Fotosintesis aaaa

Laporan Fotosintesis

FOTOSINTESIS

A. Waktu pelaksanaan

Hari/ tanggal

: Senin, 20 April 2009

Tempat

: Laboratorium Fisiologi

Waktu

: 10.00 sampai selesai

B. Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk membuktikan bahwa di dalam proses fotosintesis cahaya, klorofil,dan CO 2 sangat diperlukan C. Landasan teori

Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis. Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan). Fotosintesis juga bias diartikan sebagai suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis ( photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

Page 1


Proses fotosintesis pada tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini: 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia. Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan. Selain itu dalam proses fotosintesis juga digunakan spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis. Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat

Page 2


pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma. 

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain : 1.

Gen

:

bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki klorofil. 2.

Cahaya

:

Beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya, tanaman lain tidak memerlukan cahaya. 3.

Unsur N. Mg, Fe : Merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.

4.

Air

:

Bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida). Reaksi terang Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan

Page 3


panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi. Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat. Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen. Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH. Reaksi gelap ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi

Page 4


ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya). 

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis : 1. Intensitas cahaya 2. Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. 3. Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. 4. Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. 5. Kadar air Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. 6. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. 7. Tahap pertumbuhan Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

Page 5


D. Alat dan bahan

1. Daun Caladium (Talas hias) yang berbintik putih

13. Tabung reaksi 14. Bak plastic ukuran 25 x 40 cm

2. Daun Manihot esculenta

15. Klep dan kayu penyangga

3. Tanaman lain yang berdaun lebar

16. Gelas Erlenmeyer

4. Alumunium foil

17. Benang kasur

5. Kristal KOH/NaOh

18. Penggaris

6. Larutan iodine/lugol

19. Pengaduk kaca

7. Lampu spiritus

20. Pirogalol

8. Beker glass

21. Air

9. Kantong plastic transparan

22. Penangas air

10. Kerta tissue

23. Kain kassa

11. Alcohol 95 %

24. Kertas

12. Pipet U

selofan

warna

merah,

kuning, hijau dan biru

E. Cara kerja

Percobaan 1. Peranan klorofil dalam fotosintesis 1. Ambillah daun Caladium yang berbintik putih. Usahakan daun tersebut telah terkena cahaya matahari. 2. Dengan segera masukkan daun tersebu kedalam air mendidih hingga layu.

Sumber : Hasil Dokumentasi

Page 6


3. Pindahkan daun tadi ke alam tabung reaksi yang telah beri alcohol 95% dan panaskan tabung tersebut di dalam air yang mendidih (jangan sekali-sekali memanaskan tabung reaksi berisi alcohol diatas api secara langsung). Panaskan samapai daun agak pucat.

Sumber : Hasil dokumentasi 4. Angkat daun apabila tampak pucat, cuci bersih lalu bentangkan di atas kertas tissue dan tetesi denga larutan lugol.

Sumber : Hasil dokumentasi 5. Amati apa yang terjadi pada bintik putih ynag ditetesi lugol, bandingkan dengan bagian yang tidak berbintik. Percobaan 2. Peranan cahaya dan panjang gelombang cahaya dalam fotosintesis 1. Pilihlah daun yang berdaun agak lebar (seperti daun Manihot esculenta). Usahakan daun dengan posisi pada tanaman terkena cahaya matahari (jangan dipetik).

Page 7


2. Tutuplah bagian tengah daun dengan alumunium foil dan biarkan daun tersebut selama beberapa jam.

Alumunium Foil

Sumber : hasil dokumentasi

3. Petiklah daun-daun yang ditutup alumunium foil tadi dan langsung masukkan ke dalam air yang mendidih hingga layu. Selanjutnya lakukan seperti langkah ketiga dan keempat pada percoban 1. 4. Amati perubahan yang terjadi pada bagian yang ditutup alumunium foil dan bagian daun yang tidak ditutup. Apakah ada perbedaan? 5. Ulangi percobaab dengan mengganti alumunium foil dengan kertas selofan warna merah, biru, hijau dan kuning, lalu bandingkan hasilnya. Apakah ada perbedaan daun yang ditutupi kertas selofan merah, kuning, hiaju, biru dengan alumunium foil?


Page 8


Percobaan 3. Peranan CO 2 dalam fotosintesis 1. Pilihlah dua buah daun Manihot esculenta yang berdaun sehat dan masih berada dalam satu pohon. 2.

Tutuplah kedua daun tersebut dengan menggunakan kantong plastic tansparan. Untuk daun pertama gunakan kantong transparan yang berisi KOH/NaOH yang dibungkus kain kassa. Biarkan daun-daun tersebut terkena cahaya matahari selama 5 jam (lebih lama lebih baik).

Tanpa NaOH

Dengan NaOH

3. Petiklah daun-daun tadi dan dengan segera daun-daun tersebut dimasukkan kedalam air mendidih. Pisahkan untuk daun yang ditutup kantong plastic yang berisi KOH/NaOH dengan daun yang ditutup kantong plastic tanpa KOH/NaOH.


Page 9


4. Selanjutnya, perlakuan seluruh daun-daun tadi pada langkah 3 dan 4 pada percobaan 1. 5. Amati perubahan yang terjadi pada seluruh daun. Bandingkanlah, apakah ada perbedaan antara daun yang ditutup kantong plastic yang diberi KOH/NaOH dengan daun yang ditutup kantong plastic tanpa KOH/NaOH.

F. Pertanyaan

1. Apakah artinya bila bintik putih pada daun Caladium tidak memberi reaksi positif dengan lugol? jelaskan! 2. Bagaimana halnya dengan daun yang ditutup alumunium foildan daun yang diberi KOH/NaOH. 3. Berapakah pajang gelombang cahaya biru, hijau, merah dan kuning, cahaya mana yang berfungsi dalam fotosintesis? Bandingkanlah dengan hasil praktikum yang anda peroleh! 4. Apakah fungsi lgol dan KOH/NaOH? Apa pula fungsi alcohol 95%? Jelaskan! 5. Apa fotosintesis dapt berlangsung jika tidak ada cahay matahari? 6. Dengan proses fotosintesis menjadikan tumbuhan hiaju memegang peranan yang sangat penting bagi mahluk hidup lainnya. Jelaskan pertanyaan diatas!

G. Hasil pengamatan Daun Caladium

Kelompok

Putih

Merah

Hijau

Daun Manihot esculenta

Selopan

Selopan

Selopan

Selopan

Alumunium

Dengan

Tanpa

merah

kuning

hijau

biru

foil

KOH

KOH

1.

-

+

+++

++

-

++

+

-

-

-

2.

-

++

+

+++++

+++

-

++++

-

-

+

3.

-

+

+

+++

+

-

++

-

-

-

4.

-

+

+++

+

+

-

+

-

-

-

5.

-

+

++

+++

++

-

-

-

-

-

6.

-

+

+++

+++

++

-

-

-

-

+

Page 10


H. Pembahasan

Fotosintesis adalah proses pembentukan karbohidrat dari bahan-bahan anorganik (CO

2

dan H2O) oleh tumbuhan yang berklorofil dengan bantuan energy cahaya. Pada dasarnya, di dalam proses fotosintesis, energy cahaya diserap dan diubah menjadi energy kimia yang stabil dengan cara mensintesis senyawa kimia organic. Secara sederhana reaksi kimia dari fotosintesis adalah sebagai berikut:

12 H2O + 6CO2

C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Dari persamaan reaksi di atas, tampak bahwa selain dihasilkannya karbohidrat, dihasilkan pula gas oksigen dan air. Oksigen yang dihasilkan selanjutnya dibebaskan ke atmosfir. Sebagai sumber karbon diperlukan enam molekul CO2. Di dalam proses fotosintesis, air juga memegang peranan yang sangat penting. Oksigen yang dihasilkan berasal dari pemecahan molekul air. Pada praktikum kali ini, kebutuhan akan cahaya matahari, karbondioksida dan klorofil akan dibuktikan dari beberapa perlakuan. Daun tumbuhan singkong ( Manihot esculantum) diberi beberapa perlakuan diantaranya untuk membuktikan keperluan tumbuhan akan cahaya matahari, maka selama beberapa jam (minimal 5 jam) daun tumbuhan ditutup dengan aluminium foil, dan beberapa macam warna kertas selofan. Sedangkan untuk membuktikan kebutuhannya akan karbondioksida, daun tumbuhan ditutup dengan plastic dan diberi KOH. Terakhir, untuk membuktikan kebutuhan tumbuhan akan klorofil dalam melakukan fotosintesis adalah dengan mengamati daun Caladium yang memiliki bercak-bercak putih (tidak memiliki klorofil). Sebelumnya, pada masing-masing perlakuan, setiap daun direbus dalam air agar daun layu dan alcohol 95% untuk melarutkan klorofil. Kertas aluminium foil merupakan kertas yang dapat menghambat cahaya matahari, sehingga bagian daun yang tertutup oleh kertas aluminium foil tidak dapat melakukan fotosintesis. Hal tersebut dapat dilihat, setelah daun tumbuhan yang tertutup kertas aluminium foil ditetesi lugol. Lugol merupakan senyawa kimia yang digunakan untuk menguji ada tidaknya amilum pada suatu bahan (jika bahan mengandung amilum, maka warna bahan setelah ditetesi lugol adalah ungu kehitaman). Setelah bagian tersebut ditetesi lugol, ternyata

Page 11


bagian tersebut tidak menunjukkan perubahan warna. Hal ini berarti sudah jelas terbukti bahwa cahaya matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman sebagai sumber energy untuk melakukan fotosintesis. Selain itu, perlu diketahui juga bahwa cahaya matahari memiliki beberapa panjang gelombang tertentu yang bisa ditangkap oleh pigmen daun untuk melakukan fotosintesis. Gelombang cahaya tertentu akan mengekspresikan warna tertentu. Misalnya saja, warna merah biasanya memiliki panjang gelombang 650 nm – 700 nm. Kertas selofan yang digunakan untuk menutupi daun dapat memperlihatkan warna apa saja yang berperan dalam terjadinya fotosintesis. Kertas selofan warna merah menunjukkan hasil positif saat diuji dengan larutan lugol. Sedangkan kertas selofan warna biru dan kuning juga menunjukkan hal yang serupa. Kertas selofan warna hijau, menunjukkan hasil negative saat ditetesi dengan larutan lugol. Hal tersebut dikarenakan kertas selofan warna hijau dapat memantulkan cahaya yang berwarna hijau dimana cahaya tersebut sangat dibutuhkan oleh daun. Perlakuan selanjutnya adalah untuk membuktikan kebutuhan tumbuhan akan karbondioksida. KOH jika dibiarkan di udara bebas dapat mengkiat karbondioksida. Demikian juga halnya yang terjadi pada KOH yang diletakkan di plastic yang membungkus daun Manihot esculantum. KOH tersebut akan mengikat karbondioksid yang terdapat di dalam plastic, sehingga nantinya daun tidak bisa melakukan fotosintesis tanpa adanya karbondioksida. Pada tabel hasil pengamatan semua kelompok, terlihat ada beberapa kelompok yang tidak menunjukkan hasil yang sesuai. Beberapa factor diduga mempengaruhi hal tersebut. Diantaranya lama perlakuan dilaksanakan (kurang dari 5 jam, disebabkan cuaca yang tidak mendukung), pelekatan kertas selofan yang kurang erat. Pada daun Caladium, terdapat 3 daerah berdasarkan warna daun, yakni daerah bercak putih ( tidak mengandung klorofil ), daerah merah ( mengandung klorofil ), dan daerah hijau ( mengandung klorofil). Setelah daun Caladium ( sebelumnya direbus di air dan alcohol ) direndam dalam larutan lugol, hanya daerah bercak putih yang tidak menunjukkan perubahan warna. Jadi, bisa dilihat dengan jelas betapa pentingnya klorofil demi berlangsungnya fotosintesis.

Page 12


I. Jawaban pertanyaan

1. Bintik putih pada daun caladium tidak member reaksi positif dengan iodine atau lugol artinya pada bintik putih tersebut tidak mengandung klorofil dimana lugol berfungsi untuk mengetahui adanya kandungan amilum. Pada daerah bintik putih tersebut tidak terjadi proses foto sintesis sehingga tidak bereaksi dengan lugol atau iodine. 2. Daun yang ditutupi alumunium foil dan daun yang diberi KOH/NaOH tidak mengalami fotosintesis. Karena bagian yang tertutupi tersebut tidak bereaksi positif dengan iodine/lugol. Sedangkan daun yang diberi KOH/NaOH juga tidak mengalami fotosintesis, karena CO2 untuk fotosintesis telah diikat oleh NaOH/KOH. 3. -

Merah

( 650 – 700 ) nm

-

Jingga

( 600 – 650 ) nm

-

Kuning

( 560 – 600 ) nm

-

Hijau

( 500 – 560 ) nm

-

Biru

( 470 – 500 ) nm

-

Nila

( 430 – 470 ) nm

-

Ungu

( 390 – 430 ) nm

Dengan melihat panjang gelombang dari warna-warna tersebut dan melihat hasil praktikum, cahaya yang dibutuhkan dalam fotosintesis adalah warna Merah, biru dan kuning. 4. Fungsi lugol, NaOH dan alcohol 95 % Lugol : untuk mendeteksi adanya amilum, member reaksi positif apabila mengandung amilum NaOH : untuk mengikat CO 2 Alkohol 95 % : untuk melarutkan klorofil 5. Fotosintesis dapat terjadi pada malam hari, tetapi hanya pada tumbuhan C3. Dapat disesuaikan dengan penerangan buatan disesuaikan dengan kebutuhan tubuhan tersebut. 6. Proses fotosintesis menjadikan tumbuhan hijau memegang peranan yang sangat penting bagi mahluk hidup karena hasil fotosintesis banyak digunakan oleh manusia baik yang terlihat maupun yang tidak terlihat. Hasil-hasil fotosintesis dari tumbuhan hijau tersebut

Page 13


berupa Oksigen, amilum, pati, dan masih banyak lagi. Dan kebanyakan merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi manusia.

J. Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Pada proses fotosintesis, hal yang paling fundamental yang sangat dibutuhkan adalah cahaya matahari, karbondioksida, dan klorofil. 2. Panjang gelombang cahaya berupa warna yang dapat ditangkap oleh tumbuhan untuk fotosintesis adalah merah, biru dan kuning.

Page 14


DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. 2009. Tersedia. http://www.lablink.or.id/Bio/Sel/fotosintesis.htm 2009]

[Online : 23 April

Anonim 2. 2009. Tersedia.http://www.google.co.id/search?hl=id&q= FOTOSINTESIS&btnG= Telusuri &meta [Online : 23 April 2009] Anonim 2. 2009. Tersedia. http://www.indonesia.go.id/id/index.php?option=com_content&task= view&id=2012&Itemid=689 [Online : 23 April 2009] Anonim 2. 2009. Tersedia. http://www.google.co.id/search?hl=id&q=klorofil+tumbuhan&btnG= Telusuri& meta=cr%3DcountryID [Online : 23 April 2009] Dwidjoseputro.1990. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Page 15

Fotosintesis aaaa

Recommend Documents