APORAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN “ Carbohydrate Test of Photosynthesis ”
LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN
FISIOLOGI TUMBUHAN
“ Carbohydrate Test of Photosynthesis ”
Oleh:
Estamia Putri Hinely Siahaan
F05112057
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2014
Abstrak
Fotosintesis adalah suatu
proses biokimia pembentukan zat
makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa
jenis bakteri dengan
menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta
dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. 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. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan,
hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses
fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan
melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam
kloroplas. Selain fotosintesis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor baik
internal maupun eksternal. Reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam
molekul karbondioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi
cahaya matahari untuk diubah menjadi satu molekul glukosa dan enam molekul
oksigen. Glukosa adalah molekul yang dibentuk sebagai hasil dari proses
fotosintesis yang di dalamnya tersimpan hasil konversi energi cahaya matahari
dalam bentuk ikatan-ikatan kimia penyusun molekul tersebut. Glukosa
merupakan senyawa karbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di
dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme
tersebut, seperti DNA, protein, gula dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan
energi kimia yang tersimpan dalam ikatan kimia di antara atom-atom penyusun
glukosa sebagai sumber energi pada proses-proses di dalam tubuh. Maka tujuan
dari percobaan ini yaitu untuk membuktikan bahwa proses fotosintesis
dipengaruhi oleh jumlah klorofil dan membuktikan proses fotosintesis
menghasilkan karbohidrat.
Kata kunci : Fotosintesis, Karbohidrat, Klorofil
Pendahuluan
Aktivitas
kehidupan di biosfer pada dasarnya digerakkan oleh tenaga dari cahaya matahari.
Secara sepintas memang tidak nampak hubungan cahaya matahari dengan hewan yang
dapat berlari dengan cepat. Namun apabila diteliti dengan cermat akan diketahui
bahwa tenaga untuk berlari itu berasal dari pemecahan karbohidrat yang
terkandung di dalam daun rerumputan yang dimakan oleh hewan tersebut dan
karbohidrat yang dipecah berasal dari suatu reaksi kimia didalam daun yang
berlangsung dengan menggunakan energi cahaya matahari. Reaksi pembentukan
karbohidrat ini dinamakan fotosintesis. 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. Selain fotosintesis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor
internal maupun faktor eksternal. Maka dari itu perlu diketahui apakah adanya
karbohidrat dalam hasil fotosintesis dan apakah proses fotosintesis dipengaruhi
oleh jumlah klorofil pada tanaman Caladium bicolor ?. Berdasarkan
hal-hal tersebut tujuan percobaan ini yaitu untuk membuktikan bahwa proses
fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah klorofil dan membuktikan proses
fotosintesis menghasilkan karbohidrat.
Suatu sifat fisiologi yang hanya
dimiliki oleh tumbuhan ialah kemampuannya untuk menggunakan zat karbon dari
udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh
tanaman. Peristiwa ini hanya berlangsung jika ada cukup cahaya, dan oleh karena
itu maka asimilasi zat karbon disebut juga fotosintesis. ( Dwidjoseputro,
1994 ) .
Fotosintesis adalah suatu proses
yang hanya terjadi pada tumbuhan yang berklorofil dan bakteri fotosintetik,
dimana energi matahari ( dalam bentuk foton ) ditangkap dan diubah menjadi energi
kimia ( ATP dan NADPH ). Energi kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa
karbohidrat dari air dan karbon dioksida. Jadi, seluruh molekul organik lainnya
dari tanaman disintesa dari energi dan adanya organisme hidup lainnya
tergantung pada kemampuan tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk
berfotosintesis. ( Devlin, 1975 ) .
Proses fotosintesis dipengaruhi
oleh beberapa faktor antara lain air ( H2O ), konsentrasi CO2, suhu, umur daun,
translokasi karbohidrat, dan cahaya 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, 1996 ) .
Klorofil adalah pigmen hijau
fotosintetis yang terdapat dalam tanaman, Algae dan Cynobacteria.nama
"chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno : choloros = green (
hijau ), and phyllon = leaf ( daun ). Fungsi krolofil pada tanaman adalah
menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis
yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat ( gula
menjadi pati ), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari.
( Fransisco, 2000 ) .
Klorofil pada tumbuhan ada dua
macam yaitu klorofil a dan klorofil b. Perbedaan kecil antara struktur kedua
klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama
antar klorofil dan heme ialah karena adanya atom magnesium ( sebagai pengganti
besi ) di tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu
rantai fitol. ( Santoso, 2004 ) .
Kloroplas berasal dari proplastid
kecil. Pada umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur yang tak terbuahi,
sperma tak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang,
dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas
muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplas terpanjang
pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus
kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi
struktur rincinya hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron. ( Salisbury,
1995 ) .
Klorofil akan memperlihatkan
fluoresensi, berwarna merah yang berarti warna larutan tersebut tidak hijau
pada cahaya yang diluruskan dan akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan. (
Noggle, 1979 ) .
Karbohidrat merupakan senyawa
karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat
sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida dan polisakarida.
Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat
diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer
merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga
monosakarida. ( Kimball, 2002 ) .
Proses sintesis karbohidrat dari
bahan-bahan anorganik ( CO2 dan H2O ) pada tumbuhan
berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari disebut fotosintesis dengan
persamaan reaksi kimia berikut ini :
6 CO2 + 6
H2O C6H12O6 + 6 O2
Berdasarkan reaksi fotosintesis di atas, CO2 dan H2O merupakan substrat
dalam reaksi fotosintesis dan dengan bantuan cahaya matahari dan pigmen
fotosintesis (berupa klorofil dan pigemen-pigmen lainnya) akan
menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen. ( Nio Song Ai, 2012 )
.
Cahaya matahari meliputi semua
warna dari spektrum tampak dari merah hingga ungu, tetapi tidak semua panjang
gelombang dari spektrum tampak diserap (diabsorpsi) oleh pigmen fotosintesis.
Atom O pada karbohidrat berasal dari CO2 dan atom H pada karbohidrat berasal
dari H2O. ( Sasmitamihardja, 1996 ) .
Pada tahun 1860, Sach membuktikan
bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia
mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun
tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkohol dan ditetesi dengan iodium. Ia
menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas
timah menandakan adanya amilum. ( Malcome, 1990 ) .
Praktikum
mengenai uji karbohidrat melalui fotosintesis, dilaksanakan pada tanggal 27 April
2014 di laboratorium pendidikan biologi,
fakultas keguruan dan ilmu pendidikan, universitas tanjungpura pontianak, pukul
12.30-15.00 WIB. Percobaan
ini bertujuan untuk mengetahui proses fotosintesis yang dipengaruhi oleh
klorofil. Adapun alat dan bahan yang digunakan saat praktikum ini, yaitu alat yang
digunakan berupa gelas beaker, cawan petri, tabung reaksi, gunting, bunsen,
tripod, pinset. Sedangkan bahan yang digunakan berupa tumbuhan Caladium
bicolor, alkohol dan iodin / lugol. Langkah kerja pada praktikum ini yaitu
ambillah beberapa daun Caladium bicolor, potonglah beberapa daun yang
berwarna hijau dan putih, lakukanlah tes dengan iodium, bagaimana melakukan tes
dengan larutan iodium. Pertama, masukkan potongan daun hijau
dan putih ke dalam air mendidih selama beberapa menit sampai layu. Kedua,
setelah itu masukkan potongan daun hijau ke dalam alkohol panas untuk
melarutkan klorofilnya. Ketiga, cuci daun dengan air mengalir. Keempat, tetesi
daun dengan Lugol / iodin dan amati perubahan warna yang terjadi.
Hasil Pengamatan
Warna daun Caladium bicolor
|
Warna setelah ditetesi iodium
|
Keterangan
|
Hijau
|
Ungu
|
Mengandung karbohidrat
|
Putih
|
Coklat
|
Tidak mengandung karbohidrat
|
Tabel hasil
pengamatan kadar CO2 dengan titrasi
No.
|
Perlakuan
|
Volume HCl (ml)
|
Kadar CO2
(mg/l)
|
1.
|
Suhu ruang 250C
|
Ruang 1 : 11,5
|
Ruang 1 : 230
|
Ruang 2 : 13,7
|
Ruang 2 : 274
|
||
Ruang 3 : 11,5
|
Ruang 3 : 230
|
||
Rata-rata
|
18,35
|
244,67
|
|
2.
|
Dalam oven 100C
|
Oven 1 : 8
|
Oven 1 : 160
|
Oven 2 : 7,5
|
Oven 2 : 150
|
||
Oven 3 : 11,3
|
Oven 3 : 226
|
||
Rata-rata
|
8,93
|
178,67
|
Ruang 1
Kadar CO2 = 
= 
= 230
= = 230
Ruang
2
Kadar CO2 = = 
= 274
= = 274
Ruang
3
Kadar CO2 = = = 230
= = 230
Oven
1
Kadar CO2 = = 
= 160
= = 160
Oven
2
Kadar CO2 = = 
= 150
= = 150
Oven
3
Kadar CO2 = = 
= 226
= = 226
Pembahasan
Fotosintesis
adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis
bakteri untuk memproduksi energi terpakai ( nutrisi ) dengan memanfaatkan
energi cahaya. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di
bumi. Fotosintesis juga sebagian besar menghasilkan oksigen yang terdapat di
atmosfer bumi. Fotosintesis juga merupakan salah satu cara asimilasi karbon
karena dalam fotosintesis karbon bebas dari ( CO2 ) diikat (
difiksasi ) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi.
Menurut (
Tjitrosoepomo, 1980 ) yang menyatakan bahwa 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. Secara singkat reaksi fotosintesis yang manghasilkan
glukosa dapat dituliskan sebagai berikut :
12H2O + 6CO2 + cahaya C6H12O6 ( glukosa ) + 6O2 + 6H2O
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 biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih
dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua
bagian utama yaitu reaksi terang karena memerlukan cahaya dan reaksi gelap
karena tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida.
Pada praktikum
ini digunakan bahan berupa tumbuhan daun Caladium bicolor dan ditetesi
larutan iodium. Bila dilihat hasil pengamatan yang dilakukan, bahwa daun yang
berwarna hijau setlah dittesi larutan iodium berubah menjadi warna ungu,
berarti daun tersebut mengandung dan menghasilkan karbohidrat dari hasil
fotosintesis, sedangkan pada daun yang berwarna putih setelah ditetesi larutan
iodium berubah menjadi warna coklat, berarti daun tersebut tidak mengandung dan
tidak menghasilkan karbohidrat. Hal tersebut dikarenakan bagian daun yang berwarna
putih tidak terkena cahaya matahari, maka tidak dapat melakukan fotosintesis,
sehingga tidak membentuk amilum atau karbohidrat. Dari data tersebut, sesuai
dengan literatur yaitu menurut ( Malcome, 1990 ) bahwa pada tahun 1860,
Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya
tersebut ia mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah
kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkohol dan ditetesi dengan
iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak
ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum.
Dalam daun
terdapat amilum ( polisakarida ) yang merupakan hasil proses fotosintesis.
Warna ungu muncul saat daun ditetesi dengan larutan Iodine yang dibentuk
oleh ikatan tara-amilum yang mampu mengikat iodium sehingga menghasilkan
warna ungu. Bagian daun yang tertutupi tidak mampu menyerap
cahaya sehingga tidak terjadi fotosintesis menyebabkan amilum tidak
terbentuk.
Fungsi dari air
panas, alkohol, dan larutan iodin / lugol pada percobaan tersebut yaitu pada
air panas agar sel-sel pada daun mati, alkohol untuk melarutkan klorofil, dan
iodin / lugol untuk ada tidaknya karbohidrat pada daun.
KESIMPULAN
Jadi, fotosintesis
memerlukan cahaya, hal ini dibukttikan pada bagian daun yang terbuka terkena
cahaya matahari langsung terbentuk amilum dari hasil fotosintesis. Berdasarkan
hasil pengamatan yang dilakukan, daun yang berwarna hijau mengandung
karbohidrat dan daun berwarna putih tidak mengandung karbohidrat dari hasil
fotosintesis. Fungsi dari air panas, alkohol, dan larutan iodin / lugol pada
percobaan tersebut yaitu pada air panas agar sel-sel pada daun mati, alkohol
untuk melarutkan klorofil, dan iodin / lugol untuk ada tidaknya karbohidrat
pada daun.
DAFTAR PUSTAKA
Devlin. 1975. Plant Physiology Third Edition. New York: D.
Van Nostrand.
Dwijoseputro.
1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Jakarta: Gramedia.
Fransisco. 2000. Prosedur standar untuk penentuan
klorofil a dengan metode spektroskopi. http://www.ices.dk/ocean/procedures/timeschl.pdf.
diakses tanggal 30 April 2014.
Kimball. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Malcome. 1990. Ringkasan Biologi. Bandung: Ganeca Exact.
Nio Song Ai. 2012. Evolusi
Fotosintesis Pada Tumbuhan. Jurnal Ilmiah Sains Vol 12 nomor 1. Manado:
Program Studi Biologi FMIPA, Universitas Sam Ratulangi. e-mail: nio_ai@yahoo.com
Noggle. 1979. Introductor
Plant Physiology. New Delhi: Mall of India Private Ilmited.
Salisbury.
1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: ITB.
Santoso. 2004. Fisiologi
Tumbuhan. Bengkulu: Universitas Muhammadiyah Bengkulu.
Sasmitamihardja. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung:
Jurusan Biologi FMIPA ITB.
Komentar
Posting Komentar