadi
mikroskop cahaya dan mikroskop elektron.
Bagian-bagian mikroskop
Sel merupakan unit terkecil baik secara struktural
maupun fungsional dari makhluk hidup. Bagian-bagian sel
terdiri dari membran plasma, dinding sel, sitoplasma, inti, dan
organel-organel. Masing-masing makhluk hidup baik sel
tumbuhan maupun sel hewan
menunjukkan beberapa
persamaan dan beberapa perbedaan yang dapat diamati dari
ciri-cirinya. Sel mati dapat dibedakan dari sel hidup
5
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
berdasarkan struktur dan aktifitas dari masing-masing sel
tersebut.
B. TUJUAN
1. Untuk mengetahui bagian-bagian mikroskop beserta
fungsinya
2. Untuk mengetahui sifat-sifat bayangan pada mikroskop
dan gambar yang dihasilkan
3. Untuk mengetahui perbedaan antara sel hewan dengan
sel tumbuhan
4. Untuk mengetahui perbedaan antara sel hidup dengan
sel mati
C. ALAT DAN BAHAN
1. Mikroskop
2. Obyek Glass
3. Cover glass
4. Koran
5. Gunting
6. Pipet tetes
7. Air
8. Sendok
9. Bawang Merah
10. Batang ketela Pohon
11. Serat Kapas dan Kapuk
D. CARA KERJA
Mikroskop
1. Pelajari bagian-bagian mikroskop, gambar dan catat
fungsinya
2. Potonglah satu huruf dari kertas Koran, kemudian
letakkan di atas obyek glass, tetesi dengan air dan tutup
dengan cover glass.
3. Amati di bawah mikroskop dengan perbesaran paling
kecil. Catat hasil pengamatanmu dan gambar potongan
6
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
huruf yang anda amati. Ulangi percobaan di atas dengan
menggunakan perbesaran kuat.
Pengamatan Sel Epithelium pipi
1. Koreklah permukaan pipi bagian dalam dengan
menggunakan sendok.
2. Oleskan di atas obyek glass, tetesi dengan metilen blue
dan tutup dengan cover glass.
3. Amati di bawah mikroskop
4. Gambar hasil pengamatan Anda dan beri keterangan
(membran sel, nukleus, sitoplasma, dan granula)
Pengamatan Sel Bawang Merah
1. Buka 1 lapis umbi bawang merah dan buatlah sayatan
kulit ari umbi lapis tersebut.
2. Letakkan di atas obyek glass, tetesi dengan air dan tutup
dengan cover glass.
3. Amati di bawah mikroskop
4. Gambar hasil pengamatan Anda dan beri keterangan
(dinding sel, nukleus, sitoplasma)
Pengamatan Sel Gabus
1. Ambillah gabus dari bagian tengah batang ketela pohon,
buat sayatan setipis mungkin.
2. Letakkan di atas obyek glass, tetesi dengan air dan tutup
dengan cover glass.
3. Amati di bawah mikroskop
4. Gambar hasil pengamatan Anda dan beri keterangan
(dinding sel, vakuola)
Pengamatan Serat Kapas dan Kapuk
1. Teteskan air pada obyek glass
2. Letakkan 2-3 helai serat kapas dan tutup dengan cover
glass.
3. Amati di bawah mikroskop
7
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
4. Gambar hasil pengamatan Anda dan beri keterangan
(dinding sel, lumen, torsi)
5. Ulangi langkah no 14-16 dengan menggunakn kapuk.
E. PERTANYAAN
1. Sebutkan fungsi masing-masing bagian mikroskop ?
2. Bagaimana proses pembentukan bayangan yang terjadi
pada saat pengamatan di bawah mikroskop ?
3. Bagaimana sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa
obyektif dan okuler ?
4. Jelaskan perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan
?
5. Jelaskan perbedaan antara sel hidup dan sel mati ?
8
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
Mitosis
I.
Tujuan Praktikum
1. Memahami dan mengamati tahapan mitosis di bawah
mikroskop.
II.
Dasar Teori
Mitosis merupakan pembelahan sel yang terjadi pada
organisme eukariot. Pembelahan sel secara mitosis terjadi pada
jaringan somatik. Dalam pembelahan mitosis ini, satu sel
membelah menjadi dua sel yang sama persis dan mempunyai
kromosom yang identik dengan kromosom sel sebelumnya.
Pembelahan mitosis ini di awali dengan pembelahan inti.
Pembelahan mitosis berlangsung pada jaringan titik tumbuh
(meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman.
Melalui mitosis terjadi proses pertumbuhan dan
perkembangan jaringan dan organ tubuh makhluk hidup.
Tujuan dari pembelahan mitosis adalah mewariskan semua
sifat induk kepada kedua sel anaknya. Pewarisan sifat induk
kepada kedua sel anaknya terjadi secara bertahap melalui
beberapa fase. Fase-fase dalam pembelahan mitosis adalah
sebagai berikut :
a. Interfase
Tahapan interfase merupakan tahapan di luar periode
pembelahan yang meliputi periode G1 (pertumbuhan sel 1),
S (sintesis DNA), dan G2 (pertumbuhan sel 2). Pada tahapan
ini kromosom berupa benang-benang halus dan secara
visual agak sulit dilihat/tidak tampak, sel terlihat hanya
terbagi atas inti dan sitoplasma.
b. Profase
Proses pembelahan sel yang terjadi pada tahap ini terbagi
atas tiga bagian yang lebih kecil, yaitu:
Profase awal
: proses penebalan kromosom mulai
berlangsung menghasilkan inti sel menjadi
berwarna.
9
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
Profase tengah : benang kromosom mulai terlihat nyata
dengan ukuran yang masih panjang.
Profase akhir
: kromosom terlihat jelas dalam bentuk
sister kromatid dengan ukuran yang masih
panjang.
c. Metafase
Pada tahapan ini kromosom sudah memilin maksimum dan
kromosom terlihat menebal dan berada pada bidang
ekuator inti sel. Pada tahapan ini umlah kromosom biasanya
mudah dihitung.
d. Anafase
Kromosom kembar (sister chromatid) dalam masing-masing
kromatid berpisah dan bermigrasi kearah dua kutub yang
berlawanan.
e. Telofase
Kromosom yang telah terpisah berkumpul pada dua kutub
yang berbeda, dan disusul oleh terbentuknya dinding sel
yang membentuk dua sel.
III. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
1.
Mikroskop
2.
Kaca benda dan kaca penutup
3.
Pipet kaca dan pipet plastik
4.
Pinset
5.
Gelas arloji
6.
Silet
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah:
1.
Ujung akar bawang merah (Allium cepa)
2.
Asam asetat glasial
3.
HCl 1 N
4.
Safranin
5.
Aquades
6.
Tisu
10
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
IV. Langkah Kerja
(Langkah kerja nomor 1 dan 2 telah dilaksanakan oleh asisten)
1. Tumbuhkan akar Allium cepa, potong bagian ujungnya
sepanjang 0,5–1 cm.
2. Rendam potongan ujung akar Allium cepa ke dalam larutan
fiksasi 45% asam asetat (45 ml asam asetat glasial ditambah
55 ml aquades) selama 24 jam.
3. Angkat potongan ujung akar Allium cepa kemudian rendam
ke dalam HCl 1 N (5 ml HCl ditambah 55 ml aquades) pada
cawan petri selama 10–15 menit.
4. Pindahkan ujung akar Allium cepa ke dalam gelas arloji yang
berisi safranin (1 tetes safranin diencerkan dengan 2 tetes
aquades) direndam selama 10–15 menit.
5. Pindahkan ujung akar Allium cepa ke kaca objek. Potong
ujungnya sepanjang 1–2 mm atau sesuai batas tudung akar,
cacah dengan menggunakan silet kemudian tutup dengan
kaca penutup.
6. Lakukan squashing, yaitu menekan cacahan ujung akar yang
telah berada di antara kaca objek dan kaca benda dengan
bantuan kepala pipet plastik.
7. Amati preparat di bawah mikroskop dengan perbesaran
400x.
8. Gambarlah hasil pengamatan.
11
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
OSMOSIS
A. PENDAHULUAN
Fenomena fisik yang terjadi dalam protoplasma adalah
akibat dua kondisi pokok:
1. Molekul-molekul protoplasma dalam keadaan bergerak
2. Molekul protoplasma sebagian besar berukuran koloid
Hal tersebut menghasilkan bermacam-macam efek
diantaranya adalah difusi dan osmosis. Difusi adalah
perpindahan molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi
rendah tanpa memerlukan energi, contohnya adalah difusi
oksigen. Sedangkan Osmosis adalah difusi air melewati
membran dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.
B. TUJUAN
1. Untuk memahami peristiwa osmosis
C. ALAT DAN BAHAN
1. Mikroskop
2. Cover glass
3. Obyek glass cekung
4. Tabung reaksi
5. Darah
6. Larutan Ringer
7. Larutan sukrosa
8. Aquades
D. CARA KERJA
1. Siapkan tiga buah obyek glass cekung dan cover
glassnya
2. Tetesi obyek glass I dengan Larutan Ringer
3. Tetesi obyek glass II dengan Larutan Sukrosa
4. Tetesi obyek glass III dengan aquades
5. Tambahkan ke dalamnya masing-masing 1 tetes darah
6. Tutup dengan cover glass
12
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
7. Amati di bawah mikroskop perubahan yang terjadi pada
sel darah merah (plasmolisis, normal, krenasi)
8. Catat hasil pengamatan Anda dan gambarkan
E. PERTANYAAN
1. Jelaskan dan berikan contoh yang termasuk larutan isotonis,
hipotonis dan hipertonis ?
2. Apa yang dimaksud plasmolisis dan krenasi ?
3. Jelaskan perubahan yang terjadi pada sel darah merah
apabila diletakkan dalam larutan isotonis, hipotonis dan
hipertonis ?
13
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
FOTOSINTESIS
A. PENDAHULUAN
Fotosintesis termasuk anabolisme yaitu proses penyusunan
molekul anorganik menjadi molekul organik. Fotosintesis adalah
proses asimilasi atau pengubahan CO2 dan H2O oleh klorofil
menjadi karbohidrat dengan bantuan sinar matahari.
Fotosintesis hanya berlangsung jika terdapat cukup cahaya dan
faktor-faktor lain.
Secara umum peristiwa fotosintesis dapat dinyatakan
dengan persamaan sebagai berikut:
6CO2 + 6H2O
C6H12O6 + 6 O2
Untuk membuktikan peristiwa fotosintesis dapat dilakukan
serangkaian percobaan, diantaranya adalah percobaan
Ingenhousz, Engelmann, Sach, Hill, Blackman, dan lain-lain.
B. TUJUAN
2. Untuk
mengetahui
komponen-komponen
yang
berperan dalam fotosintesis.
3. Untuk mengetahui peran cahaya dalam fotosintesis
4. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh penggunaan air
kran dan larutan natrium bikarbonat 0,5%
C. ALAT DAN BAHAN
1. Hydrilla verticillata
2. Beaker Glass
3. Air Kran
4. Corong Kaca
5. Larutan Natrium Bikarbonat 0,5%
6. Tabung Reaksi
7. Bola Lampu+kabel
8. Hand Counter
14
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
D. CARA KERJA
1. Isi beaker glass dengan air kran atau larutan natrium
bikarbonat 0,5% sebanyak separuh dari volume beaker glass
(jika beaker glass bervolume 1000ml maka isi dengan air kran
sebanyak 500ml atau jika beaker glass bervolume 500ml
maka isi dengan 250ml/300ml air kran).
2. Isi corong kaca dengan sepotong Hydrilla verticillata.
3. Isi tabung reaksi dengan air kran atau larutan natrium
bikarbonat 0,5% sampai penuh.
4. Masukkan corong pada no 2 ke dalam beaker glass yang
sudah diisi oleh air kran atau larutan natrium bikarbonat
dengan posisi corong terbalik.
5. Tutup corong dengan tabung reaksi yang sudah diisi dengan
air kran atau larutan natrium bikarbonat 0,5%.
6. Sinari beaker glass dengan menggunakan bola lampu (atur
jarak keduanya ± 20cm dan usahakan agar sejajar).
7. Catat volume awal dan volume akhir dari air kran atau larutan
natrium bikarbonat 0,5% yang sudah digunakan.
8. Hitung jumlah gelembung yang dihasilkan pada menit ke-0,
menit ke 15, dan menit ke 30.
9. Masukkan data pengamatan pada percobaan di atas ke dalam
tabel pengamatan kemudian buat kesimpulan.
10.Ulangi percobaan di atas dengan perlakuan tanpa disinari
bola lampu.
E. PERTANYAAN
1. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis ?
2. Gelembung yang dihasilkan pada percobaan di atas berasal
dari mana ?
3. Bagaimana perbedaan hasil antara percobaan yang
menggunakan cahaya lampu dengan yang tidak
menggunakan cahaya lampu ?
4. Bagaimana perbedaan hasil antara percobaan yang
menggunakan air kran dengan larutan natrium bikarbonat
0,5% ?
15
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGAN :
PENCEMARAN AIR
A. Pendahuluan
Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air
lainnya, tidak terlepas dari kandungan oksigen yang terlarut di
dalam air, tidak berbeda dengan manusia dan mahluk hidup
lainnya yang ada di darat, yang juga memerlukan oksigen dari
udara agar tetap dapat bertahan. Air yang tidak mengandung
oksigen tidak dapat memberikan kehidupan bagi mikro
organisme, ikan dan hewan air lainnya. Oksigen yang terlarut di
dalam air sangat penting artinya bagi kehidupan.
Dalam rumah tangga, air digunakan untuk minum,
memasak, mencuci, dan berbagai keperluan lainnya. Setelah
digunakan, air dibuang atau mengalir ke selokan. Selanjutnya,
air tersebut mengalir ke sungai, danau, dan laut. Air buangan
rumah tangga atau dikenal sebagai limbah domestik
mengandung 95% sampai 99% air dan sisanya berupa limbah
organik. Sebagian dari air buangan terdiri atas komponen
nitrogen, seperti urea dan asam urik yang kemudian akan
terurai menjadi amoniak dan nitrit. Pada perairan yang
dimasuki oleh limbah rumah tangga biasanya akan
menyebabkan populasi ganggang menjadi meningkat pesat
sebagai akibat banyaknya persediaan nutrien. Sebaliknya,
persediaan oksigen dalam perairan tersebut semakin
berkurang. Di sana dapat ditemukan Tubifex sp., hewan air
yang mampu hidup dengan baik di bawah kondisi defisiensi
oksigen, sehingga menyebabkan terjanya pencemaran air.
Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu
tempat penampungan air seperti danau, sungai atau lautan
akibat aktivitas manusia yang melebihi ambang batas
normalnya
Pada pemeriksaan pencemaran pada air, biasanya
dibutuhkan analisis kejernihan air, oksigen terlarut dan BOD
(biologycal oxygen demand) untuk mengetahui seberapa besar
pencemaran yang terjadi di dalam air. Air yang digunakan pun
16
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
bersumber dari beberapa tempat agar bisa saling dibandingkan
dan lebih melihat pada perbedaan kualitas air.
B. Tujuan
1) Untuk mengetahui pengaruh keberadaan detergen dalam
air terhadap gerak operkulum ikan.
2)
Untuk mengetahui berbagai penyebab pencemaran
air
3)
Untuk mengetahui respon makhluk hidup di dalam
air terhadap berbagai macam zat pencemar air
C. Alat dan Bahan
Alat :
Gelas aqua atau toples kecil
Plastik gula
Karet gelang
Kertas label
Stop watch
Bahan :
Ikan kecil
Air kolam
Air sungai
Air sawah
Air selokan
Sabun
Detergen
D. Cara Kerja
Percobaan 1
1. Masukkan air kedalam akuarium atau toples kecil
2. Masukkan 2 ikan kecil kedalam akuarium dan berikan pakan
setengan sendok. Amati apa yang terjadi pada ikan ikan
tersebut
17
Petunjuk Praktikum Biologi UMUM Kimia
3. Tambahkan ikan dua kali lipatnya (4) dan berikan pakan
dengan jumlah pakan yang sama seperti yang diberikan
sebelumnya. Amati apa yang terjadi pada ikan tersebut.
4. Ganti air pada akuarium dengan air biasa yang di campur
dengan sedikit detergen, berikan perlakuan yang sama
seperti perlakuan sebelumnya dan amati perubahan yang
terjadi pada ikan.
5. Ganti air pada akuarium dengan air biasa yang di campur
dengan sedikit sabun, berikan perlakuan yang sama seperti
perlakuan sebelumnya dan amati perubahan yang terjadi
pada ikan.
6. Ganti air pada akuarium dengan air selokan, berikan
perlakuan yang sama seperti perlakuan sebelumnya dan
amati perubahan yang terjadi pada ikan
Ikan
Gerak
operkulum Rata-rata
ikan (Menit ke)
1 2
3 4 5
Toples A
Toples B
Toples C
Toples D
E. Tugas
1. Apa yang anda ketahui tentang pencemaran air ?
2. Amati dan catat perubahan yang terjadi pada ikan yang
dimasukkan ke dalam air dengan pencemar yang berbeda,
serta lamanya waktu sampai ikan mati. Buatlah analisa
hasilnya.
3. Perubahan kimia apa yang terjadi pada air yang dicemari
oleh detergen?
4. Apa penyebab kematian ikan pada air yang tercemar sabun,
detergen, dan air selokan?
5. Berikan contoh ketidakseimbangan ekosistem di daratan
dan efeknya pada makhluk hidup yang ada di dalamnya ?
18