LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FERMENTASI
KELOMPOK KOMPETENSI G
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Biologi SMA
67
1. Fermentasi Alkohol
Fermentasi alkohol adalah proses yang mengacu pada mikroorganisme untuk memecah bahan organik untuk mendapatkan energi yang dibutuhkan untuk tetap
hidup, dan membuat senyawa organik seperti alkohol dan asam organik, serta senyawa anorganik seperti karbon dioksida dan hidrogen. Organisme tertentu
melakukan fermentasi untuk mendapatkan energi yang mereka butuhkan untuk melakukan proses kehidupan mereka sebagian besar organisme memperoleh
energi untuk proses ini melalui respirasi aerobik, dengan adanya oksigen bebas. Berbagai mikroorganisme, termasuk ragi dan jamur dan bakteri tertentu,
memperoleh energi melalui fermentasi. Banyak proses fermentasi menghasilkan produk yang penting dalam kedokteran, persiapan makanan, dan bidang lainnya.
Fermentasi digunakan dalam berbagai cara dalam kehidupan kita sehari-hari kehidupan. Sebagai contoh, fermentasi telah digunakan sejak zaman kuno dalam
produksi pewarna biru yang indah, dan kalium nitrat yang merupakan komponen utama dari mesiu hitam. Pengetahuan tentang fermentasi telah diwariskan untuk
industri fermentasi masa kini, di mana ia digunakan dalam proses seperti produksi produk farmasi dan pemurnian air limbah dan limbah material, dan
penelitian sedang dilakukan pada aplikasi lebih lanjut. Namun, jenis fermentasi yang kita paling akrab adalah yang digunakan pada produksi makanan.
Fermentasi alkohol digunakan untuk membuat minuman seperti sake dan anggur, dan fermentasi asam laktat digunakan untuk membuat yogurt dan keju.
Ada berbagai macam makanan fermentasi di seluruh dunia. Produk tertentu yang dihasilkan dari fermentasi ditentukan menurut jenis
mikroorganisme yang menjalankan proses dan substansi di mana fermentasi terjadi. Sebagai contoh, anggur adalah produk dari fermentasi ragi dalam jus
buah, sementara bir merupakan produk fermentasi ragi dalam biji-bijian. Antibiotik obat yang digunakan untuk melawan penyakit menular yang diperoleh
dari keduanya bakteri dan fermentasi jamur. Fermentasi oleh berbagai mikroorganisme digunakan untuk memproduksi zat yang disebut enzim, yang
digunakan dalam berbagai proses medis dan industri untuk mempercepat reaksi kimia. Cuka dan keju adalah produk fermentasi bakteri. Fermentasi ragi
digunakan untuk membuat roti beragi.
PPPPTK IPA
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FERMENTASI
KELOMPOK KOMPETENSI G
68
Beberapa organisme seperti khamir Saccharomyces cereviceace melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi
alkohol etanol. Proses fermentasi alkohol diawali dengan pemecahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Pada proses tersebut,
dibentuk juga 2 ATP dan 2 NADH. Setiap asam piruvat diubah menjadi asetildehid dengan membebaskan CO2. Asetildehid diubah menjadi etanol dan
NADH diubah menjadi NAD+untuk selanjutnya digunakan dalam glikolisis kembali.
Gambar 3.1 Proses Fermentasi ALkohol
Reaksi ini melalui dua proses. Pada langkah pertama piruvat diubah menjadi asetaldehida dan karbondioksida pertama, oleh enzim piruvat dekarboksilase.
Pada langkah kedua, alkohol dehidrogenase mengubah asetal dehida menjadi etanol
.
Gambar 3.2 Reaksi Fermentasi Alkohol
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FERMENTASI
KELOMPOK KOMPETENSI G
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Biologi SMA
69
2. Fermentasi Asam Laktat
Sama halnya dengan fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat dimulai dengan tahap glikolisis. Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan beberapa sel
lainnya, serta beberapa bakteri asam laktat. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras yang tidak memiliki akseptor elektron
eksternal, dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Penimbunan asam laktat pada otot
menyebabkan elastisitas otot menjadi berkurang. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot dan menyebabkan
kram. Asam laktat berlebih dibawa darah menuju hati untuk diubah kembali menjadi asam piruvat. Industri susu menggunakan fermentasi asam laktat oleh
bakteri untuk membuat keju dan yoghurt.
Gambar 3.3 Fermentasi Asam Laktat
Proses fermentasi asam laktat diawali dengan glukosa yang dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melalui glikolisis, membentuk 2 ATP dan
2 NADH. NADH diubah kembali
menjadi
NAD+ saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asam laktat tidak menghasilkan CO2,
seperti halnya fermentasi alkohol.
PPPPTK IPA
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FERMENTASI
KELOMPOK KOMPETENSI G
70
Gambar 3.4 Reaksi Fermentasi Asam Laktat
Peran respirasi anaerob di lingkungan.
Mikroorganisme memainkan peran utama pada pembusukan penguraian makanan. Faktanya adalah bahwa fermentasi dan dekomposisi melibatkan
proses yang sama, yaitu mikroorganisme memecah bahan organik untuk membuat zat baru. Pada saat dekomposisi dihasilkan zat-zat yang lainnya,
seperti hidrogen sulfida atau amonia. Hasil dekomposisi pembusukan ini memiliki peran dilingkungan melalui siklus nitrogen, sulfur, dan karbon.
D. Aktivitas Pembelajaran
Aktivitas pembelajaran yang disarankan dalam mempelajari modul guru pembelajar ini adalah melalui diskusi kelompok, praktikum, dan
mengkomunikasikan hasil analisis data yang diperoleh saat praktikum. Pada bagian E berikut ini merupakan lembar kegiatan praktikum identifikasi produk
hasil glikolisis pada respirasi seluler.
FERMENTASI ALKOHOL 1. Pendahuluan
Khamir yang penting dalam proses fermentasi etanol adalah Saccharomyces. Khamir tersebut banyak digunakan untuk produksi etanol karena memenuhi
kriteria, antara lain produksi etanol tinggi, toleransi terhadap kadar etanol dan substrat tinggi, dan tumbuh baik pada pH netral.
Respirasi anaerob dapat pula disebut fermentasi atau respirasi intramolekul.
Tujuan fermentasi sama dengan respirasi aerob, yaitu mendapatkan energi.
