LAPORAN PRAKTIKUM FOTOSINTESIS (SPEKTRUM WARNA) PADA TUMBUHAN Hydrilla

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Banyak proses yang berlangsung dalam daun, tetapi yang menjadi pembeda dan yang terpenting ialah proses pembuatan bahan makanan. Tumbuhan hijau memiliki kemampuan membuat makanan dari bahan-bahan baku dari tanah dan udara, dan pada aktifitas inilah bergantung kehidupan tumbuhan dan kehidupan seluruh binatang dan manusia. Seluruh benda hidup memerlukan energi tidak saja untuk pertumbuhan dan reproduksi, tetapi juga untuk mempertahankan kehidupan itu sendiri. Energi ini berasal dari energi kimiawi dalam makanan yang dikonsumsi, sedangkan makanan itu asalnya dari proses fotosintesis (Sandara, 2012).

Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas  (Kimball, 2000).

Pada proses fotosintesa, terjadi penangkapan energi cahaya oleh zat hijau daun untuk pembentukan bahan organik. Fotosintesa hanya  terjadi pada  tanaman yang memiliki sel-sel  hijau  termasuk  pada  beberapa  jenis  bakteri (Baharsyah, 1983).

Berdasarkan hal di atas, percobaan ini dilakukan dengan meleihat aktivitas fotosintesis berdasarkan spektrum warna yang diterimanya.

1.2. Tujuan

Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk melihat pengaruh perbedaan warna cahaya terhadap aktivitas fotosintesis pada Hydrilla vercillata.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya, dan sintesis yang berarti menyusun. Jadi fotosintesis dapat diartikan sebagai suatu penyusunan senyawa kimia kompleks yang memerlukan energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah matahari. Proses ini dapat berlangsung karena adanya suatu pigmen tertentu dengan bahan CO₂ dan H₂O. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum, masing-masing spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap proses fotosintesis juga berbeda (Salisbury dan Ross, 1995).

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 :

Kloropil : 6CO₂ + 6H₂O                C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + Energi Sinar matahari

Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari. Fotosintesis merupakan suatu proses yang penting bagi organisme di bumi, dengan fotosintesis ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara langsung maupun tidak langsung (Kimball, 2002).

Laju  fotosintesis  ditingkatkan  tidak  hanya  oleh  naiknya  tingkat radiasi, tapi juga oleh konsentrasi CO2 yang lebiih tinggi, khususnya bila stomata tertutup sebagia karena kekeringan (Salisbury dan Ross, 1995).

Sel  penutup  memiliki  klorofil  di  dalam  selnya  sehingga  dengan  bantuan cahaya matahari akan sangat berpengaruh buruk pada klorofil. Larutan klorofil yang dihadapkan  pada  sinar  kuat  akan  tampak  berkurang  hijaunya.  Daun-daun  yang terkena  langsung umumnya  akan  tampak kekuning-kuningan salah satu cara untuk dapat menentukan kadar kloroofil adalah dengan metode spektofometri (Dwijoseputro, 1981).

Spektrofotometri  sesuai  dengan  namanya  adalah  alat  yang  terdiri  dari spektrofotometer dan fotometer akan menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang energi secara relatif. Jika  energi  tersebut  ditransmisikan maka akan  ditangkap  oleh  klorofil  yang  terlarut  tersebut. Pada fotometer filter sinar dari panjang gelombang yang didingnkan akan diperoleh dengan berbagi filter yang punya  spesifikasi  melewati  banyaknya  panjang  gelombang  tertentu (Noggle, 1979).

Cahaya hijau, kuning,  jingga dan merah dipantulkan oleh kedua pigmen  ini. Kombinasi panjang gelombang yang dipantulkan oleh kedua pigmen karotenoid  ini tampak  berwarna  kuning. Ada  bukti  yang menunjukkan bahwa beta-karoten lebih efektif dalam mentransfer energi ke kedua pusat reaksi dibanding lutein atau pigmen xanthofil yang disebut fucoxanthofil adalah sangat efektif dalam mentrensfer energi.Di amping berperan sebagai penyerap cahaya, karotenoid tilakoid  juga berperan untuk melindungi klorofil dari kerusakan oksidatif oleh O2,  jika  intensitas cahaya sangat tinggi (Lakitan, 1993).

Aksi  dari  cahaya  hijau  dan  kuning  yang  menyebabkan  fotosistem  pada tumbuhan  tingkat  tinggi  dan  penyerapan  panjang  gelombang  ini  oleh  daun sebenarnya relatif tinggi, lebih tinggi dari yang ditampakkan pada spektrum serapan klorofil dan karotenoid. Tetapi, bukan berarti bahwaada pigmen  lain yang berperan menyerap  cahaya  tersebut. Alasan  utama mengapa spektrum aksi lebiih tinggi dari spektrum  serapan adalah karena cahaya hijau dan kuning yang  tidak  segera diserap akan  dipantulkan  berulang-ulang di dalam sel fotosintetik sampai  akhirnya  diserap oleh klorofil dan menyumbangkan energi untuk fotosintesis (Lakitan, 1993).

Cahaya  putih  mengandung  semua  warna  spektrum  kasat  mata  dari merah-violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya  tidak diserap dengan baik secara merata oleh klorofil. Adalah mungkin untuk menentukan bagaimana efektifnya setiap panjang gelombang (warna) diserap dengan menggunakan suatu larutan klorofil dengan cahaya monokromatik (cahaya berwarna satu). Cahaya putih terdidri dari beberapa jumlah panjanh gelombang cahaya, setiap gelombang mewakili satu warna tertentu (Kimball, 2000).

Penambatan CO₂ paling banyak terjadi sekitar tengah hari ketika tingkat cahaya paling tinggi. Cahaya sering membatasi fotosintesis terlihat juga dengan menurunnya laju penambatan CO₂ ketika tumbuhan terkena bayangan awan sebentar (Salisbury dan Ross, 1995).

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 dibagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, 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 kloropil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986).

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).

Energi foton yang digunakan untuk menggerakkan elektron melawanan gradient panas di dalam fotosistem I dari sebuah agen dengan tenaga reduksi kuat, yang secara termodinamis mampu mereduksi CO2 di dalam fotosistem II dari air dengan pelepasan O2, jika sebuah molekul pigmen menyerap sebuah foton masuk ke dalam sebuah keadaan tereksitasi, karena satu elektronnya pada keadaan dasar pindah ke orbit (Anwar, 1984).

Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya (Kimball, 1993).

Ingenhousz (1730-1799), orang yang pertama kali menemukan fotosintesis. Ingenhousz memasukkan tumbuhan air Hydrilla verticula kedalam bejana yang diisi air. Bejana gelas itu ditutup dengan corong terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi yang diisi air hingga penuh. Bejana itu diletakkan diterik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu. Gelembung udara tersebut menandakan adanya gas yang setelah diuji adalah oksigen. Ingenhousz menyimpulkan fotosintesis menghasilkan cahaya.

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 alkoholdan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum (Malcome, 1990).

Fotosistem ada dua macam, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Fotosistem I tersusun oleh klorifil a dan klorifil b dengan perbandingan 12:1 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 700 nm. Pada fotosistem II perbandingan klorofil a dan klorofil b yaitu 1:2 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 680 nm (Syamsuri, 2000).

BAB III

METODE

3.1. Alat dan Bahan

Ø  4 buah gelas beaker.

Ø  4 buah corong gelas

Ø  Potongan kawat.

Ø  Air yang jernih.

Ø  Plastic jilid berwarna merah, hijau, kuning dan biru.

Ø  Tumbuhan air Hydrilla verticula.

Ø  Lampu

3.2. Langkah Kerja

1.      Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan

2.      Masukan Hydrilla dengan ukuran panjang yang sama pada setiap gelas beaker.

3.      Tutup dengan corong gelas. Agar dapat berdiri tegak, beri potongan kawat yang menyangga corong dan pada gelas beaker.

4.      Lapiskan gelas beaker dengan platik jilid berwarna merah, hijau, kuning, dan biru

5.      Nyalakan dan letakan lampu di samping gelas beaker.

6.      Untuk mengamati laju fotosintesis gunakan petunjuk (indicator) keluarnya gelembung oksigen yang tertampung di tabung reaksi terbalik, jika gelembung oksigen banyak berarti laju fotosintesis tinggi.

7.      Setelah dijemur denga menggunakan lampu sekitar 30 menit, mengamati gelembung oksigen yang terbentuk pada perangkat percobaan A, B, C dan D.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1.  Hasil Pengamatan

No	Warna	Urutan	Jumlah
1.	Hijau	2	30
2.	Biru	1	65
3.	Merah	4	10
4.	Kuning	3	20

4.2. Pembahasan

Pada kegitan praktikum ini tanaman yang digunakan adalah tanaman Hydrilla sp yang merupakan jenis tanaman yang hidup didalam air. Pemilihan tanaman air bertujuan untuk melihat hasil yang diperoleh dari proses fotosintesis yaitu salah satunya adalah oksigen (O2). Oksigen merupakan suatu unsur kimia yang memiliki wujud gas, oleh karena itu untuk dapat melihat oksigen secara kasat mata perlu dilakukan didalam air dengan menggunakan tanaman air sebagai penghasil oksigen tersebut.

Untuk melakukan fotosintesis, tanaman memerlukan cahaya, air, dan CO2 sebagai bahan proses fotosintesis. Didalam cahaya tersebut memiliki berbagai macam spektrum warna seperti warna merah, jingga, kuning, hijau, biru. Warna – warna tersebut memiliki panjang gelombang dan pancaran energi yang berbeda – beda yan akan mempengaruhi proses fotosintesis.

Dari data yang telah didapatkan melalui kegiatan pengatan, didapati bahwa gelembung yang dihasilkan pada setiap tabung yang diberi spektrum warna yang berbeda – beda mengahasilkan jumlah gelembung yang berbeda pula.

Pada pengamatan yang dilakukan pada gelas kimia yang diberi spektrum warna biru menghasilkan jumlah gelembung yang lebih banyak dibandingkan dengan warna yang lain. Hal ini dikarenakan spektrum warna biru memiliki panjang gelombang yang pendek dan memiliki pancara energi yang besar.oleh karena pancaran energi yang besar tersebut maka jumlah gelembung udara yang merupakan indikator yang diamati pada kegiatan praktikum ini lebih banyak jumlahnya.

Berbeda dengan hasil dari spektrum warna biru, pada spectrum warna merah jumlah gelembung yang dihasilkan lebih sedikit. Hal ini dikerenakan spectrum warna merah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan warna biru serta memiliki energi yang lebih kecil dibandingkan dengan warna biru. Energi yang dipancarkan oleh spektrum warna merah relatif kecil yang mengakibatkan gelebung yang dihasilkan oleh tanaman Hydrilla lebih sedikit.

BAB V

                                                                      SIMPULAN               

5.1.  Kesimpulan

Bahwa Hydrilla yang diberikan cahaya berwarna biru menghasilkan gelembung yang lebih banyak dibandingkan dengan warna cahaya yang lainnya karena cahaya biru memiliki panjang gelombang yang pendek dibandingkan dengan cahaya kuning, hijau, dan merah.

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, A. 1984. Ringkasan Biologi. Ganeca Exact. Bandung.

Baharsyah, 1983.  Pengantar  Fisiologi  Tumbuhan. PT. Gramedia: Jakarta.

Dwijoseputro, D., 1981. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. PT. Gramedia: Jakarta.

Kimball, J. W. 1993. Biologi Umum. Erlangga. Jakarta.

Kimball, J.W., 2000. Biologi  Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga: Jakarta. 

Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.

Lakitan, Benyamin., 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Grafindo Persada: Jakarta.

Malcome. B. W. 1990. Fisiologi Tanaman. Bumi Aksara. Bandung.

Noggle,  R. R. dan Fritzs, J. George, 1979. Introductor  Plant  Physiology. Mall of India Private Ilmited: New Delhi.

Salisbury, F. B. dan Cleon. W. Ross, 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB: Bandung.

Sandara, 2012. Laporan Penelitian Pengaruh Intensitas Cahaya.  http://link.lunk.blogspot.com. Diakses tanggal 20 April 2017 pukul 19.00 WIB

Syamsuri. I. 2000. Biologi. Erlangga. Jakarta.

LAMPIRAN