BAB I PENDAHULUAN A.
Latar Belakang
Tumbuhan yang ada di dunai ini sangat beraneka ragam. Mulai dari tingkat sel, jaringan, organ, maupun sistem organ hingga spesiesnya. Perbedaan tersebut meliputi bentuk, ukuran maupun warna. Perbedaan bentuk maupun ukuran dapat diamati secara keseluruhan satu tanaman, sedangkan untuk perbedaan warna tampak jelas pada warna bunga atau pada warna daunnya. Warna pada organ tanaman berbeda-beda disebabkan oleh kandungan pigmennya. 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. Ada yang berwarna jingga berarti memiliki pigmen karotein, memiliki pigmen xantofil (kuning), pigmen klorofil a (hijau biru), klorofil b (hijau kuning), dan pigmen antosianin (merah). Misalnya saja suatu daun berwarna hijau, berarti dia memiliki pigmen klorofil yang peka terhadap cahaya yang terdapat dalam sel khusus atau di dalam kloroplas. Akan tetapi, suatu tanaman dapat memiliki lebih dari satu pigmen. Hal tersebut tampak pada daun yang memiliki lebih dari satu warna, misalnya pada tanaman puring. Pada waktu daunnya masih muda, maka akan tampak warna hijau muda, namun setelah daun tua maka nampak berwarna hitam kemerahan, ataupun merah kecokelatan. Namun, pada umumnya daun memiliki pigmen klorofil karena sebagian besar daun tumbuhan melakukan fotosintesis untuk kebutuhan hidupnya sendiri. Dan organ yang hanya memiliki pigmen klorofil yang dapat melakukan fotosintesis.. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai hal tersebut di atas maka diadakanlah suatu praktikum dengan menggunakan beberapa macam warna daun.
A. Rumusan masalah
Dari latar belakang yang telah saya kemukakan di atas, maka dapat ditarik suatu rumusan masalah yaitu Bagaimana pengaruh umur daun terhadap kadar klorofil pada suatu tanaman ?
B. Tujuan penalitian
Adapun kegiatan penelitian ini bertujuan untuk mengukur kadar klorofil berbagai daun dari suatu tanaman yang umurnya berbeda-beda. C. Manfaat penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat untuk menambah investasi ilmu pengetahuan tentang kadar klorofil berbagai daun dari suatu tanaman yang memiliki umur berbeda-beda.
BAB II KAJIAN TEORI
Fotosintesis
yaitu
suatu
proses
biokimia
pembentukan
zat
makanan
berbentuk karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun, yaitu klorofil. Selain yang mengandung zat hijau daun, ada juga makhluk hidup yang berfotosintesis yaitu alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum, mulai dari yang tidak kelihatan adalah inframerah kemudian berturut-turut merah, jingga, kuning, biru, nila, ungu, dan ultra ungu dimana masing-masing spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda sehingga pengaruhnya terhadap proses fotosintesis juga berbeda. Proses fotosintesis pada sel-selnya mengandung kloroplas atau organel yang mengandung zat warna atau pingmen hijau (klorofil). Klorofil inilah yang berperan penting dalam proses fotosintesis karena pigmen ini yang mampu men yerap energi cahaya matahari. Klorofil adalah kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan, menyerap cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses fotosintesis. Berikut ini adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis: 1. Intensitas cahaya Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. 2. Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. 3. Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bek erja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. 5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila k adar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. 6. 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. Molekul yang mengaborpsi cahaya tampak adalah pigmen berwarna atau hitam. Electron yang menjadi tereksitasi biasanya elektron yang mobil yang berasosiasi dengan ikatan rangkap yang tidak jenuh. Misal klorofil, mempunyai tingkat ketidakjenuhan yang tinggi dan mengabsorpsi cahaya yang efisien, terutama cahaya biru dan merah. Cahay mempunyai dua sifat yaitu sifat gelombang dan sifat partikel. Sifat partikel cahaya biasanya dinyatakan terdapat pada foton dan kuanta, yaitu suatu paket energi yang mempunyai ciri tersendiri; masing-masing foton mempunyai panjang gelombang tertentu. Energi dalam tiap foton berbanding terbalik dengan panjang gelombang, jadi panjang gelombang cahaya ungu dan biru mempunyai energi foton yang lebih tinggi dari panjang gelombang cahaya jingga (orange) dan merah (Anonim, 2011). 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 (Salisbury, 2000).
Klorofil sebagaimana dikenal pada umumnya berperan dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini, ada tiga fungsi utama dari klorofil yaitu dengan memanfaatkan energi matahari, memicu fiksasi CO2 menjadi karbohidrat dan menyediakan dasar energetik bagi ekosistem secara keseluruhan. Kekuatan mesin fotosintetik ini luar biasa hebat, produk yang dihasilkannya mampu memberikan manfaat yang besar bagi kehidupan manusia (Gardiner, 1991). Makin pekat suatu larutan zat yang berwarna, makin banyak menyerap cahaya, sehingga kelihatan makin gelap, adanya hubungan antara penyerapan cahaya dengan konsentrasi larutan, merupakan prinsip dasar dari kegunaan spektofotometer. Konsentrasi suatu larutan zat berwarna dapat pula diketahui dengan mudah, berdasarkan harga absorbansinya (OD = Optical Density), karena konsentrasi berhubungan secara linear dengan OD. Selain itu, dengan menggunakan apektofotometer spektronik 21 D dapat pula tebaca langsung konsentrasi suatu larutan yang diukur (Ismail. 2011). Sumber energi dari semua makhluk hidup adalah matahari. Radiasi matahari yang sampai ke bumi ini hanya sebagian kecil saja dari spektrum elektromagnit. Panjang gelombang cahaya matahari yang sampai di permukaan bumi meliputi 310 hingga 2300 nm. Panjang gelombang 225 nm (ultraviolet) juga diradiasi oleh matahari, tetapi λ ini adalah foton yang sangat tinggi energinya yang berbahaya bagi banyak kehidupan, terhalang oleh selapis ozon di atmosfer paling atas. Sinar lebih panjang dari 2500 nm (2,5 µ) terutama dihilangkan oleh uap air dan CO2 di atmosfir. Cahaya tampak merupakan sebagian kecil dari cahaya yang sampai ke bumi (Sasmitamihardja, 1990).
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis penelitian
Dalam penelitian in terdapat variabel-variabel percobaan yaitu variabel manipulasi, variabel kontrol dan variabel respon sehingga disebut sebagai eksperimental 3.2 Variabel penelitian
Variabel manipulasi : - Usia daun (daun muda, setengah tua, tua) - Jenis tanaman Variabel kontrol
Variabel respon
: - Berat daun -
Larutan alkohol
-
Volume akhir filtrat
-
Panjang gelombang pada spectofotometer : Kadar klorofil
3.3Alat dan bahan
1. Alat
Lumpang porselin dan alu
Gelas ukur
Tabung spectofotometer
Kertas saring
Pipet tetes
Timbangan (neraca timbang)
Spectofotometer
2. Bahan
Daun yang dengan umur berbeda
Daun muda yang diambil daun pucuk / nomor 1
Daun setengah tua diambil daun nomor 3 dari pucuk
Daun tua diambil daun nomor 5 dari pucuk
Larutan alkohol 95 %
3.4 Langkah kerja
Adapun langkah kerja yang dilakukan sebagai berikut : 1. Menimbang satu gram daun kayu putih yang masih segar untuk masing-masing umur daun yang berbeda (daun muda, setengah tua, dan tua). Kemudian memotongnya kecilkecil. 2. Menggerus potongan – potongan daun tersebut dalam lumpang porselin sampai halus. 3. Mengekstraksi gerusan daun tersebut dengan menggunakan Spectrofotometer pada panjang gelombang 649 nm dan 665 nm. Sebelum pengukuran, men gkalibrasikan dahulu. Menggunakan larutan alcohol 95% sebagai pelarut untuk kalibrasi. 4. Mencatat nilai absorbansi (Optical Density) 5. Menghit8ung kadar klorofil a, kadar klorofil b, da n kadar klorofil total dengan rumus dari Wintermans dan de Mots sebagai berikut : - Klorofil a
: 13,7 x OD 665 – 5,76 x OD 649 (mg/l)
- Klorofil b
: 25,8 x OD 649 -7,7 x OD 665 (mg/l)
- Klorofil total
: 20,0 x OD 649 + 6,1 x OD 665 (mg/l)
3.5 RANCANGAN PERCOBAAN
Timbang 1 gram daun puring hi au an masih se ar,
Saring ekstrak daun tersebut dengan menggunakan kertas saring sampai volum akhir filtrat 100 ml.
Masukkan ekstrak dalam tabung Spectrophotometer
Ukur
kadar
menggunakan
filtar
tklorofil
Potong daun puring hijau kecil-kecil
dengan
Spectrophotometer
panjang gelombang 649 nm dan 665 nm.
pada
Tumbuk potongan daun dengan mortal alu
Tambahkan alkohol 90% sebanyak 100ml untuk membuat filtrat
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
a. Tabel Tabel Kelompok
Tabel kadar klorofil daun puring hijau pada umur yang berbeda OD
Umur
Klorofil a
Klorofil b mg/l
Klorofil total
daun
649
665
mg/l
Muda
0,25
0,25
1,985
4,525
6,525
½ tua
0,42
0,42
3,32
7,6
11
Tua
0,46
0,47
3,79
8,25
12,07
mg/l
Tabel Kelas
Tabel kadar klorofil pada berbagai macam daun pada tanaman yang berbeda
Jenis Tanaman
OD
Umur Daun
Kadar Klorofil
Total
mg/l
klorofil
Nodus
649
665
a
b
mg/l
Muda
0,25
0,25
1,985
4,525
6,525
1
Setengah tua
0,42
0,42
3,32
7,6
11
3
Tua
0,46
0,47
3,79
8,25
12,07
6
Daun
Muda
0,75
0,79
5,7
14,6
20,38
1
Sambang
Setengah tua
0,37
0,35
3,1
6,2
9,1
3
Darah
Tua
0,52
0,54
4,0
9,9
14
5
Muda
0,27
0,29
2,42
4,73
7,17
2
Setengah tua
0,70
0,66
6,02
10,6
16,7
4
Tua
0,62
0,70
5,01
12,98
18,03
8
Puring Hijau
Daun Jambu
Daun Kenitu
Muda
0,58
0,62
5,15
10,19
15,38
1
Setengah tua
0,63
0,80
7,33
10,09
17,48
3
Tua
0,75
0,88
7,74
12,57
20,37
6
b. Diagram
( Diagram Kelompok ) Diagram pada daun Puring Hijau
Histogram Kadar Klorofil Pada Daun Puring Hijau 14 12 10
Klorofil a
l i f
o r o l K r a d a K
Klorofil b
8
Klorofil total 6 4 2 0 Muda
Setengah Tua Umur Daun
Tua
4.2 Analisis data
Berdasarkan data diatas, maka dapat dianalisis bahwa kadar klorofil pada tanaman puring dalam satu tanaman memiliki kandungan klorofil yang berbeda-beda tergantung umur dari daun tersebut. Pada daun puring yang masih muda letak daun tersebut berada pada bagian pucuk dari cabang memiliki OD pada 649 yaitu 0,25 dan OD pada 665 yaitu 0,25; kadar klorofil a yaitu sebesar 1,985 mg/l, klorofil b sebanyak 4,525 mg/l dan klorofil total yaitu sebesar 6,525 mg/l. Pada daun setengah tua yaitu pada daun yang berada pada posisi 3-4 yang dihitung mulai dari pucuk memiliki OD 649 yaitu 0,42 dan OD 665 yaitu 0,42 sedangkan kadar klorofil a yaitu 3,32 mg/l, pada klorofil b yaitu 7,6 mg/l dan klorofil total sebesar 11 mg/l. Pada daun tua atau daun pada lokasi nomor 5-6 yang dihitung dari pucuk memiliki OD 649 yaitu 0,46 OD 665 yaitu 0,47 dengan kandungan klorofil a yaitu 3,79 mg/l, klorofil b yaitu 8,25 mg/l dan klorofil total adalah 12,07 mg/l, dari hasil percobaan bahwa makin tua usia daunnya, maka makin banyak kadar klorofilnya.
4.3 Pembahasan
Berdasarkan analisis data diatas, maka dapat dibahas bahwa umur dari daun tersebut (daun muda, daun setengah muda dan daun tua) memiliki kadar klorofil yang berbeda-beda. Kandungan klorofil a paling banyak terdapat pada puring hijau yang berumur tua yaitu sebanyak 3,79 dan yang paling sedikit ada di daun muda yaitu 1,985; kandungan klorofil b yang paling banyak terdapat pada puring hijau yang berumur tua yaitu 8,25; dan yang paling rendah terdapat pada daun puring muda yaitu 4,525. Dengan kata lain, semakin tua umur dari daun, maka kandungan klorofilnya semakin banyak, dan jika daun memiliki umur yang pendek (daun muda), maka kandungan klorofilnya juga semakin sedikit. Hal ini dikarenakan oleh beberapa faktor, yaitu :
Morfologi daun, pada daun tua letaknya dibawah daun muda, sehingga intensitas cahaya yang didapatkan lebih sedikit daripada intensitas cahaya yang diterima oleh daun muda. Pada daun tua proses fotosintesis akan terjadi secara maksimal, oleh karena itu klorofil yang dihasilkan akan lebih banyak daripada di daun muda.
Banyaknya intensitas cahaya yang diterima akan mengurangi jumlah klorofil yang dikandung oleh daun. Oleh karena itu daun muda atau daun yang berada pada pucuk akan
memiliki jumlah klorofil yang lebih sedikit dari pada daun yang ternaungi dibawahnya (daun tua)
Diskusi
1. Jelaskan menngapa kadar klorofil daun pada berbagai umur berbeda. Kemukakan pendapat saudara dengan memberikan teori-teori yang mendukung?
Karena setiap daun mempunyai kadar klorofil yang berbeda. Pada daun yang tua selalu mempunyai kadar klorofil yang lebih banyak dari daun yang muda. Hal ini dikarenakan daun yang sudah tua otomatis sel-sel fotosintetik sudah banyak yang mengalami pembelahan sehingga jumlahnya menigkat.
2. Jelaskan fungsi klorofil didalam proses fotosintesis ?
Fungsi klorofil di dalam proses fotosintesis yaitu untuk menangkap cahaya
dan
menyalurkan elektron yang berenergi tinggi ke sistem siklus elektron. 3. Manakah diantara tumbuhan terdedah dan ternaung (pada spesies yang sama) yang memiliki jumlah klofofil terbesar. Mengapa demikian ?
Tumbuhan yang mempunyai jumlah klorofil yang lebih besar adalah tumbuhan ternaung. Hal ini dikarenakan beberapa hal, yakni :
Daun pada tumbuhan ternaung menggunakan lebih banyak energi untuk menghasilkan
pigmen
permanent
cahaya
yang
memungkinkannya
mampu
menggunakan semua cahaya dalam jumlah dengan pola yang terbatas yang mengenainya.
Kloroplas di daun yang ternaungi tersusun secara fototaksis dalam pola yang memaksimumkan penyerapan cahaya.
Pada daun yang ternaung, kondisi pencahayaan relative kurang, sehingga daun aktif membentuk pigmen, terutama klorofil untuk dapat terus beraktivitas fotosintesis.
Pada daun ternaung, mempunyai lamina yang tebal, hal ini karena daun tersebut mempunyai jaringan palisade yang panjang sehingga banyak mengandung klorofil.
BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan
Dari percobaan mengukur kadar klorofil yang telah di lakukan diatas, maka kami dapat menyimpulkan bahwa kadar klorofil pada satu jenis tanaman berbeda-beda tergantung pada umur dari daun tersebut. Pada daun yang masih muda, daun tersebut memiliki kadar klorofil yang rendah, pada daun yang setengah tua memiliki kadar klorofil yang cukup tinggi, sedangkan pada daun yang tua memiliki kadar klorofil yang lebih tinggi sehingga daun tersebut akan berwarna hijau tua. Kadar klorofil ini terbagi menjadi dua yaitu klorofil a dan b, kadar klorofil b ini akan memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan nilai kadar klorofil a.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Pengukuran Kadar Klorofil . http://wikipedia/ Klorofil/sains.com. Diakses pada tanggal 29 Maret 2013.
Pengukuran
Kadar
Gardiner, Franklin P; dkk. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia UI Press.
Ismail. 2011. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNM.
Salisbury, Frank B, dkk. 2000. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Penerbit ITB Bandung.
Sasmitamihardja, Dardjat dan Arbayah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Jurusan Biologi FMIPA ITB.
Lampiran
Kadar korofil daun puring hijau tua : - Klorofil a
= 13,7 x OD 665 – 5,76 OD 649 = 13,7 (0,47) – 5,76 (0,46) = 3,79 (mg/l)
- Klorofil b
= 25,8 x OD 649 – 7,7 OD 665 = 25,8 (0,46) – 7,7 (0,47) = 8,25 (mg/l)
- Klorofil total
= 20,0 x OD 649 + 6,1 OD 665 = 20,2 (0,46) + 6,1 (0,47) = 6,33 (mg/l)
Kadar korofil daun puring hijau setengah tua : - Klorofil a
= 13,7 x OD 665 – 5,76 OD 649 = 13,7 (0,42) – 5,76 (0,25) = 3,32 (mg/l)
- Klorofil b
= 25,8 x OD 649 – 7,7 OD 665 = 25,8 (0,42) – 7,7 (0,42) = 7,6 (mg/l)
- Klorofil total
= 20,0 x OD 649 + 6,1 OD 665 = 20,2 (0,42) + 6,1 (0,42) = 11 (mg/l)
Kadar korofil daun puring hijau muda : - Klorofil a
= 13,7 x OD 665 – 5,76 OD 649 = 13,7 (0,25) – 5,76 (0,25) = 1,985 (mg/l)
- Klorofil b
= 25,8 x OD 649 – 7,7 OD 665 = 25,8 (0,25) – 7,7 (6,25) = 4,625 (mg/l)
- Klorofil total
= 20,0 x OD 649 + 6,1 OD 665 = 20,2 (0,25) + 6,1 (0,42) = 6,525 (mg/l)
