BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fisiologi tumbuhan merupakan salah satubidang kajian dalam biologi. Dalam mata kuliah fisiologi tumbuhan itu sendiri terdapat banyak materi/kajian yang menjelaskan mengenai proses-proses vital yang terjadi pada tubuh tumbuhan, salah satunya fotosintesis, yang merupakan aktivitas yang dilakukan oleh seluruh tumbuhan didunia, selaku organisme autotrof.
Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Fotosintesis merupakan proses penyusunan bahan makanan bagi tumbuhan, termasuk makhluk hidup yang lain yang memanfaatkan tumbuhan.
Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan hijau adalah kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. 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. Fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi) di mana energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia.
Ada banyak faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis, diantaranya intensitas cahaya dan suhu, oleh karenanya dilaksanakanlah praktikum ini untuk membuktikan pengaruh dari intensitas cahaya dan suhu terhadap lajut fotosintesis tumbuhan.
B. Tujuan Percobaan
Adapaun tujuan dari praktikum ini adalah untuk melihat pengaruh suhu dan intenitas cahaya terhadap laju fotosintesis dengan mengukur banyaknya O2 yang dikeluarkan.
C. Manfaat
Adapun manfaat dari praktikum ini adalah dapat menambah wawasan mahasiswa serta menambah keterampilan praktikum mahasiswa, khususnya dalam menguji pengaruh suhu dan intensitas cahaya terhadap laju fotosintesis pada tumbuhan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
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 satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk prosestersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada di dalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986).
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.
Dalam reaksi fotosintesis, sebanyak 691.000 kalori energi radiasi diserap dan dikonversi ke dalam bentuk glukosa. Kenyataan bahwa proses fotosintesis memerlukan cahaya, menunjukkan adanya pengaruh intensitas cahaya yang besar terhadap laju keseluruhan reaksi fotosintesis. Pada keadaan intensitas cahaya rendah, laju fotosintesis akan akan rendah pula. Keadaan ini dapat dikatakan sebagai faktor pembatas (Ismail, 2011).
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).
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 :
Kloropil
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 + Energi
Sinar matahari
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis (Syamsuri, 2000).
Perbedaan antara jumlah CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2 yang digunakan biasa dikenal dengan Respiratory Ratio atau Respiratory Quotient dan disingkat RQ. Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempurna atau tidaknya proses respirasi tersebut dengan kondisi lainnya (Simbolon, 1989).
Fotosintesis juga terjadi proses metabolisme lain yang disebut respirasi. Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi bahan organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam respirasi anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa selain karbondiokasida, seperti alkohol, asetaldehida atau asam asetat dan sedikit energi (Lovelles, 1997).
Bahan organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6) maka persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O + Energi
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol CO2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Diketahui nilai RQ untuk karbohidrat = 1, protein < 1 (= 0,8 – 0,9), lemak <1 (= 0,7) dan asam organik > 1 (1,33). Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempuran tidaknya proses respirasi dan kondisi lainnya (Krisdianto dkk, 2005).
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat
Hari/Tanggal :
Waktu :
Tempat : Laboratorium Biologi FMIPA UNM Lantai III sebelah Timur
B. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Mikroburet
b. Statif
c. Gelas ukur
d. Luxmeter
e. Gelas kimia
f. Thermometer
2. Bahan
a. Tanaman Hydrilla sp
b. Air
c. Permen karet
C. Prosedur Kerja
1. Menyiapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan.
2. Merakit mikroburet dan memasangnya pada statif.
3. Memasukkan tanaman Hydrilla sp. ke dalam tabung pengumpul gas.
4. Mencelupkan tabung pengumpul dalam tabung reaksi besar.
5. Menutup rapat-rapat tabung mikroburet dengan pipa karet sehingga seluruh buret terisi larutan. Menutup kedua klem.
6. Mengalirkan air pada mikroburet.
7. Mengukur intensitas cahaya dengan lux meter.
8. Mengukur suhu dengan thermometer.
9. Gelembung-gelembung O2 akan terkumpul pada bagian atas tabung pengumpul. Dengan mengatur klep pada bagian bawah, gelembung-gelembung udara dapat diarahkan menuju miroburet yang berskala untuk pengukuran. Sesudah pengukuran, gelembung udara dapat didororong masuk ke dalam penampung dengan membuka klem.
10. Memasukkan data hasil pengamatan berupa jumlah gelembung, ke dalam laporan sementara.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
1. Tempat Terang
No. Waktu (menit ke-) Intensitas cahaya Suhu Jumlah gelembung
1 0 305 35 -
2 10 307 38 9
3 20 309 40 13
4 30 313 40 16
5 40 428 41 20
6 50 704 42 25
2. Tempat Gelap
No. Waktu (menit ke-) Intensitas cahaya Suhu Jumlah gelembung
1 0 70 31 -
2 10 85 31 0
3 20 152 31 0
4 30 80 31 0
5 40 21 31 0
6 50 35 31 0
B. Pembahasan
Berdasarkan hasil pengamatan pengaruh intensitas cahaya dan suhu terhdap laju fotosintesis yang diadakan ditempat gelap dan tempat terang, terdapat hasil yang signifikan. Pada percobaan 10 menit pertama dengan intensitas cahaya pada percobaan pertama 305 dengan suhu 35oC tidak diperoleh gelembung udara. Pada percobaan ke II atau pada 20 menit ke II dengan intensitas cahaya 307 dengan suhu 380C diperoleh 9 gelembung udara. Begitu pula hasil pengamatan menit-menit selanjutnya, yaitu menit ke 30, 40, 50 dengan intensitas cahaya yang meningkat dari 307 samapai 704, disertai suhu yang semakin meningkat, mulai dari 38oC-42oC, terdapat peningkatan jumlah gelembung udara mulai dari 9 gelembung udara hingga 25 gelembung udara. Dari hasil pengamatan tersebut dapat ditemukan bahwa intensitas cahaya dan peningkatan suhu mempengaruhi laju fotosintesis. Cahaya sangat berperan dalam proses fotosintesis. Hal ini dapat kita lihat dengan adanya peningkatan jumlah gelembung udara yang dihasilkan dimana O2 merupakan hasil dari fotosintesis yang dikeluarkan oleh tumbuhan.
Untuk percobaan yang dilakukan didalam laboratorium (dianggap sebagai tempat gelap) dilakukan perlakuan dengan cara suhu tetap yaitu 31oC, tetap jarak tanaman dengan cahaya diatur, dimulai dari pengamatan 10 menit pertama hingga 50 menit terakhir tidak terdapat gelembung pada percobaan. Hal ini dikarenakan kondisi jurang cahaya disertai suhu yang stabil serta rendah, memungkinkan laju fotosintesis berjalan tidak optimal, sehingga tidak dihasilkan gelembung.
Menurut teori, tumbuhan melakukan fotosintesis dengan bantuan cahaya dimana tumbuhan menangkap cahaya dengan menggunakan pigmen yang disebut kloroplas. Kloroplas inilah yang berperan dalam proses fotosintesis, cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan menuju mesopil tempat terjadinya fotosintesis
Adapun reaksi fotosintesis:
12H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 + 6O2 +6H2O
Fotosintesis berlangsung melalui 2 tahap yaitu:
a. Reaksi terang
Energi cahaya diserap dalam fotosintesis II menggunakan elektron e- lalu memasuki transper electron pertama lalu ke fotosintesis I dengan pusat p700
b. Reaksi gelap
CO2 diikat oleh dan melalui serangaian rekasi berbentuk 2 molekul membentuk glukosa, glukosa merupakan bahan baku untuk produk akhir amilum.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Laju fotosintesis dipengaruhi oleh suhu dan intensitas cahaya. Semakin banyak intensitas cahaya dan semakin tinggi suhu (hingga batasoptimum), maka fotosintesis berjalan semakin optimal dan dihasilkan O2 yang banyak pula.
B. Saran
1. Praktikan sebaiknya bersungguh-sungguh dalam menjalani praktikum fisiologi tumbuhan, agar diperoleh ilmu yang optimum berdasarkan hasil pengamatan, dan dapat menguji teori dari perkuliahan.
2. Kakak asisten sebaiknya membimbing praktikan dengan sepenuh hati dan memberikan penjelasan-penjalasan yang berkaitan dengan praktikum yang sedang dijalani, sehingga terjadi transfer ilmu secara tidak langsung.
3. Laboran sebaiknya menyediakan alat dan bahan yang berhubungan dengan praktikum, sehingga praktikan tidak usah mencari bahan lagi, sangat mengganggu jalannya praktikum. Banyak waktu yang terbuang hanya untuk mengantri pengguanaan alat, karena setiap praktikan sudah membayar uang laboratorium sebesar Rp. 250.000,00-/semester. Mohon gunakan uang laboratoium seoptimalnya pada kegiatan praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.
Krisdianto, dan kawan-kawan. 2005. Penuntun Praktikum Biologi Umum. FMIPA Universitas Lambung Mangkurat.Banjarbaru.
Lovelles. A. R. 1997. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk daerah Tropik. PT Gramedia. Jakarta.
Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Syamsuri. I. 2000. Biologi. Erlangga. Jakarta
0 comments:
Post a Comment