FOTOSINTESIS BIOKIMIA

FOTOSINTESISHaifa Herfauzia Jasmin, 230210140059

Ilmu Kelautan, Kelompok 6

ABSTRAK

Proses fotosintesis merupakan proses kimiawi yang terjadi dalam semua tumbuhan tingkat tinggi, tidak terkecuali tumbuhan air (hidrofit). Fotosintesis digerakan oleh energi matahari (foton). Dari keseluruhan cahaya yan terpancar, hanya 0,5-3,5% yang diserap daun untuk fotosintesis. Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi (Laktan 2004 dalam Ahmad dkk. 2012). Praktikum ini bertujuan untuk melakukan mengukur jumlah oksigen yang dihasilkan selama proses fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis. Bahan yang digunakan yaitu tanaman air cabomba, hydrilla, dan amazon, serta air bersih. Alat yang digunakan yaitu botol gelap, botol terang, kantong plastik, dan DO meter. Hasil praktikum menunjukan jika pada pengukuran DO akhir botol gelap sebesar 3 mg/l, botol terang sebesar 3,2 mg/l, dan botol terang ditutupi plastik sebesar 2,6 mg/l dari pengukuran awal DO sebesar 2,1 mg/l. DO botol terang lebih tinggi dibandingkan dengan yang lainnya, karena cahaya yang masuk ke dalam botol dan digunakan berfotosintesis lebih banyak dibandingkan dengan botol gelap maupun yang ditutup plastik. Hal ini membuktikan jika proses fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang masuk serta jenis dari tanaman air itu sendiri.

Kata kunci : Fotosintesis, DO (Dissolved Oxygen), cahaya.

PENDAHULUAN

Fotosintesis merupakan aktivitas kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor, baik

faktor internal maupun eksternal. Faktor internal menyangkut kondisi jaringan/ organ

fotosintetik, kandungan klorofil, umur jaringan, aktivitas fisiologi yang lain seperti

transpirasi, respirasi dan adaptasi fisiologis yang lain yang saling kait mengkait. Faktor

eksternal meliputi faktor klimatik seperti suhu, kelembaban, kecepatan angin, hujan, dan juga

faktor cahaya, konsentrasi CO2, O2, kompetitor, dan organisme pathogen. Selain itu juga

faktor penyebab timbulnya stress seperti ketersediaan air, ada polutan biosida dan zat-zat

beracun lain. Kondisi excess pada berbagai factor yang dibutuhkan dari lingkungan juga

berpengaruh terhadap fotosintesis. Misal, logam-logam berat beracun, biosida , SO2 dan juga

O2 (Suyitno 2006).

Cahaya mutlak dibutuhkan sebagai energi penggerak fotosintesis, namun demikian

tingkat kebutuhan antar kelompok tumbuhan akan berbeda. Tidak pada setiap kondisi

meningkatnya intensitas akan diikuti atau menyebabkan meningkatnya laju fotosintesis.

Terdapat perbedaan tingkat kebutuhan cahaya, terutama antara tumbuhan tipe C-3 dan C4.

Pada tumbuhan C-3 terjadi kondisi yang disebut titik jenuh cahaya. Pada kondisi tersebut,

laju fotosintesis telah mencapai maksimum, dan tidak meningkat lagi lajunya walau intensitas

cahayanya bertambah (Suyitno 2006).

Selain faktor intensitas cahaya, umur daun sangat menentukan produktivitas daun

dalam aktivitas fotosintesisnya. Kapasistas kemampuan daun melakukan fortosintesis

berkembang seiring dengan perkembangan kedewasaan daun mencapai perkembangan dan

pertumbuhan optimalnya. Pada fase awal pertumbuhannya, daun muda masih

menggatungkan asimilat dari daun dewasa lainnya (mengimport) (Suyitno 2006).

Konsentrasi CO2 sebagai salah satu prekursor atau bahan dasar asimilasi karbon tentu

akan sangat berpengaruh pada produktivitas fotosintesisnya. Tumbuhan menunjukkan

kemampuan nya dalam memfiksasi CO2 yang berbeda-beda. Perbedaan ini sangat menyolok

antara tumbuhan tipe C-3 dengan C-4 (Suyitno 2006).

Cabomba adalah tanaman air yang berasal dari wilayah Amerika Selatan dan banyak

didistribusikam. tanaman ini biasa dikenal dengan sebutan Cabomba Greeen atau Fanwort.

Cabomba ditemukan tumbuh berakar dan mengambang di sungai-sungai dan kolam-kolam

air. Tanaman ini termasuk yang mudah tumbuh bahkan di alamnya bisa bersifat invasive

(pertumbuhan dan perkembangan yang pesat bisa menjajah/ menyaingi kelangsungan hidup

tanaman lain). Tanaman ini termasuk suka cahaya, namun karena sifatnya yang keras kepala

tanaman ini di alamnya bahkan bisa tumbuh meskipun berada 2-10 kaki di bawah permukaan

air. Hehe caroline cantik yang keras kepala. Dalam kondisi cahaya yang tinggi tanaman ini

memiliki ruas dari daun ke daun, daun cabang ke cabang lebih pendek dibanding kondisi

cahaya rendah. Cabomba caroliniana tetap tumbuh meskipun minim pupuk. Pupuk yang

berasal dari dekomposisi alami siklus nitrogen di aquascape sudah cukup memadai (Hudi

2015).

Kapasitas fotosintesis dari daun bergantung pada karakteristik dan jumlah dari

komponen mesin fotosintesis, produksi bergantung pada ketersediaan dari nutrisi/unsur hara.

Nitrogen pada umumnya sangat penting, yang diperlukan untuk sintesis komponaen seluler,

mencakupklorofil (dan kemudian dihubungkan dengan penangkapan PAR flux foton) dan

protein seperti Rubisco (bertanggung jawab dalam asimilasi CO2) jadi ini sangat penting

dalam metabolisme fotosintesis dan pertumbuhan (Lawlor,2001). Rubisco (RUBP

Karboksilase)berkaitan dengan proses yang terjadi dalam siklus calvin dalam fiksasi karbon

menghasilkan dua molekul gula 3-fosfogliserat (Intan 2007).

Praktikum ini bertujuan untuk melakukan mengukur jumlah oksigen yang dihasilkan

selama proses fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap

kecepatan fotosintesis.

METODOLOGI

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, 17 November 2015 yang bertempat di

Lab Akuakultur FPIK Unpad. Alat yang digunakan antara lain botol gelap, botol bening,

kantong plastik, DO meter dan kertas label. Botol gelap berfungsi sebagai wadah bahan uji

untuk perlakuan kurang cahaya. Botol terang berfungsi sebagai wadah bahan uji untuk

perlakuan banyak cahaya. DO meter berfungsi untuk mengukur kadar oksigen terlarut pada

bahan uji. Kertas label berfungsi untuk menulis nama bahan pada tabung reaksi. Bahan yang

digunakan antara lain tanaman air cabomba, hydrilla, dan amazon serta air bersih.

Prosedur Kerja

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel 1. Hasil Pengamatan Kadar Oksigen selama Proses Fotosintesis

3 botol (Botol terang, botol gelap, botol bening dibungkus plastik)

Diisi dengan air hingga penuh

Dimasukan tanaman air (Cambomba, hydrilla, atau amazon)

Diukur DO awal

Ditutup dan disimpan di depan cahaya selama 30 menit

Dibuka dan diukur DO akhir masing-masing

Dicatat DO akir dan dihitung perubahan nilai kadar oksigen

Hasil Pengamatan

Pembahasan

Percobaan dilakukan dengan menggunakan tanaman air cabomba, amazon, dan

hydrila sebagai bahan uji perlakuan dan kontrol yang tidak dimasukan tanaman air apapun.

Praktikum ini dilakukan selama 30 menit sesuai dengan perlakuan masing-masing. Oksigen

terlarut dalam air merupakan salah satu produk samping dari fotosintesis, dari hasil fotolisis

air (Suyitno 2006). Pengukuran nilai perubahan DO dilakukan dengan mengurangi DO akhir

dengan DO awal.

Pada bahan uji Cabomba kelas kelautan, botol gelap menghasilkan DO sebesar 3

mg/l, botol terang sebesar 3,2 mg/l, dan botol yang ditutupi plastik sebesar 2,6 mg/l. Dari

perubahan nilai kadar oksigen terlarut, yang terbesar yaitu pada botol terang. Hal ini

berkaitan dengan intensitas cahaya yang masuk ke dalam media percobaan. Dibandingkan

dengan hasil pengukuran DO untuk kontrol, hydrilla, dan amzon di kelas kelautan, maka

perubahan nilai kadar oksigen pada tanaman Cabomba adalah yang terbesar. Sama halnya

seperti data hasil pengukuran kelas B, pengukuran DO akhir terbesar yaitu pada tanaman

Cabomba. Berbeda dengan kelas A dan kelas C, hasil data pengukuran DO kelas A nilai

perubahan DO yang terbesar adalah tanaman amazon, sedangkan untuk kelas C nilai

perubahan DO yang terbesar adalah tanaman hydrilla. Perakuan kontrol, atau yang tidak

diberi tanaman tidak mengalami perubahan DO yang signifikan. Karena tidak ada reakd=si

fotosintesis yang terjadi di media air. Hal yang bisa membuat perubahan DO yaitu adanya

udara yang terperangkap di botol. Udara yang masih tersisa di botol karena pengisian air

yang tidak penuh, bisa membuat interaksi udara di dalam botol dengan air. Udara tersebut

bisa terlarut dalam air, sehingga pada pengukuran DO akhir terjadi kenaikan DO yang

seharusnya tidak terjadi perubahan apa-apa.

Cahaya mutlak dibutuhkan sebagai energi penggerak fotosintesis, namun demikian

tingkat kebutuhan antar kelompok tumbuhan akan berbeda. Seperti data di atas, perbedaan

jenis tanaman juga mempengaruhi seberapa cepat fotosintesis berjalan. Selain faktor

intensitas cahaya, umur daun sangat menentukan produktivitas daun dalam aktivitas

fotosintesisnya. Konsentrasi CO2 juga sebagai salah satu prekursor atau bahan dasar asimilasi

karbon tentu akan sangat berpengaruh pada produktivitas fotosintesisnya. Tumbuhan

menunjukkan kemampuan nya dalam memfiksasi CO2 yang berbeda-beda (Suyitno 2006).

Pada proses praktikum, kemungkinan besar CO2 yang digunakan oleh tanaman pun sedikit,

sebab air diisi hingga penuh dan menutupi seluruh bagian botol agar tidak ada udara

terperangkap di dalam. Kandungan mineral dalam air mempengaruhi proses fotosintesis

tanaman air juga, karena kandungan mineral dibutuhkan dalam proses dalam sel tanaman air

tersebut.

Selain itu, waktu percobaan juga cukup mempengaruhi kadar oksigen terlarut yang

terukur. Hasil data pengukurankadar oksigen akhir kelas A yang dimulai pada 13.00 hingga

13.30 berkisar antara 2,2-3,7 mg/l, kelas B yang dimulai pada 8.30 hingga 9.00 berkisar

antara 3,2-4,1 mg/l, kelas C yang dimulai pada 10.30 hingga 11.00 2,4-3,1 mg/l, dan kelas

kelautan yang dimulai pada 15.20 hingga 15.50 2,1-3,2 mg/l. Berdasarkan perbedaan rentang

waktu tersebut, pengukuran DO akhir terbesar itu pada kelas B, yaitu pada jam 8.30 hingga

9.00. pengukuran DO akhir terendah pada kelas kelautan, yaitu pada 15.20 hingga 15.50.

salah satu penyebab pengukuran tersebut yaitu intensitas cahaya. Pada sore hari, cahaya

matahari sudah tidak sebanyak dan sepanas pada pagi dan siang hari, sehingga tidak banyak

cahaya yang masuk ke dalam tanaman air dan fotosintesis pun berjalan tidak cepat. Walaupun

pada percobaan sumber cahaya berasal dari lampu neon, namun kondisi cahaya lingkungan

sekitar juga cukup mempengaruhi laju fotosintesis jika dilihat dari perbedaan hasil

pengukuran DO akhir berdasarkan perbedaan waktu.

Bahan uji yang menggunakan botol terang, mengalami proses fotosintesis reaksi

terang. Reaksi terang yaitu reaksi yang mmebuthuhkan energ cahaya matahari lagsung dan

molekul-molekulenergi cahaya tersebut belum dapat digunakan untuk proses berikutnya.

Dalam reaksi terang, cahaya akan membentur klorofil-a sebagai suatu cara untuk

membangkitkan elektron agar menjadi suatu energi dengan tingkatan yang lebih tinggi (Budi

2007). Dalam reaksi terang, terdapat organel yang berfungsi menangkap cahaya seperti

kloroplas. dalam kloroplas terdapat fotosistem, yaitu susunan klorofil dan beberapa pigmen

lainnya yang dikemas dalam tilakoid. Fotosistem I menggunakan klorofil-a dalam bentuk

P700 nm, sedangkan fotosistem II menggunakan klorofil-a dalam bentuk P680 nm (Budi

2007). Hal inilah yang menyebabkan produksi oksigen hasil fotosintesis pada botol terang

yang paling tinggi. Energi yang dialirkan elektron karena adanya cahaya matahari banyak,

sehingga fotosintesis pun berjalan lancar dan cepat.

Berbeda dengan perlakuan botol terang, botol gelap dan botol yang ditutupi plastik

mengalami reaksi gelap. Rekasi gelap adalah reaksi ynag terjadi ketika produk dari reaksi

terang digunakan untuk membentuk ikatan kovalen C-C dari karbohidrat. Pada proses ini,

CO2 di atmosfer ditangkap dan dimodifikasi oleh penambahan hidrogen menjadi bentuk

karbohidrat. reaksi ini berlangsung in stroma kloroplas (Budi 2007). Oleh karena itu, oksigen

yang dihasilkan pun tidak sebanyak perlakuan botol terang.

Pada perlakuan kantong plastik, DO akhir yang terukur merupakan yang terendah

diantara yang lainnya. Hal tersebut berkaitan dengan sifat kantong plastik yang berwarna

hitam. Warna hitam menyerap berbagai spektrum warna dan panas, sehingga pada percobaan,

cahaya yang diserap oleh kantong plastik terperangkap dan tidak sepenuhnya diteruskan ke

dalam botol. Akibatnya, energi cahaya yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis tidak

banyak dan DO yang dihasilkannya pun lebih sedikit. Suhu panas yang diserap oleh kantong

plastik hanya akan berpengaruh terhadap metbolisme tanaman air tersebut dan tidak

mempercepat proses fotosintesis. Perlakuan botol gelap dan botol bening ditutup plastik akan

menghambat banyaknya cahaya yang masuk kedalam tanaman air. Semakin sedikit cahaya

yang masuk ke daun tanaman air, maka semakin sedikit pula energi yang dihasilkan untuk

melakukan fotosintesis.

Hydrilla verticillata merupakan tanaman air yang hidup di kolam maupun danau yang

airnya relatif jernih atau tidak keruh (Papib 2015). Berbeda dengan hydrilla, cabomba

termasuk ke dalam tanaman air yang memerlukan tingkat pencahayaan tinggi. Hasi

praktikum menunjukan jika dengan perlakuan botol terang, tanaman air Cabomba dapat

berproduksi oksigen lebih optimal dari tanaman lainnya. ......................................................

KESIMPULAN

Rekasi fotosintesis memerlukan cahaya sebagai faktor utama penggerak laju

fotosintesis. Perlakuan botol terang menghasilkan oksigen terlarut lebih tinggi daripada

perlakuan botol gelap dan botol yang ditutupi plastik. Semakin banyak cahaya yang masuk ke

tanaman air, proses fotosintesis berjalan lebih cepat dan produk yang dihasilkan semakin

banyak. Waktu percobaan mempengaruhi besar oksigen terlarut, semakin sore atau mendekati

malam, proses fotosintesis tidak setinggi pada pagi dan siang hari. Selain cahaya, perbedaan

jenis tanaman juga mempengaruhi laju fotosintesis. Hasil praktikum menunjukan jika

tanaman Cabomba memiliki produk oksigen terlarut lebih tinggi di antara tanaman air

lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

A, Intan R.D. 2007. Fotosintesis Sebagai Proses Dasar. (Jurnal online diakses 19 November

2015)

Al, Suyitno. 2006. Faktor-faktor Fotosintesis. (Jurnal online diakses 19 November 2015)

Handoko, Papib dan Fajariyanti, Yunie. 2015. PENGARUH SPEKTRUM CAHAYA TAMPAK

TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS TANAMAN AIR Hydrilla Verticillata. (Jurnal

online diakses 19 November 2015)

Purba, Elida dan Khairunisa, A.C. 2012. Kajian Awal Laju Reaksi Fotosintesis untuk

Penyerapan Gas CO2 Menggunakan Mikroalga Tetraselmis Chuii. (Jurnal online

diakses 19 November 2015)

Utomo, Budi. 2007. Fotosintesis pada Tumbuhan. (Jurnal online diakses 19 November 2015)

Yasin, Ahmad, dkk. 2011. PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN KANDUNGAN

MINERAL PADA BERBAGAI MEDIA TUMBUH TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS

TANAMAN HIAS HIDROFIT ELODEA (Elodea canadensis). (Jurnal online diakses

19 November 2015)

LAMPIRAN 1. Alat yang Digunakan Praktikum

Gambar 1. DO meter

(Sumber : Dokumentasi pribadi)

Gambar 2. Botol ditutup plastik (kiri),

botol gelap (tengah), botol terang

(kanan)


LAMPIRAN 2. Bahan yang Digunakan Praktikum

Gambar 3. Tanaman Air Cabomba


LAMPIRAN 3. Kegiatan Praktikum

Gambar 4. Perlakuan Botol Gelap


Gambar 5. Pemasukan Tanaman Air

Cabomba


Gambar 6. Penyimpanan Bahan Uji Depan

Sumber Cahaya Selama 30 Menit


Gambar 7. Perlakuan Botol Terang


Documents

FOTOSINTESIS BIOKIMIA