BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar
Belakang
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 terjadi
jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang
terdapat dalam kloroplas (Kimball, 2002).
Tumbuhan
tingkat tinggi umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang
dibutuhkannya. Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang
dibentuk oleh tumbuhan hijau dari fotosintesis. Dalam proses ini energi
radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang
selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa
(Kimball, 2001).
Fotosintesis
dapat terjadi pada bagian hijau tumbuhan, akan tetapi pada tumbuhan darat yang
khusus hanya daun dengan bagian permukaan yang luas dan kloroplas yang banyak
yang merupakan pusat proses dari fotosintesis. Karbondioksida yang
digunakan pada fotosintesis diperoleh dari atmosfer yang biasanya mengandung
gas ini sekitar 0,03 persen volume (Kimball, 2002).
Pada tahun 1771, Joseph Priestley, seorang pastor dan
ahli kimia berkebangsaan Inggris, menyinggung O2 (walaupun zat yang
disebutnya sebagai ‘udara yang tidak mudah terbakar’ ini belum dikenal sebagai
molekul) ketika ia menemukan bahwa tumbuhan hijau dapat memperbarui udara yang
‘kotor’ akibat pernapasan hewan. Kemudian, seorang dokter berkebangsaan
Belanda, Jan Ingenhousz, memperlihatkan bahwa cahaya diperlukan untuk
memurnikan udara tersebut. Ia menemukan bahwa tumbuhan juga ‘mengotori udara’
pada keadaan gelap. Pada tahun 1782, Jean Senebier memperlihatkan bahwa adanya
gas beracun yang dihasilkan oleh hewan dan tumbuhan pada keadaan gelap (CO2)
memacu produksi ‘udara murni’ (O2) saat ada cahaya. Jadi pada saat
itu, keikutsertaan dua macam gas dalam fotosintesis telah ditunjukkan
(Salisbury,2005).
Setiap makhluk hidup mengadakan pertukaran zat atau
metabolisme, yakni mengambil atau mengasimilasikan zat makanan dan membuang
sisa – sisa (sampah) yang tidak diperlukan lagi. Metabolisme juga berarti
serentetan reaksi kimia yang terjadi di dalam sel hidup. Penyusunan atau
pengambilan zat makanan atau proses sintesis disebut anabolisme (fotosintesis),
sedangkan penggunaan atau pembongkaran zat makanan atau reaksi penguraian bahan
organik kompleks menjadi bahan organik yang lebih sederhana dinamakan
katabolisme (respirasi). Energi hasil katabolisme sebagian digunakan untuk
sintesis makromolekul, seperti misalnya asam nukleat, lipida atau polisakarida
(Waluyo, 2005).
Praktikum kali ini akan melakukan percobaan tentang
fotosintesis. Fotosintesis adalah suatu proses biologi kompleks. Proses
fotosintesis menggunakan energi cahaya yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat di dalam kloroplas. Fotosintesis memerlukan CO2 dan
H2O untuk menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen.
Karbohidrat yang pertama kali terbentuk adalah glukosa. Proses ini dipengaruhi
oleh bermacam-macam faktor seperti suhu, cahaya, kadar oksigen, kadar air (H2O), unsur hara
dan unsur daun (Kimball, 2002).
1.2. Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis
dihasilkan oksigen, mengamati pengaruh cahaya dan CO2 terhadap
pembentukan oksigen pada proses fotosintesis, untuk mengetahui ada tidaknya
simpanan amilum dalam jaringan daun yang diberi perlakuan cahaya matahari
berbeda, serta untuk mengukur jumlah CO2 yang dibebaskan selama
respirasi dan menghitung respiratory quotient(RQ)-nya.
BAB II
TINJAUAN
PUSTAKA
Fotosintesis
berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti
penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organik H2O
dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan
cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil,
yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari (Kimball,
2002).
Tumbuhan
terutama tumbuhan tingkat tinggi, 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 suatu
tumbuhan yang memiliki klorofil, 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 klorofil yang berada didalam daun tidak
dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil berfungsi apabila ada cahaya
matahari (Dwidjoseputro, 2006).
Sebagai
makhluk hidup yang tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk yang dapat
mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik yang
baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses
fotosintesis. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam
bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi
CO2 menjadi glukosa (Kimball, 2001).
Padatumbuhanterutamatumbuhantingkattinggiuntukmemperolehmakanansebagaikebutuhanpokoknya
agar tetapbertahanhidup, tumbuhantersebutharusmelakukansuatu proses yang
dinamakan proses sintesiskarbohidrat yang terjadidibagiandaunsatutumbuhan yang
memilikiklorofilmenggunakancahayamatahari.
Cahayamataharimerupakansumberenergi yang diperlukantumbuhanuntuk proses
tersebut. Tanpaadanyacahayamataharitumbuhantidakakanmampumelakukan proses
fotosintesis, halinidisebabkanklorofil
yang beradadidalamdauntidakdapatmenggunakancahayamataharikarenaklorofilhanyaakanberfungsibilaadacahayamatahari(Kimball,
2002).
Tumbuhan
yang mampu menghasilkan sendiri zat-zat organik (yang diperlukan untuk proses
biologis dalam tubuh) dan zat anorganik dengan menggunakan energi cahaya
disebut foto-autotrof. Istilah yang umum untuk tumbuhan yang menghasilkan
sendiri zat organik disebut autotrof. Terdapat organisme yang mampu menghasilkan zat organik yang
dibutuhkan dengan menggunakan zat organik, dengan energi kimia kemosintesis
terjadi pada organisme autotrof, tepatnya kemo-autotrof yang mampu menghasilkan
senyawa organik yang dibutuhkan dari zat anorganik dengan pertolongan energi kimia.
Yang dimaksud dengan energi kimia adalah energi yang diperoleh dari suatu
reaksi kimia yang berasal dari reaksi oksidasi. Kemampuan kemosintesis dapat
dijumpai pada mikroorganisme dan bakteri autotrof (Ridwan,
2012).
Klorofil
adalah pigmen karena menyerap cahaya, yakni radiasi elektromagnetik di spektrum
kasat mata. Cahaya putih mengandung semua warna spektrum kasat mata dari warna
merah sampai violet, tidak seluruh panjang gelombang unsur dapat diserap dengan
baik secara merata oleh klorofil. Klorofil berfungsi menyerap cahaya matahari.
Tenaga eksitansi yang diperoleh klorofil digunakan
untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen yang dibebaskan ke
atmosfer, peristiwa ini disebut peristiwa fotolisis air . Oleh karena itu
proses fotosintesis pada tumbuhan dibedakan atas reaksi terang dan reaksi
gelap, yaitu :
1. Reaksi
Terang
|
Cahaya
|
|
Klorofil
|
2.
Reaksi gelap
Reaksi
gelap fotosintesis merupakan reaksi pengikatan CO2 oleh molekul RBP
(Ribolusa Bifosfat) untuk mensintesis gula yang berlangsung di stroma.
CO2 + NADPH2 2NADP + CH2O
+ H2O
reaksi gelap
meliputi 3 hal penting, yaitu:
a. Karboksilasi,
merupakan pengikatan CO2 oleh RBP untuk membentukmolekul PGA.
b. Reduksi
: PGA (3C) direduksi oleh NADPH menjadi PGAL (3C).
c. Regenerasi
: pembentukan kembali RBP (Supeni , 2006).
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 :
Klorofil
6CO2 + 6H2O C6H12O6
+ 6O2 + Energi
Sinar matahari
Peristiwa
fotosintesis ini berlangsung bila ada klorofil dan cahaya yang cukup. Klorofil
terdapat sebagai butiran hijau yang berada dalam kloroplas dan umumnya
kloroplas ini berbentuk oval, dengan bahan dasar disebut stroma sedangkan
butiran-butiran yang terdapat didalamnya disebut grana. Pada klorofil terdapat
rangkaian disebut dengan fitil yang dapat terlepas menjadi fitol (C20H39OH).
Jika air dan pengaruh enzim klorofilisasi (Salisbury, 2005).
Selain itu,
laju fotosintesis dipengaruhi oleh hal-hal seperti suhu, CO2, dan
cahaya. Pengaruh suhu sangat jelas yaitu semakin tinggi suhu maka fotosintesis
akan berlangsung semakin cepat. CO2 dalam kloroplas stroma
dipindahkan oleh RBP karboksilasi reaksi dan gradien CO2 masuk
melalui dinding kloroplas, sitosol, membran sel, dan dinding sel ke luar
lingkungan sel melalui stroma ke udara luar (Salisbury, 2005).
Respirasi dalam biologi adalahproses
mobilisasi energi yang
dilakukan jasad hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET)
untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan
kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. Namun
demikian, istilah respirasi mencakup proses-proses yang juga tidak tercakup
pada istilah pernapasan. Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme
hidup, mulai dari individu hingga
satuan terkecilsel.
Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan penggunaan oksigen sebagai
senyawa pemecah, respirasi tidak selalu
melibatkan oksigen (Ryan,2011).
Katabolisme
merupakan reaksi kimiawi yang membebaskan energi melalui perombakan nutrien,
disebut juga reaksi disimilasi atau reaksi peruraian. Bila sel merombak ikatan-ikatan kimiawi tertentu selama
metabolisme, energi yang dilepaskan menjadi tersedia untuk melangsungkan kerja
biologis. Selama sel masih hidup, kerja ini bersifat ekstensif dan beragam.
Mikrobe heterotrofik nonfotosintetik memperoleh energinya dari proses oksidasi
(pengusiran elektron atau atom hidrogen) senyawa – senyawa anorganik. Mikrobe
fotosintetik memperoleh energinya dari cahaya (Wardhanu, 2009).
Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen, respirasi dibagi
menjadi dua macam, yaitu :
1. Respirasi
aerob
Dalam pernapasan aerob, mikrobe menggunakan glukosa atau
zat organik yang lain sebagai substrat untuk dioksidasikan menjadi
karbondioksida dan air, sedangkan mikrobenya sendiri memperoleh energi. Menurut
penelitian, energi yang terlepas sebagai hasil pembakaran 1 gram mol glukosa
adalah 675 kkal, sumber lain mengatakan
686 atau 689 kkal(Waluyo,
2005).
Persamaan
kimia pernapasan
aerob yang sempurna dengan menggunakan glukosa sebagai substrat sebagai berikut
:
C6H12O6 + 6O2 CO2
+ 6H2O + 675 kkal
Respirasi
aerob terdiri atas 3 tahap yaitu :
1. Glikolisis (terjadi di sitoplasma), adalah
proses pemecahan 1 molekul glukosa (6 C) menjadi 2 molekul asam piruvat (3 C),
2 ATP , dan 2 NADH (akseptor ion H).
2. Siklus Krebs (terjadi
di mitokondria). Sebelum memasuki siklus
Krebs, 2 molekul asam piruvat (3 C) akan mengalami dekarboksilase asam piruvat/pengurangan
atom C dari asam piruvat menjadi 2 molekul asetil koenzim-A (2 C), 2 molekul
CO2 dan 2 NADH.Selanjutnya 2 molekul asetil ko-A (2 C) akan memasuki siklus
Krebs dan dipecah menjadi 4 molekul CO2 (1 atom C), 6 NADH, 2 ATP
dan 2 FADH2.
3. Sistem Transfer
Elektron Respirasi (terjadi di membran dalam mitokondria)
Pada sistem transfer elektron respirasi terjadi transfer elektron / ion H yang terikat pada NADH dan FADH2 (akseptor elektron) melalui sistem membran mitokondria ,dibantu enzim yang disertai pembentukan H2O (hasil reaksi ion H dengan O2) dan pembebasan energi ATP.Untuk setiap molekul NADH mentransfer elektronnya pada O2 , dibebaskan 3 ATP (jadi 10 NADH membebaskan 30 ATP), sedangkan untuk setiap molekul FADH2 mentransfer elektronnya pada O2 membebaskan 2 ATP (jadi 2 FADH2 membebaskan 4 ATP) (Waluyo, 2005).
Pada sistem transfer elektron respirasi terjadi transfer elektron / ion H yang terikat pada NADH dan FADH2 (akseptor elektron) melalui sistem membran mitokondria ,dibantu enzim yang disertai pembentukan H2O (hasil reaksi ion H dengan O2) dan pembebasan energi ATP.Untuk setiap molekul NADH mentransfer elektronnya pada O2 , dibebaskan 3 ATP (jadi 10 NADH membebaskan 30 ATP), sedangkan untuk setiap molekul FADH2 mentransfer elektronnya pada O2 membebaskan 2 ATP (jadi 2 FADH2 membebaskan 4 ATP) (Waluyo, 2005).
2. Respirasi anaerob
Beberapa mikrobe dapat
hidup tanpa menggunakan oksigen bebas, bahkan ada mikrobe yang malahan mati
jika terkena udara bebas. Ada juga mikrobe yang tidak menggunakan oksigen bebas, meskipun gas ini
tersedia baginya, contohnya adalah Streptococcus
lactis. mikrobe ini tidak dapat memanfaatkan oksigen bebas karena tidak
mempunyai enzim untuk mereduksikan oksigen tersebut. Louis Pasteur adalah orang
yang pertama kali mengetahui tentang adanya pernapasan anaerob itu. Pengetahuan
ini dia dapatkan dengan percobaan fermentasi (Waluyo, 2005).
Umumnya
substrat untuk respirasi adalah zat yang tertimbun dalam jumlah yang relatif
banyak dalam sel tumbuhan. Karbohidrat merupakan substrat utama respirasi dalam
sel-sel tumbuhan tinggi.
Substrat untuk respirasi yang paling penting di antara karbohidrat adalah
sukrosa dan pati. Sukrosa (suatu disakarida yang terdiri atas glukosa dan
fruktosa) dan pati (polimer dari glukosa) adalah bentuk karbohidrat yang
disimpan dalam sel tumbuhan. Sukrosa dan juga fruktosa dan glukosa merupakan
gula dapat larut utama dalam sel tumbuhan. Selain itu, sukrosa merupakan bentuk
bahan organik utama yang diangkut dalam tubuh tumbuhan. Glukosa biasanya
dianggap sebagai titik awal untuk metabolisme respirasi karbohidrat. dalam
beberapa jaringan tumbuhan, selain karbohidrat, senyawa lain kadang - kadang
dapat berperan sebagai substrat respirasi(Iriawati, 2004).
BAB III
METODE
PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan
Tempat
Kegiatan praktikum ini
dilaksanakan pada hari Jum’at tanggal 23 November 2012pukul 14.00 – 16.00
WITA bertempat di ruang Biologi 1 Labolatorium Dasar Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
3.2. Alat dan
Bahan
Alat yang
digunakan adalah Beaker glass, corong kaca, tabung reaksi, kawat, cutter, cawan
petri, lampu spiritus/kompor, kaki tiga,
penjepit, respirometer ganong dan statif, danpenunjuk
waktu.
Bahan yang digunakan adalah Hydrilla verticillata,
air kolam, larutan 0,25 % NaHCO3, daun tumbuhan segar, larutan JKJ,
alkohol 95%, air, kertas karbon/aluminium
foil, kecambah kacang hijau, vaselin, larutan KOH
10% dan akuades.
3.3 Prosedur
Kerja
A.
Fotosintesis
1. Memasukkan beberapa cabang Hydrilla verticillata yang sehat
sepanjang kira-kira 15 cm ke dalam corong kaca.
2. Memasukkan corong kaca (1) ke
dalam beaker gelas yang berisi medium, dimana setiap 100 ml air ditambahkan 2
ml NaHCO3 0,25 % dengan posisi corong menghadap ke bawah.
3. Menutup bagian atas corong
dengan tabung reaksi yang diusahakan sebagian besar medium dalam keadaan terbalik
(di dalam bak yang berisi air).
4. Menandai masing-masing
perlakuan dengan label A, B, C, D, E dan F dimana
A = meletakkanmedium
air di tempat terang dalam ruangan (intensitas cahaya I).
B = meletakkanmedium
air di luar ruangan di bawah pohon (intensitas cahaya II).
C
= meletakkanmedium
air di luar ruangan, di tempat terbuka (intesitas cahaya III).
D
= meletakkanmedium
air + larutan NaHCO3 di tempat terang dalam ruangan (intensitas
cahaya I).
E
=
meletakkanmedium
air + larutan NaHCO3di luar ruangan di bawah pohon (intensitas
cahaya II).
F
=
meletakkanmedium
air + larutan NaHCO3di luar ruangan terbuka (intensitas cahaya III).
4. Mengamati timbulnya
gelembung-gelembung gas yang muncul dari potongan cabang/ranting yang terjadi
selama 15’dan 30’.
Banyaknya gelembung yang muncul per satuan waktu dapat digunakan sebagai
petunjuk laju fotosintesis.
B. Pembentukan karbohidrat pada fotosintesis
1. Menutupsebagian daun
tumbuhan yang belum kena sinar matahari dengan
aluminium foil/kertas karbon dan menjepitnya
selama 2 x 24 jam (sore hari s.d pagi hari III).
2.
Merebus
air dalam beaker gelas sampai mendidih pada lampu spiritus atau panci berisi
air mendidih di atas kompor.
3.
Memanaskan
alkohol di dalam beaker gelas kecil pada air mendidih (2).
4.
Memasukkan
daun tumbuhan yang akan diuji ke dalam air panas (5 menit) sampai
layu, kemudian ke dalam alkohol panas (5 menit).
5.
Mengulangi
percobaan ini dengan menggunakan daun lain yang tidak diberi perlakuan air
panas.
6.
Mencuci
daun (4) tersebut dengan air panas dan dimasukkan ke dalam larutan JKJ selama
beberapa menit.
7.
Mencuci
dengan air kemudian bentangkan dan diamati perubahan yang terjadi (amilum + JKJ
memberikan warna biru sampai kehitam-hitaman).
C.
Pengukuran respirasi kecambah
1.
Menyiapkan
alat dan bahan, menimbangtimbang
10 gram kecambah kacang hijau.
2.
Memasukkan
aquades ke dalam pipa respirometer dan memasukkan
kecambah (1) ke dalam tabung respirometer dan memutar sumbatnya sampai kedua
lubang berhadapan.
3.
Mengatur
permukaan air dalam pipa pada skala 20 dengan jalan menaikkan dan menurunkan
pipa.
4.
Mengoleskan
sumbat dengan vaselin, kemudian memutarnya
sehingga udara di dalam tabung respirometer terpisah dari udara luar. Membiarkannya selama 30
menit.
5.
Mengamati
perubahan permukaan air dalam pipa. Jika permukaan airnya turun maka nilainya
positif dan jika permukaan air naik berarti nilainya negatif.
6. Mengulangi kegiatan (1-5)
dengan menggunakan KOH 10 %.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil
Berdasarkan
praktikum yang telah dilakukan, maka didapat hasil sebagai berikut :
1. Fotosintesis
Tabel
1. Pengamatan untuk Hydrilla Verticillata
|
No
|
Tempat
|
Waktu
|
BanyakGelembung
|
|
|
Air
kolam
|
Air
kolam + NaHCO3
|
|||
|
1
|
Di dalamruangan
|
0 menit
15 menit
30 menit
|
0
12
39
|
0
169
58
|
|
2
|
Di luarruangandibawahpohon
|
0 menit
15 menit
30 menit
|
0
82
121
|
0
73
126
|
|
3
|
Di luarruangandibawahsinarmatahari
|
0 menit
15 menit
30 menit
|
0
42
65
|
0
39
75
|
|
|
|
Gambar 4.1 Hydrillaverticillatadibawahsinarmatahari
|
|
|
Keterangan :
Gambar (kanan) dalam medium air kolam, gelembung yang
dihasilkanlebihsedikit.Sedangkangambar (kiri) dalam medium air kolamditambah
NaHCO3, gelembung yang dihasilkanlebihbanyak
Grafik 1. Medium yang diletakkan di dalamruangan
Grafik 2. Medium yang diletakkan di luarruangan di
bawahpohon
Grafik 3. Medium yang diletakkan di luarruangan di
bawahsinarmatahari
2.
pembentukan karbohidrat pada fotosintesis
Tabel 2. Pengamatan padadaun
|
No.
|
Perlakuan
|
Gambar
|
Foto
|
Keterangan
|
|
1.
|
Daunsegar
|
|
|
Daunbelummendapatperlakuan,
bewarnahijausegar
|
|
2.
|
Daunditutupidenganaluminium
foil
|
|
|
Daunditutupdenganaluminium
foil dandijepitmenggunakanklip
|
|
3.
|
Aluminium
foil padadaundibuka
|
|
|
Bagiandaun
yang ditutupialuminium foil tampaksedikitmenguning dan tulang daun tampak
mengerut
|
|
4.
|
Daundirendamdenganair
panas
|
|
|
Daunwarna
hijau tua dan tampak layu (adanyabercakcoklatkekuningan)
|
|
5.
|
Daundirendamdenganalkohol95%
panas,
Melarutkanklorofil
|
|
|
Daun
berwarna hijau tua. Padabagiandaun yang bekasditutupaluminium foil,
warnanyalebihmudasehinggaterlihatperbedaannya.
|
|
6.
|
Daundirendamdenganlarutan
JKJ
|
|
|
Daun
menjadi berwarna kuning.
Bagian
yang tertutupaluminium foil berubahmenjadibercakkehitam-hitaman
|
3.
pengukuran respirasi kecambah
Tabel 4. Pengamatan untuk kecambah
|
No
|
JenisAbsorbon
|
T0
|
T1
|
Volume Gas/
jam
|
LajuRespirasi
|
|
1
|
Akuades
|
0
|
9,32
|
1,864.10-3
|
0,01864
i/h/kg
|
|
2
|
KOH 10%
|
0
|
3,45
|
0,69.10-3
|
0,069i/h/kg
|
Perhitungan
1. Menggunakanakuades
T0
= 0 T1 =
9,32 Skala = 0 – 200
Volume
gas/jam kecambah + akuades
60 =
60
= 1,864 .10-3
Laju respirasi
1,864.
=
1,864.
=0,01864
i/h/kg
2. Menggunakankecambahdengan
KOH 10%
Volume gas/jam
60 =
60
= 0,69.10-3
Laju respirasi
0,69.
=
0,69.
=0,069 i/h/kg
4.2. Pembahasan
Praktikum
kali ini terdapat tiga percobaan yang akan dibahas yaitu tentang fotosintesis,
pembentukan oksigen pada proses fotosintesis untuk membuktikan bahwa dalam
fotosintesis dihasilkan oksigen (O2) dan pembentukan karbohidrat
pada fotosintesis untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam jaringan
daun, serta respirasi pada kecambah.
Fotosintesis
adalah suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi
matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas.
Fotosintesis selain memerlukan cahaya matahari sebagai bahan bakar juga
memerlukan karbondioksida dan air sebagai bahan anorganik yang akan diproses
untuk menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen.
|
Cahaya
|
|
Klorofil
|
Dari reaksi
tersebut kita dapat memperkirakan bahwa pada fotosintesis akan terbentuk
oksigen. Percobaan pertama mencoba membuktikan hal tersebut. Hydrilla verticilata
dimasukkan ke dalam gelas beaker yang terlebih dahulu telah dilengkapi dengan
corong penutup dan gelas kimia, kemudian air dimasukkan dan pada saat air
memenuhi gelas beaker dan usahakan air masuk kedalam gelas kimia tidak terdapat
gelembung udara dari luar serta disesuaikan dengan batas setengah setelah leher
corong.
Gelas beaker
yang berisi air ini dilakukan dengan perlakuan A (medium air dan medium air ditambah NaHCO3di dalam
ruangan), B (medium air dan medium air ditambahNaHCO3di luar
ruangan di bawah pohon), C (medium air dan medium
air ditambah NaHCO3di tempat terbuka)yang menjadipembedapadaperlakuaniniadalahkadar cahaya yang bertujuan untuk
memperoleh hasil gelembung yang berbeda pula jumlahnya sehingga didapatkan
hubungan antara jumlah gelembung dengan kadar cahaya. Dapat dijelaskan tentang
adanya hubungan antara perlakuan (menggunakan sedikit cahaya dengan banyak
cahaya), jumlah gelembung, dan waktu dalam proses fotosintesisnya.
Dapat
dilihat bahwa, gelembung udara yang dihasilkan menandakan bahwa proses
fotosintesis pada Hydrilla verticilata menghasilkan oksigen. Berdasarkan
hasil pengamatan jumlah gelembung udara yang dihasilkan pada perlakuan A, B, dan C dalam medium dan tempat yang telah ditetapkan.
Masing-masing jumlahnya berbeda-beda.
Terlihatdaritabel 1 gelembung yang dihasilkandari medium air ditambah NaHCO3
didalamruanganlebihbanyakdibandingkanpadaperlakuanlainnyayaitu 227
gelembung, walaupun waktu yang digunakan sama. Jumlah gelembung
pada perlakuan A di dalamruanganyang berisi
air kolam saja yaitu 51 gelembung, jumlah gelembung
pada perlakuan B di luarruangan di bawahpohon
yang berisi air kolamyaitu 203 gelembung,sedangkanjumlahgelembung
yang diberi NaHCO3adalah 199 gelembung. Jumlah gelembung
pada perlakuan C di luarruangan di
bawahsinarmatahari yang berisi air kolamyaitu 45 gelembung,sedangkan jumlah gelembung yang diberi
NaHCO3adalah 114 gelembung.
Hal ini bertentangansekalidenganteori yang ada.
Karenacahayamataharisangatmempengaruhiterjadinyareaksifotosintesis yang
menghasilkanoksigen.Hal inibisasajaterjadikarenabeberapafaktor.Dari hasil yang
diperolehjustru medium yang beradadidalamruangan (sedikitcahaya)
lebihbanyakmenghasilkangelembung.Olehkarenaituketelitiandalampengamatansangatdiperlukan
agar tidakterjadikesalahandalamhasildanteorinya.
Faktorutama yang mempengaruhipembentukanoksigenadalahcahayamatahari
(intensitascahaya yang tinggi).Selain intensitas cahaya juga
terdapat faktor lain yang mempengaruhi proses fotosintesis adalah temperatur,
kadar CO2 dan O2, kadar air,
segartidaknyatumbuhantersebut dan unsur mineral yang ada. Laju
pembentukan oksigen dapat digunakan sebagai suatu petunjuk untuk laju
fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan. Dari tabel, dapat dilihat
perbandingan banyak gelembung gas yang timbul. Percobaan yang ditambah larutan
NaHCO3 ternyata dapat mempercepat laju fotosintesis. Fungsi larutan NaHCO3
disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis.Akan tetapi,
pastikanbahwalarutan NaHCO3 telahhomogendenganpelarutnya.
Percobaan kedua yaitu penentuan karbohidrat pada fotosintesis pada daun
tumbuhan berupa daun mangga, dankersen.Percobaan ini dilakukan pada daun yang segar dan
dibungkus dengan aluminium foil kurang lebih 24 jam, kemudian daun tersebut
dimasukkan kedalam air panas setelah dilepas dari pohonnya yang bertujuan untuk
mematikan sel-sel yang ada. Setelah direbus kemudian daun dimasukkan kedalam
larutan alkohol agar klorofil pada daun tersebut larut sehingga warna daun
berubah menjadi pucat, daun yang telah dimasukkan kedalam alkohol tadi kemudian
dimasukkan kembali ke dalam air panas dan selanjutnya kedalam larutan JKJ dan
kemudian diangkat.
Dari hasil pengamatan di peroleh bahwa warna daun setelah diberi perlakuan
seperti diatas berubah menjadi kekuning-kuningan untuk bagian yang tertutup
dengan kertas aluminium foil. Kemudian dicelupkan kedalam akuades panas untuk
mematikan sel-sel. Warna kekuning-kuningan tadi berubah menjadi bercak coklat
kekuningan. Warna coklat tersebut menandakan bahwa telah terjadi proses
fotosintesis yang telah terbentuk amilum yang berwarna coklat kekuningan jika
bereaksi dengan larutan iod (larutan JKJ). Hal ini menandakan bahwa cahaya
sangat berperan dalam peristiwa fotosintesis, dimana cahaya yang diterima
dengan bebas tanpa adanya suatu penghalang, maka akan membuat perubahan pada
daun. Secara garis besar dapat dikatakan stomata akan berperan sebagai pengatur
penguapan dalam peristiwa fotosintesis.
Proses
pembentukan karbohidrat pada fotosintesis, daun yang diberi perlakuan dengan
dipanaskan pada air mendidih kemudian dimasukkan dalam alkohol panas
mengakibatkan pigmen daun jadi luntur. Daun yang semula berwarna hijau tua
berubah menjadi hijau muda. Hal ini dimaksudkan agar ada tidaknya amilum pada
daun dapat terlihat dengan jelas pada saat daun tersebut dicuci dengan larutan
JKJ. Perebusan dilakukan agar sel dalam daun mati dan menjadikan sel-sel daun
lebih permeabel terhadap larutan JKJ. Memasukkan daun dalam alkohol bertujuan
untuk melarutkan klorofil dan menjadikan amilum lebih mudah bereaksi dengan
larutan JKJ. Setelah itu meletakkan daun pada cawan untuk ditetetsi permukaan
daun dengan larutan lugol/iodium sampai merata. Perlakuan ini membuat daun
menjadi berwarna biru kehitam-hitaman yang menunjukkan adanya amilum dalam
jaringan daun. Larutan JKJ disini berfungsi untuk memberikan warna pada daun
agar dapat dibedakan bagian daun yang mengandung amilum dan tidak. Setelah
dimasukkan dalam larutan JKJ, daun yang telah ditutup sebelumnya terdapatbercakkehitam-hitamandisekitar
pinggir-pinggirnya dan di bagian-bagian yang tidak ditutupi berwarnakuningcerah.
Hal ini disebabkan karena pada bagian yang ditutup tidak terjadi proses
fotosintesis, sehingga dibagian tersebut tidak terdapat amilum yang ditunjukkan
oleh warna biru tua kehitaman. Sedangkan pada daun yang tidak ditutup akan
merata diseluruh bagiannya, karena pada seluruh bagian permukaan daun terjadi
proses fotosintesis.
|
Cahaya
|
|
Klorofil
|
Pada
percobaan pengukuran respirasi kecambah, tidak terdapat perbedaan untuk volume
CO2 yang dihasilkan. Sedangkan untuk waktunya mengalami perbedaan
mencolok, yaitu untuk kecambah menggunakan akuades memerlukan waktu 9 menit32 detik, sedangkan yang menggunakan
larutan KOH hanya 3 menit 45 detik. Hal ini menunjukkan bahwa larutan KOH mempercepat laju respirasi karena waktu yang diperlukan lebih sedikit. Pada percobaan yang pertama, kecambah ditambahkan
dengan aquades, volume gas yang dihasilkan 1,864.10-3/jam,
dan laju respirasi 0,01864 i/h/kg.
Pada percobaan yang kedua kecambah ditambahkan dengan larutan KOH 10%, ternyata
volume gas yang dihasilkan lebih tinggi yaitu 0,69.10-3 dan laju respirasi 0,069 i/h/kg. Hal ini berarti bahwa pada
percobaan menggunakanaquades laju
respirasi lebih rendah dari pada
percobaan menggunakan KOH, sehingga
dapat disimpulkan bahwa larutan KOH mempercepatlaju
respirasi.KOH memiliki sifat higroskopis yang
mampu menyerap uap air (H2O) di udara. Selain itu KOH juga merupakan
basa kuat sementara CO2 adalah oksida asam sehingga KOH juga dapat
menyerap CO2 dari udara.
Sedangkanfungsi eosin disinisebagai indikator
oksigen yang dihirup oleh organisme percobaan (kecambah) pada respirometer.
Tentuyacepatlambatlajurespirasidipengaruhiolehbeberapafaktor,
diantaranyaadafaktordalamdanfaktorluar.Faktordalammeliputijumlah plasma
dalamsel,
banyaknyaenzim-enzimdalamrespirasidanjumlahsubstratnya.Sedangkanfaktorluarnyameliputisuhu,
ketersediaansubstrat, kadar O2diudara, tipedanumurorganisme, kadar
air dalamjaringan, cahaya, perlukaan (lukapadaorganisme)adanyalukapadajaringanakanmeningkatkanlajurespirasi,
pengaruhmekanisdansenyawakimia.
Respirasimerupakan proses
reaksikimia yang mengubahsenyawapraorganikkompleks yang
mengandungenergitinggimenjadisenyawa yang lebihsederhana yang
mengandungenergirendahdenganmembebaskanenergi yang
tersimpandalammolekulorganiktersebut.Respirasipadakecambah yang telah dilakukan
pada percobaan tersebut adalah respirasi aerob, artinya respirasi tersebut
menggunakan oksigen bebas untuk menguraikan glukosa.Dengan menggunakan
respirometer kita dapat mengetahui laju respirasi pada kecambah dan dapat
menghitung jumlah O2 yang dihasilkan selama respirasi. Respirasi
pada tumbuhan berguna untuk transfor aktif. Dalam transfor aktif sel-sel harus
mengeluarkan energi untuk dapat mengangkut molekul zat atau
ion.Respirasijugadigunakanolehtumbuhanuntuk proses anabolisme, yaknisintesissenyawakompleksdarisenyawasederhana.
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan
yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:
1.
Fotosintesis adalah suatu proses
metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan memakai
karbondioksida (CO2) dari udara dan air (H2O) dari dalam
tanah dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil.
2. Intensitas
cahaya matahari dan karbondioksida ikut mempengaruhi pembentukan oksigen pada
proses fotosintesis.
3. Larutan
NaHCO3 sangat berperan penting dalam proses fotosintesis, karena
dapat menambah jumlah gelembung oksigen dalam proses fotosintesis pada Hydrilla
verticilata.
4. Alkohol
dapat melunturkan klorofil dan membuka pori-pori, sehingga air dalam pemanasan
alkohol tersebut berubah menjadi warna hijau dan warna daun berubah menjadi
lebih memudar (hijau daun berkurang) dari warna sebelumya akibat adanya
klorofil yang terlarut dalam air.
5. Larutan JKJ
digunakan sebagai indikator untuk mengetahui ada tidaknya simpanan amilum dalam
jaringan daun, yaitu dengan terdapat atau tidaknya bintik-bintik hitam pada
permukaan bagian daun tersebut.
6. Respirasi
merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel. Respirasi
bisa terjadi sacara aerob ataupun anaerob.
7. Banyakfaktor yang
mempengaruhilajurespirasibaikdariluarmaupundaridalam. Dalampercobaan yang
dilakukanlarutan KOH sangatmempengaruhilajurespirasi, dan eosin
berperanuntukmenentukanindikatorbanyaknyaoksigen yang digunakan.
5.2. Saran
Dalam
pengamatan yang akan dilakukan pada praktikum hendaknya lebih sabar dan harusnteliti sehingga kita dapat menghasilkan pengamatan
yang baik dan sempurna sesuai dengan apa yang kita kehendaki.
DAFTAR
PUSTAKA
Dwidjoseputro. 2006. Biologi. Erlangga: Jakarta.
Iriawati.
2004. Fisiologi Tumbuhan. Penerbit ITB: Bandung.
Kimball,
J. W. 2001. Biologi Umum. Erlangga: Jakarta
Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga: Jakarta.
Ridwan. 2012. PengertianFotosintesis, Proses danReaksi
Diaksespadatanggal
24 November 2012
Ryan. 2011. Kamus Lengkap Biologi. Erlangga:
Jakarta.
Salisbury, B. & Cleon W. Ross. 2005. Fisiologi Tumbuhan. ITB: Bandung.
Supeni,
T. 2006. Biologi. Erlangga: Jakarta
Waluyo. 2005. Mikrobiologi
Umum. Universitas Muhamadiyah: Malang.
Wardhanu, A. Panca.
2009.Faktor-faktor yang
MempengaruhiLajuRespirasi.
Diaksespadatanggal 24 November 2012.
0 komentar:
Posting Komentar