FOTOSINTESIS

Jurnal Praktikum Fisiologi Tumbuhan

OlehNATALINAJ1C108027

AsistenSETIANISTITIANTO A. W.

PROGRAM STUDI S-1 BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARBARU

APRIL, 2010

FOTOSINTESIS

NatalinaPS Biologi FMIPA Universitas Lambung Mangkurat

Jl. A. Yani Km 35,8 BanjarbaruE-mail: alin.natalina@gmail.com (085654059128)

ABSTRAK Praktikum ini tujuan untuk mengetahui proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan dan membuktikan bahwa pada proses fotosintesis terbentuk karbohidrat. Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Sebagian daun ditutup dengan aluminium foil, dibiarkan selama 2 hari. Dipetik daun tersebut, dilepaskan aluminium foil perlahan-lahan agar daun tidak sobek. Dicelupkan daun tersebut dalam air mendidih ±1 menit, lalu diangkat. Direndam daun tersebut dalam alkohol 70% selama 5 menit, lalu diangkat. Kemudian direndam dalam larutan iodium (KI) selama 5 menit, lalu diangkat. Pada bagian daun yang tidak ditutup dengan aluminium foil terdapat bintik hitam, sedangkan pada bagian yang ditutup aluminium foil tidak terdapat bintik hitam. Hal ini menunjukkan bahwa pada bagian yang tidak ditutup melakukan fotosintesis dan menghasilkan amilum, sedangkan pada bagian yang tertutup tidak terbentuk amilum karena tidak terjadi fotosintesis. Maka hasil positif yang menunjukan bahwa fotosintesis menghasilkan karbohidrat yaitu pada daun yang tidak ditutup aluminium foil dengan terbentuknya bintik hitam pada bagian daun tersebut.

Kata kunci : Amilum, fotosintesis, iodium

PENDAHULUANDalam bebarapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan

atau fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanan sendiri, mengandungkan diri pada apa yang dapat diperolehnya dari lingkungan sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan (Campbell, 1999).

Pada 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 (Benton, 1980).

Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Seperti halnya mitokondria, kloroplas mempunyai membran luar dan membran dalam. Membran dalam mengelilingi suatu stroma yang mengandung enzim-enzim tang larut dalam struktur membran yang disebut tilakoid. Proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain air (H2O), konsentrasi CO2, suhu, umur daun, translokasi karbohidrat dan cahaya. Tetapi yang menjadi faktor utama fotosintesis agar dapat berlangsung adalah cahaya, air, dan karbondioksida (Campbell, 1999).

Organisme autotrof menggunakan energi yang berasal dari oksidasi dan zat-zat organik tertentu. Organisme yang demikian disebut kemoautotrof. Fotosintesis sering didefinisikan sebagai suatu proses pembentukan karbohidrat dan karbondioksida serta air yang dilakukan sel-sel yang berklorofil dengan adanya cahaya matahari yang disebabkan oleh oksigen (O2). Ada juga yang mengartikan fotosintesis dengan suatu peristiwa pengolahan atau pemasakan makanan yang terjadi pada daun dengan bantuan cahaya matahari (Ellis, 1986).

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 proses fotosintesis. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP atau NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Gukosa yang dihasilkan jika tidak segera diangkut akan mengalami kondensasi menjadi amilum yang disimpan dalam plastida. Pigmen daun sebenarnya terdiri atas beberapa jenis antara lain : klorofil a, klorofil b dan karotenoid. Pigmen ialah yang berfungsi untuk menyerap cahaya matahari. Tenaga eksitasi yang diperoleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen yang dibebaskan ke atmosfer dan peristiwa ini disebut peristiwa fotolisis air (Sudarno, 1994).

Untuk mengetahui amilum yang terdapat dalam proses fotosintesis dapat dilakukan dengan berbagai percobaan, diantaranya dengan memberi perlakuan variasi cahaya matahari yang berbeda pada daun tumbuhan dan mengujinya dengan larutan JKJ (Ellis, 1986).

Jika bahan organik yang dioksidasi adalah glokosa (C6H12O6) maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :

(C6H12O6) + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + EnergiTergantung pada bahan yang digunakan dalam respirasi, maka jumlah mol

CO2 yang dibebaskan dan jumlah mol O2 yang dibebaskan jumlahnya selalu sama (Benton, 1980).

Dalam persamaan di atas, CH2O merupakan rumus umum untuk menyatakan bahwa organik yang pada umumnya berupa zat pati atau beberapa karbohidrat lainnya. Bahan organik yang merupakan hasil penting dari fotosintesis, lebih banyak mengandung energi kima potensial daripada karbondioksida dan air yang merupakan bahan dasarnya pembentuknya. Oleh

karena itu dalam fotosintesis, energi radiasi cahaya diubah menjadi energi kimia dalam senyawa organik yang stabil semacam karbohidrat itu. Tenaga eksitasi yang diperoleh klorofil itu digunakan untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen yang dibebaskan ke atmosfer dan peristiwa ini disebut fotolisis air (Sudarno, 1994)

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 (Ellis, 1986).

Transformasi karbohidrat itu dipengaruhi oleh beberapa faktor luar. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap penyusunan amilum menurut Dwijoseputro (1994) diantaranya :1. Temperatur

Temperatur yang rendah itu mempunyai pengaruh baik bagi pengubahan amilum menjadi gula. Pengubahan gula manjadi amilum terjadi pada temperatur sedang yaitu 200C sampai 300C.

2. Pengaruh air Daun yang layu di dalamnya banyak terdapat amilum terubah menjadi

gula sukrosa dan beberapa monosakarida. Persediaan air yang agak berlebihan menambah kegiatan penyusunan amilum.

3. Konsentrasi ion-ion H+

Perubahan pH membawa perubahan kegiatan enzim. Enzim akan bekerja berlawanan jika lingkungannya mengalami perubahan pH. Pada pH di atas 7 banyak terbentuk gula sedang gula akan terbentuk menjadi amilum lagi jika pH turun sampai di bawah 7.

4. Konsentrasi gulaKeseimbangan antara persediaan gula dan persediaan amilum terdapat

di dalam sel. Pembentukan amilum itu tampak giat karena pembentukan gula yang yang giat. Pada malam hari sebagian dari amilum ada yang diubah menjadi gula sekedar untuk menjaga ketetapan konsentrasi.

5. Keadaan pH6. Intensitas sinar

BAHAN DAN METODEWaktu dan Tempat Praktikum. Praktikum dilaksanakan pada tanggal 28

April 2010, bertempat di Laboratorium Dasar Ruang Biologi 1, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

Alat dan Bahan. Peralatan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah gelas beaker sebanyak 3 buah, aluminium foil. Bahan-bahan yang digunakan adalah daun mangga (Mangifera indica), daun kersen (Muntingia calabura), daun Fillicium (Fillicium decipiens), daun Bouganville (Bouganville spectabilis), alkohol 70%, larutan iodium.

Prosedur Kerja. Sebagian daun ditutup dengan aluminium foil, dibiarkan selama 2 hari. Dipetik daun tersebut, dilepaskan aluminium foil perlahan-lahan agar daun tidak sobek. Dicelupkan daun tersebut dalam air mendidih ±1 menit, lalu diangkat. Direndam daun tersebut dalam alkohol 70% selama 5 menit, lalu diangkat. Kemudian direndam dalam larutan iodium (KI) selama 5 menit, lalu diangkat.

HASILTabel 1. Hasil pengamatan fotosintesis pada tanaman No Tanaman Gambar Keterangan

1 Mangga

(Mangifera indica)

Tidak terbentuk amilum

2 Fillicium

(Fillicium decipiens)

- Terbentuk amilum- Terdapat bintik-

bintik hitam

3 Bouganville

(Bouganville spectabilis)

- Terbentuk amilum- Terdapat bintik-

bintik hitam

4 Kersen

(Muntingia calabura)

- Terbentuk amilum- Warna biru

kehitaman- Bagian yang

tertutup lebih terang daripada yang tidak tertutup

PEMBAHASANPada percobaan ini betujuan untuk membuktikan bahwa terjadi

pembentukan karbohidrat pada fotosintesis, lalu daun ditutup dengan aluminium

foil yang bertujuan agar sinar matahari tidak masuk ke dalam daun, sehingga menghalangi proses fotosintesis.

Fotosintesis merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.

Setelah daun dipetik, daun direndam dalam air mendidih dengan tujuan untuk mematikan sel-sel tanaman dan melunakkan jaringan daun. Selanjutnya direndam dalam tabung reaksi yang berisi alkohol 70%. Alkohol tersebut berfungsi sebagai pelarut, agar melarutkan dan meluruhkan klorofil daun. Lalu daun direndam dalam larutan iodium, larutan iodium (KI) berfungsi sebagai indikator adanya karbohidrat pada daun jika timbul warna ungu kehitaman pada daun.

Berdasarkan dari hasil percobaan, bagian daun yang tidak ditutup dengan aluminium foil terdapat bintik hitam, sedangkan pada bagian yang ditutup aluminium foil tidak terdapat bintik hitam. Hal ini menunjukkan bahwa pada bagian yang tidak ditutup melakukan fotosintesis dan menghasilkan amilum, sedangkan pada bagian yang tertutup tidak terbentuk amilum karena tidak terjadi fotosintesis. Bagian yang ditutupi aluminium foil tidak dapat dilewati oleh cahaya matahari, sehingga bagian tersebut tidak dapat melakukan fotosintesis karena tidak adanya cahaya untuk proses fotosintesis akibatnya tidak dihasilkan karbohidrat pada bagian tersebut, dan tidak terbentuk bintik hitam karena KI tidak bereaksi.

Pada daun mangga terjadi kegagalan, karena tidak ditemukan bintik hitam pada daun. Hal ini terjadi karena klorofil pada daun mangga sangat pekat sehingga bintik hitam yang terbentuk tidak dapat dilihat, karena klorofil tersebut menutupi bintik hitam yang terbentuk pada daun, seharusnya dilakukan peluruhan klorofil yang lebih maksimal pada daun mangga agar bintik hitam yang terbentuk dapat terlihat dengan jelas.

Kehadiran karbohidrat (amilum) dapat diketahui dari Iodin-Amilum. Bagian daun yang tertutup ketas alumunium foil dan dikenai sinar matahari, maka setelah dimasukkan dalam alkohol panas dan aquades panas, kemudian ditetesi larutan iodin, maka bagian tersebut tidak akan terbentuk bintik hitam, tetapi bagian yang tidak ditutupi terbentuk bintik hitam. Dwijoseputro (1994), menggambarkan hubungan antara amilum dan I-KI (larutan iodium) dalam reaksi berikut:

C5H8O4 + I – KI C5H8O4 + I5- + KI

KESIMPULAN Kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah Fotosintesis

merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Pada bagian yang tidak ditutup melakukan fotosintesis dan menghasilkan amilum ditunjukkan dengan adanya bintik hitam pada daun, sedangkan pada bagian yang tertutup tidak terbentuk amilum karena tidak terjadi fotosintesis.

DAFTAR PUSTAKABenton, A. H. & W. E. Werner, Jr. 1980. Field Biologi and Ecology. Tata Mc

Graw Hill Publishing Co. Ltd, New DelhiDwidjoseputro, D. 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia, JakartaCampbell. 1999. Biology. Academic press, USAEllis, Nihayati. 1986. Anatomi Tumbuhan. Rajawali Press, JakartaSudarno, dkk. 1994. Biologi 3. PT. Pabelan, Surakarta