BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah proses pengubahan zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas (Kimball, 2002).
Tumbuhan tingkat tinggi umumnya tergolong pada organisme autrotof, yaitu makhluk yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari fotosintesis. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa (Kimball, 2002).
Dalam kehadiran cahaya, fotosintesis dapat terjadi pada sembarang bagian hijau tumbuhan, akan tetapi pada tumbuhan darat yang khusus hanya daun dengan bagian permukaan yang luas dan kloroplas yang banyak yang merupakan pusat utama proses dari fotosintesis. Karbondioksida yang digunakan pada fotosintesis diperoleh dari atmosfer yang biasanya mengandung gas ini sekitar 0,03 persen volume (Kimball, 2002).
Praktikum kali ini akan melakukan percobaan tentang fotosintesis. Fotosintesis adalah suatu proses biologi kompleks. Proses fotosintesis menggunakan energi cahaya yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yng terdapat di dalam kloroplas. Fotosintesis memerlukan CO2 dan H2O sebahan untuk menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen. Karbohidrat mantap yang pertama kali terbentuk adalah glukosa. Proses ini dipengaruhi oleh bermacam-macam faktor seperti suhu, cahaya, kadar oksigen, kadar H2O/air, unsur hara dan unsur daun (Kimball, 1999).
1.2. Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis dihasilkan oksigen, mengamati pengaruh cahaya dan CO2 terhadap pembentukan oksigen pada proses fotosintesis, untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam jaringan daun yang diberi perlakuan cahaya matahari berbeda, serta untuk mengukur jumlah CO2 yang dibebaskan selama respirasi dan menghitung respiratory quotient (RQ)-nya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organik H2O dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari (Kimball, 2002).
Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi di bagian daun suatu tumbuhan yang memiliki klorofil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan klorofil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986).
Sebagai makhluk hidup yang tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses fotosintesis. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa (Kimball, 1999).
Klorofil adalah pigmen karena menyerap cahaya, yakni radiasi elektromagnetik di spektrum kasat mata. Cahaya putih mengandung semua warna spektrum kasat mata dari warna merah sampai violet, tidak seluruh panjang gelombang unsur dapat diserap dengan baik secara merata oleh klorofil. Klorofil tadi berfungsi menyerap cahaya matahari. Tenaga eksitasi yang diperoleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen yang dibebaskan ke atmosfer, peristiwa ini disebut peristiwa fotolisis air . Oleh karena itu proses fotosintesis pada tumbuhan dibedakan atas reaksi terang dan reaksi gelap, yaitu (Supeni , 1996) :
1. Reaksi Terang
Reaksi terang fotosintesis merupakan reaksi pengikatan energi cahaya oleh klorofil yang berlangsung di grana yang dilaksanakan oleh fotosistem. Fotosistem merupakan unit yang mampu menangkap energi cahaya matahari dalam rantai transfor elektron pada fotosintesis. Tersusun atas kompleks antene pusat reaksi dan akseptor elektron.
2. Reaksi gelap
Reaksi gelap fotosintesis merupakan reaksi pengikatan CO2 oleh molekul RBP (Ribolusa Bifosfat) untuk mensintesis gula yang berlangsung di stroma, reaksi gelap meliputi 3 hal penting, yaitu:
a. Karboksilasi, merupakan pengikatan CO2 oleh RBP untuk membentuk molekul PGA.
b. Reduksi : PGA (3C) direduksi oleh NADPH menjadi PGAL (3C).
c. Regenerasi : pembentukan kembali RBP.
Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :
|
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Peristiwa fotosintesis ini berlangsung bila ada klorofil dan cahaya yang cukup. Klorofil terdapat sebagai butiran hijau yang berada dalam kloroplas dan umumnya kloroplas ini berbentuk oval, dengan bahan dasar disebut stroma sedangkan butiran-butiran yang terdapat didalamnya disebut grana. Pada klorofil terdapat rangkaian disebut dengan fitil yang dapat terlepas menjadi fitol (C20H39OH). Jika air dan pengaruh enzim klorofilisasi (Salibury&Ross, 1995).
Selain itu, laju fotosintesis dipengaruhi oleh hal-hal seperti suhu, CO2, dan cahaya. Pengaruh suhu sangat jelas yaitu semakin tinggi suhu maka fotosintesis akan berlangsung semakin cepat. CO2 dalam kloroplas stroma dipindahkan oleh RBP karboksilasi reaksi dan gradien CO2 masuk melalui dinding kloroplas, sitosol, membran sel, dan dinding sel ke luar lingkungan sel melalui stroma ke udara luar (Salibury&Ross, 1995).
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat
Praktikum dilaksanakan pada pukul 08.00 WITA, hari rabu, tanggal 11 November 2009. Bertempat di Laboratorium biologi dasar 1, Lab. Dasar FMIPA UNLAM. Banjarbaru.
3.2. Alat dan Bahan
3.2.1. Fotosintesis
Alat yang digunakan adalah Beaker glass, corong kaca, tabung reaksi, kawat, cutter.
Bahan yang digunakan adalah Hydrilla verticillata, air kolam, larutan 0,25 % NaHCO3.
3.2.2. Pembentukan Karbohidrat Pada Fotosintesis
Alat-alat yang digunakan adalah Beaker glass, cawan petri, lampu spiritus, kaki tiga, penjepit.
Bahan yang digunakan adalah daun tumbuhan segar, larutan JKJ, alkohol 95%, air, kertas karbon / aluminium foil.
3.2.3. Pengukuran Respirasi Kecambah
Alat-alat yang digunakan adalah respirometer ganong dan statif, corong gelas, penunjuk waktu.
Bahan yang digunakan adalah kecambah kacang hijau, larutan KOH 10% dan akuades, vaselin.
3.3. Proseder Kerja
3.3.1. Fotosintesis
a. Dimasukkan beberapa cabang Hydrilla verticillata yang sehat sepanjang kira-kira 15 cm ke dalam corong kaca.
b. Dimasukkan corong kaca ke dalam beaker glass yang berisi medium, di mana setiap 100 ml air ditambahkan 2 ml NaHCO3 0,25% dengan posisi corong menghadap ke bawah.
c. Bagian atas corong ditutup dengan tabung reaksi yang diusahakan berisi sebagian besar medium, dalam keadaan terbalik.
d. Ditandai masing-masing perlakuan dengan label A, B, C, D, E, dan F di mana
A = medium air dan diletakkan di tempat terang dalam ruangan (intensitas cahaya I).
B = medium air dan diletakkan di luar ruangan di bawah pohon (intensitas cahaya II).
C = medium air dan diletakkan di luar ruangan, di tempat terbuka (intensitas cahaya III).
D = medium air + larutan NaHCO3 dan diletakkan di tempat terang dalam ruangan (intensitas cahaya I).
E = medium air + larutan NaHCO3 dan diletakkan di luar ruangan di bawah pohon (intensitas cahaya II).
F = medium air + larutan NaHCO3 dan diletakkan di luar ruangan, di tempat terbuka (intensitas cahaya III).
e. Diamati gelembung-gelembung gas yang muncul dari potongan cabang/ranting yang terjadi selama 15 menit, dan 30 menit. Banyaknya gelembung yang muncul per satuan waktu waktu digunakan sebagai petunjuk laju fotosintesis. Perhitungan dilakukan 2 kali dan diambil rata-ratanya.
f. Ditampilkan hasil pengamatan yang diperoleh dalam bentuk grafik.
3.3.2. Pembentukan Karbohidrat Pada Fotosintesis
a. Ditutup daun tumbuhan yang belum kena sinar matahari sebagian dengan aluminium foil dan dijepit selama 2 x 24 jam.
b. Direbus air dalam beaker glass sampai mendidih pada lampu spritus.
c. Dipanaskan alkohol di dalam beaker glass kecil pada air mendidih.
d. Dimasukkan daun tumbuhan yang akan di uji ke dalam air panas sampai layu, kemudian ke dalam alkohol panas.
e. Diulangi percobaan ini dengan menggunakan daun lain yang tidak diberi perlakuan air panas.
f. Dicuci daun tersebut dengan air panas dan dimasukkan ke dalam larutan JKJ selama beberapa menit.
g. Dicuci dengan air kemudian dibentangkan dan diamati perubahan yang terjadi.
3.3.3. Pengukuran Respirasi Kecambah
a. Disiapkan alat dan bahan, ditimbang 10 gr kecambah kacang hijau.
b. Dimasukkan akuades ke dalam pipa respirometer, dan kecambah dimasukkan ke dalam tabung respirometer dan sumbatnya diputar sampai kedua lubang berhadapan.
c. Diatur permukaan air dalam pipa pada skala 20 dengan jalan menaikkan dan menurunkan pipa.
d. Disumbat diolesi dengan vaselin, kemudian diputar sehingga udara di dalam tabung respirometer terpisah dari udara luar. Dibiarkan selama 30 menit.
e. Diamati perubahan permukaan air dalam pipa. Jika permukaan airnya turun maka nilainya positif dan jika permukaan air naik berartu bernilai negatif.
f. Diulangi kegiatani dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Dari praktikum yang telah dilakukan, didapat hasil sebagai berikut :
4.2. Pembahasan
Praktikum kali ini ada terdapat tiga percobaan yang akan dibahas yaitu tentang fotosintesis, pembentukan oksigen pada proses fotosintesis untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis dihasilkan oksigen (O2) dan pembentukan karbohidrat pada fotosintesis untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam jaringan daun, serta respirasi pada kecambah.
Fotosintesis adalah suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Fotosintesis selain memerlukan cahaya matahari sebagai bahan bakar juga memerlukan karbondioksida dan air sebagai bahan anorganik yang akan diproses untuk menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen.
Reaksi yang terjadi saat fotosintesis adalah :
CO2 + H2O 
C6H12O6 + O2
Dari reaksi tersebut kita dapat memperkirakan bahwa pada fotosintesis akan terbentuk oksigen. Percobaan pertama mencoba membuktikan hal tersebut. Hydrilla dimasukkan ke dalam gelas beaker yang terlebih dahulu telah dilengkapi dengan corong penutup dan gelas kimia, kemudian air dimasukkan dan pada saat air memenuhi gelas beaker dan usahakan air masuk kedalam gelas kimia tidak terdapat gelembung udara dari luar serta disesuaikan dengan batas setengah setelah leher corong.
Gelas beaker yang berisi air ini dilakukan dengan perlakuan A (medium air di dalam ruangan), B (medium air di luar ruangan di bawah pohon), C (medium air di tempat terbuka), D (medium air + larutan NaHCO3 di dalam ruangan), E (medium air + larutan NaHCO3 di luar ruangan di bawah pohon) dan F (medium air + larutan NaHCO3 di tempat terbuka), yang berbeda kadar cahaya yang bertujuan untuk memperoleh hasil gelembung yang berbeda pula jumlahnya sehingga didapatkan hubungan antara jumlah gelembung dengan kadar cahaya yang terdapat pada grafik. Pada grafik tersebut dapat dijelaskan tentang adanya hubungan antara perlakuan (menggunakan sedikit cahaya dengan banyak cahaya), jumlah gelembung, dan waktu dalam proses fotosintesisnya.
Dapat dilihat bahwa, gelembung udara yang dihasilkan menandakan bahwa proses fotosintesis pada Hydrilla verticilata menghasilkan oksigen. Berdasarkan hasil pengamatan jumlah gelembung udara yang dihasilkan pada perlakuan A, B, C, D, dan E dalam medium dan tempat yang telah ditetapkan. Masing - masing jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan perlakuan F yang berada pada medium air + larutan NaHCO3 yang ditempatkan di luar ruangan di tempat terbuka walaupun waktu yang digunakan sama. Jumlah gelembung pada perlakuan A yaitu 4 buah pada 15 menit dan 7 buah pada 30 menit, jumlah gelembung pada perlakuan B yaitu 13 buah pada 15 menit dan 37 buah pada 30 menit, jumlah gelembung pada perlakuan C yaitu 29 buah pada 15 menit dan 71 buah pada 30 menit, jumlah gelembung pada perlakuan D yaitu 4 buah pada 15 menit dan 5 buah pada 30 menit, jumlah gelembung pada perlakuan E yaitu 60 buah pada 15 menit dan 90 buah pada 30 menit, dan jumlah gelembung pada perlakuan F yaitu 90 buah pada 15 menit dan 136 buah pada 30 menit.
Hal ini membuktikan bahwa intensitas cahaya sangat mempengaruhi proses fotosintesis dan merupakan bagian terpenting dalam kehidupan dan proses pembentukan makanan. Intensitas cahaya yang optimum sangat baik untuk proses fotosintesis, sebaliknya dengan intensitas cahaya yang terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menghambat berlangsungnya proses fotosintesis, serta dengan ditambahkan larutan NaHCO3 dimana membuat jumlah gelembung oksigen bertambah, hal tersebut terjadi karena CO3 sangat berperan penting dalam proses fotosintesis.
Selain intensitas cahaya juga terdapat faktor lain yang mempengaruhi proses fotosintesis adalah temperatur, kadar CO2 dan O2, kadar air dan unsur mineral yang ada. Laju pembentukan oksigen dapat digunakan sebagai suatu petunjuk untuk laju fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan. Dari tabel, dapat dilihat perbandingan banyak gelembung gas yang timbul. Percobaan yang ditambah larutan NaHCO3 ternyata dapat mempercepat laju fotosintesis. Fungsi larutan NaHCO3 disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis.
Percobaan kedua yaitu pembentukan karbohidrat pada proses fotosintesis, pada daun tumbuhan berupa daun mangga, sirsak, jeruk, ketapang, dan srikaya yang sebelumnya pada bagian tengah daun tersebut dibungkus dengan menggunakan aluminium foil selama kurang lebih 2 hari. Bagian daun yang ditutupi dengan aluminium foil terlihat warna daun yang terang dibandingkan warna daun yang tidak ditutupi dengan aluminium foil, karena bagian daun tersebut tidak mendapat sinar matahari sehingga tidak terjadi fotosintesis. Menentukan adanya pembentukan amilum yang berasal dari karbohidrat. Hal yang pertama dilakukan, yaitu masing-masing daun tersebut yang sudah dipetik dari pohonnya, lalu dibuka aluminium foilnya, kemudian dimasukkan ke dalam air yang sedang mendidih setelah dipanaskan diatas hot plate, untuk membedakan yang terjadi antara daun yang terkena sinar matahari dengan daun yang tidak terkena sinar matahari. Kemudian, daun-daun tersebut dimasukkan lagi ke dalam alkohol 95 % yang juga telah dipanaskan agar dapat membuka pori-pori daun. Setelah dimasukkan dalam alkohol yang telah dipanaskan tersebut, sebagian daun warnanya akan berubah menjadi pucat (memudar), karena alkohol dapat melunturkan klorofil, sehingga air dalam pemanasan alkohol tersebut berubah menjadi warna hijau dan warna daun yang berubah menjadi lebih memudar dan lemas akibat adanya klorofil yang terlarut dalam air serta yang terakhir ditetesi dengan larutan JKJ pada bagian muka dan belakang daun yang digunakan sebagai indikator untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam jaringan daun yang diberi perlakuan cahaya matahari berbeda.
Dari hal tersebut, terlihat bahwa pada daun ketapang, daun mangga, dan daun jeruk yang setelah diberi larutan JKJ terdapat bintik-bintik/bercak hitam yang menandakan adanya kandungan amilum dalam jaringan daun tersebut, sedangkan pada daun sirsak dan daun srikaya setelah diberi larutan JKJ hanya terjadi perubahan warna yang menandakan tidak terdapat amilum pada daun tersebut. Jadi dapat dibuktikan, bahwa larutan JKJ digunakan sebagai indikator untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam jaringan daun yang diberi perlakuan cahaya matahari berbeda.
Pada percobaan pengukuran respirasi kecambah, tidak terdapat perbedaan untuk volume CO2 yang dihasilkan. Sedangkan untuk waktunya mengalami perbedaan mencolok, yaitu untuk kecambah menggunakan akuades memerlukan waktu 9 menit, sedangkan yang menggunakan larutan KOH hanya 3,5 menit. Hal ini menunjukkan bahwa larutan KOH mempercepat proses respirasi.
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:
1. Fotosintesis adalah suatu proses metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan memakai karbondioksida (CO2) dari udara dan air (H2O) dari dalam tanah dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil.
2. Intensitas cahaya matahari dan karbondioksida ikut mempengaruhi pembentukan oksigen pada proses fotosintesis.
3. Larutan NaHCO3 sangat berperan penting dalam proses fotosintesis, karena dapat menambah jumlah gelembung oksigen dalam proses fotosintesis pada Hydrilla verticilata.
4. Alkohol dapat melunturkan klorofil dan membuka pori-pori, sehingga air dalam pemanasan alkohol tersebut berubah menjadi warna hijau dan warna daun berubah menjadi lebih memudar (hijau daun berkurang) dari warna sebelumya akibat adanya klorofil yang terlarut dalam air.
5. Larutan JKJ digunakan sebagai indikator untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam jaringan daun, yaitu dengan terdapat atau tidaknya bintik-bintik hitam pada permukaan bagian daun tersebut.
6. Pada daun sirsak dan daun srikaya tidak terdapat amilum ketika ditetesi larutan JKJ dan hanya terjadi perubahan warna. Sedangkan pada daun ketapang, daun mangga, dan jeruk terdapat adanya kandungan amilum setelah ditetesi larutan JKJ dengan terdapat bintik-bintik hitam yang menandakan adanya kandungan amilum dalam jaringan daun tersebut.
5.2. Saran
Sebelum melakukan praktikum terlebih dahulu harus mengetahui tujuan dan dasar-dasar teori praktikum. Dalam pengamatan yang akan dilakukan pada praktikum hendaknya lebih sabar dan teliti sehingga kita dapat menghasilkan pengamatan yang baik dan sempurna sesuai dengan apa yang kita kehendaki.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga, Jakarta.
Kimball, J. W. 1999. Biologi Umum. Erlangga, Jakarta
Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga, Jakarta.
Salisbury, B. & Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. ITB. Bandung.
Supeni, Tri. 1996. Biologi. Erlangga. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Silahkan tulis komentar Anda disini