LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI FISIOLOGI
TUMBUHAN
“ UJI
KARBOHIDRAT MELALUI FOTOSINTESIS “
OLEH
RISFI PRATIWI SUTRISNO (F16111004)
PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2013
ABSTRAK
Fotosintesis
adalah proses pemecahan karbohidrat yang berasal dari suatu reaksi kimia
di dalam daun yang berlangsung dengan menggunakan energi cahaya matahari.
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 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 ) .
METODOLOGI
Praktikum
mengenai uji karbohidrat melalui fotosintesis, dilaksanakan pada tanggal 27 juni
2013 di laboratorium pendidikan biologi, fakultas keguruan dan ilmu pendidikan,
universitas tanjungpura pontianak, pukul 07.30-selesai WIB.
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 lugol, bagaimana melakukan tes dengan larutan
lugol dapat dilihat di gambar dibawah ini :
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.
DATA DAN PEMBAHASAN
Data
Pengamatan :
1. Tabel
Pengamatan pada daun Caladium bicolor
berwarna hijau dan putih :
|
Warna daun Caladium bicolor
|
Warna setelah ditetesi lugol
|
Keterangan
|
|
Daun
berwarna hijau.
|
Berwarna
ungu kehitam-hitaman.
|
Daun yang mengandung dan menghasilkan
karbohidrat dari hasil fotosintesis.
|
|
Daun
berwarna putih.
|
Berwarna coklat.
|
Daun
yang tidak mengandung dan tidak menghasilkan karbohidrat.
|
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 lugol. Bila dilihat hasil pengamatan yang
dilakukan, bahwa daun yang berwarna hijau menghasilkan warna ungu
kehitam-hitaman, berarti daun tersebut mengandung dan menghasilkan karbohidrat
dari hasil fotosintesis, sedangkan pada daun yang berwarna putih menghasilkan
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
Fotosintesis memerlukan
cahaya, buktinya 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 17 juni 2013.
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.
LAMPIRAN
Tidak ada komentar:
Posting Komentar