BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam beberapa 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 melalui pola atau

kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya.

Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri,

menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas

yang tersedia. Hewan sebagian besar harus bergerak, harus mencari makan, ukuran

tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk

hidup dan pertumbuhan.

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. Tumbuhan tingkat tinggi

pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk hidup yang

dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. 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

1

mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui

perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas.

Kalau fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau

asimilasi) di mana energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat

kimia, maka proses respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau

disasimilasi) di mana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk

menyelenggarakan proses-proses kehidupan.

1.2 Tujuan Percobaan

Tujuan praktikum ini adalah untuk membuktikan penggunaan klorofil, sinar

matahari dan menghasilkan amilum dari proses fotosintesis.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Teori

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).

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

3

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,

1995).

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).

Orang yang pertama kali menemukan fotosintesis adalah Jan Ingenhousz.

Fotosintesis merupakan suatu proses yang penting bagi organisme di bumi,

dengan fotosintesis ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara

langsung maupun tidak langsung. Jan Ingenhosz melakukan percobaan dengan

memasukkan tumbuhan Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang berisi air.

Bejana gelas itu ditutup dengan corong terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi

yang diisi air hingga penuh, kemudian bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak

lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu yang menandakan

adanya oksigen (Kimball, 1993).

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

4

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).

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).

Fotosintesis berlangsung dalam 2 tahap, yaitu :

1. Reaksi Terang

Reaksi terang fotosintesis merupakan reaksi pengikatan energi cahaya oleh klorofil

yang berlangsung digrana yang dilaksanakan oleh fotosistem. Fotosistem merupakan unit

yang mampu menangkap energi cahay matahari dalam rantai transfor elektron pada

5

fotosintesis. Tersusun atas kompleks antene pusat reaksi dan akseptor elektrona

(Saimbolon, 1989).

2. Reaksi gelap

Reaksi gelap fotosintesis merupakan reaksi pengikatan CO2 oleh molekul RBP

(Ribolosa Bifosfat) untuk mensintesis gula yang berlangsung distroma, reaksi gelap

meliputi 3 hal penting, yaitu:

a. Karboksilasi, merupakan pengikatan CO2 oleh RPB untuk membentuk molekul

PGA.

b. Reduksi ; PGA (3C) direduksi oleh NADPH menjadi PGAL (3C).

c. Regenerasi ; pembentukan kembali RBP.

6

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari sabtu tanggal 1 Januari 2011 dari

pukul 10.30 – 13.00 WIB. Bertempat di Laboratorium Dasar Fakultas Keguruan

dan Ilmu Pendidikan Universitas Jabal Ghafur.

3.2 Alat dan Bahan

1. Pembentukan karbohidrat pada fotosintesis

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah Aluminium foil (timah

rokok), pisau. beaker gelas, cawan petri.

Bahan yang digunakan adalah daun tumbuhan dikotil segar (masih berada

pada pohonnya) yang berwarna hijau dan yang tidak berwarna (putih), larutan

lugol, air, larutan iod, alkohol 70 %.

3.3 Prosedur Kerja

Percobaan pembuktian cahaya sebagai syarat fotosintesis

1. Membungkus selembar daun tumbuhan yang berwarna hijau yang masih

berada pada pohon dengan menggunakan aluminium foil, hingga tidak ada

sinar yang masuk ke dalamnya. Kemudian membiarkan daun tersebut pada

sinar matahari hingga sampai sore hari. Pada sore harinya memetik daun

tersebut serta memasukkannya ke dalam air yang mendidih (pekerjaan ini

dilakukan sehari sebelum praktikum berlangsung).

7

2. Pada sore harinya langsung merebus daun hijau yang tidak ditutup dengan

aluminium foil, daun yang sudah tertutup dengan aluminium foil, dan daun

yang berwarna putih.

3. Keesokan harinya memasukkan daun-daun tersebut ke dalam air mendidih

sambil diaduk-aduk sampai keluar warna hijaunya. Setelah berwarna agak

putih merendam dalam alkohol. Selanjutnya mencuci dengan air dingin.

4. Setelah agak kering mentetes dengan larutan lugol.

5. Lalu mengamati perubahan pada daun tersebut.

6. Mencatat setiap perubahan, mengapa demikian.

7. Mendiskusikan serta membuat laporan kelompok.

8

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Hasil yang didapatkan setelah melakukan percobaan adalah :

1. Pembentukan karbohidrat pada fotosintesis

No. Perlakuan Keterangan

1 Bekas tertutup aluminium foil Daun berwarna hijau tua

2 Direndam di dalam air mendidih Daun menjadi layu

3 Direndam dalam alkohol Warna daun bekas ditutup aluminium foil lebih muda daripada yang tidak tertutup.

4 Setelah direndam larutan iod Daun yang tidak tertutup aluminium foil berwarna biru kehitaman

4.2 Pembahasan

Percobaan penentuan karbohidrat pada fotosintesis pada daun tumbuhan

berupa daun ubi. 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 iod dan

kemudian diangkat.

Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa warna daun setelah diberi perlakuan

seperti di atas berubah menjadi pucat untuk bagian yang tertutup dengan kertas

9

aluminium foil dan bagian yang tidak ditutup menjadi berwarna cokelat tua.

Warna cokelat tua menandakan bahwa telah terjadi proses fotosintesis yang telah

terbentuk amilum yang berwarna cokelat jika bereaksi dengan larutan iod. 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. Sedangkan

Pada daun yang ditutupi oleh aluminium foil masih dapat melakukan respirasi dan

transpirasi walaupun tidak mendapat sinar matahari yang cukup, hal ini jelas

terlihat adanya amilum pada daun dengan jumlah yang sedikit.

Dari perbedaan warna yang terjadi atas perbedaan perlakuan menunjukkan

bagian daun yang berbeda warna disebabkan oleh faktor kurangnya cahaya

matahari, sehingga daun tersebut tidak dapat melaksanakan fungsi fisiologisnya

secara sempurna. Dengan kata lain, secara umum fotosintesis hanya dapat

berlangsung jika ada cahaya matahari yang cukup mengenai permukaan daun

yang ditandai dengan adanya amilum pada daun.

Ellis (1986), mengatakan “Untuk mengetahui ada atau tidaknya 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 untuk

memperoleh hasil dan data yang bervariasi antara daun tumbuhan sampel”.

10

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:

1) Fotosintesis adalah proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik

dengan bantuan cahaya dan kloroplas.

2) Selain klorofil fotosintesis juga memerlukan CO2 dan cahaya matahari.

3) Semakin besar intensitas cahaya dan konsentrasi CO2 maka proses fotosintesis

berlangsung semakin cepat.

4) Hasil dari fotosintesis adalah glukosa dan oksigen.

5.2 Saran

Percobaan seperti ini memerlukan pengamatan yang harus benar-benar

diperhatikan, terlebih lagi saat memperhatikan bintik-bintik putih (amilum) yang

dihasilkan dari proses fotosintesis. Agar proses pembuktian adanya karbohidrat

pada daun yang melakukan fotosintesis.

11

DAFTAR PUSTAKA

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

Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Erlangga. Jakarta.

Ellis, Nihayati. 1986. Anatomi Tumbuhan. Rajawali Press, Jakarta.

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

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

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

Salisbury, F. B dan Ross, C. W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. ITB, Bandung.

Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.

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

12