BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang 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 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). 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 karbon dioksida(Kimball, 1992). Berbeda
dengan organisme heterotrof, organisme autotrof menggunakan energi
yang berasal darioksidasi dan zat-zat organik tertentu. Organisme
yang demikian disebut kemoautotrof, karena menggunakan zat zat
kimiawi dalam memproduksi senyawa organik dari senyawa non-organik.
Sedangkan peristiwa fotosintesis sendiri dilakukan oleh organisme
autotrof yang seringkali disebut dengan organisme fotoautotrof,
karena dalam proses pembentukan senyawa organiknya menggunakan
energi yang berasal dari cahaya matahari (Kimball, 1992).
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(Kimball, 1992). Organisasi dan
fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak
henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul
organik seperti
karbohidrat.Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita
sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukanmolekul-molekul organik
ke dalam sel-selnya (Kimball, 1992). 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 (Ellis, 1986) 1.2
Tujuan Tujuan percobaan tentang fotosintesis ini adalah untuk
membuktikan bahwa dalam fotosintesis dihasilkan oksigen (O2), lalu
mengamati pengaruh cahaya dan CO2 terhadap pembentukan oksigen pada
proses fotosintesis, dan untuk mengetahui ada tidaknya simpanan
amilum dalamjaringan daun yang diberi perlakuan cahaya matahari
berbeda.
1.3 Manfaat Manfaat percobaan ini kita dapat mengetahui
faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis. Dan zat apa saja
yang mempengaruhi proses fotosintesis.
BAB II TINJAUAN PUSTAKAFotosintesis adalah suatu proses biokimia
anabolisme, pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang
dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan
menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan
bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup
bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis.
Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di
bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen
yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi
melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai
fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon
karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi)
menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang
ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui
kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang. Pada
proses fotosintesa, terjadi penangkapan energi cahaya oleh zat
hijau daun untuk pembentukan bahan organik. Fotosintesa hanya
terjadi pada tanaman yang memiliki selsel hijau termasuk pada
beberapa jenis bakteri. (Darmawan dan Baharsyah, 1983). Aksi dari
cahaya hijau dan kuning yang menyebabkan fotosistem pada tumbuhan
tingkat tinggi dan penyerapan panjang gelombang ini oleh daun
sebenarnya relatif tinggi, lebih tinggi dari yang ditampakkan pada
spektrum serapan klorofil dan karotenoid. Tetapi, bukan berarti
bahwaada pigmen lain yang berperan menyerap cahaya tersebut. Alasan
utama mengapa spektrum aksi lebih tinggi dari spektrum serapan
adalah karena cahaya hijau dan kuning yang tidak segera diserap
akan dipantulkan berulang-ulang di dalam sel fotosintetik sampai
akhirnya diserap oleh klorofil dan menyumbangkan energi untuk
fotosintesis. (Lakitan, 2007). Laju fotosintesis berbagai spesies
tumbuhan yang tumbuh pada berbagai daerah yang berbeda seperti
gurun kering, puncak gunung, dan hutan hujan tropika, sangat
berbeda. Perbedaan ini sebagian disebabkan oleh adanya keragaman
cahaya, suhu, dan ketersediaan air, tapi tiap spesies menunjukkan
perbedaan yang besar pada kondisi khusus yang optimum bagi mereka.
Spesies yang tumbuh pada lingkungan yang kaya sumberdaya mempunyai
kapasitas fotosintesis yang jauh lebih tinggi daripada spesies
yang tumbuh pada lingkungan dengan persediaan air, hara, dan
cahaya yang terbatas. (Salisbury dan Ross, 1995). Laju fotosintesis
ditingkatkan tidak hanya oleh naiknya tingkat radiasi, tapi juga
oleh konsentrasi CO2 yang lebih tinggi, khususnya bila stomata
tertutup sebagian karena kekeringan. (Salisbury dan Ross, 1995).
Semua klorofil atau karotenoid terbenam atau melekat pada molekul
protein oleh ikatan nonkovalen. Secara keseluruhan, pigmen-pigmen
kloroplas meliputi separuh dari kandungan kandungan lipida total
pada membran tilakoid, sisanya adalah galaktolipida dan sedikit
fosfolipida. Sterol sangat jarang dijumpai pada membran tilakoid.
(Lakitan, 1993).
Di dalam kloroplas ditemukan DNA, RNA, ribosom, dan berbagai
enzim. Semua molekul ini sebagian besar terdapat di stroma, tempat
berlangsungnya transkripsi dan translasi. DNA kloroplas (genom)
terdapat dalam 50 atau lebih lingkaran jalur ganda melilit dalam
tiap plastid. Berbagai gen plastid menyandi semua molekul
RNApemindahan (sekitar 30), dan molekul RNA-ribosom (empat) yang
digunakan oleh plastid untuk translasi. Kira-kira 85 gen seperti
ini menyandi protein yang terlibat dalam transkripsi, translasi,
dan fotosintesis. Tapi, sebagian besar protein disandi oleh gen
nukleus. (Salisbury dan Ross, 1995). Warna daun berasal dari
klorofil, pigmen warna hijau yang terdapat di dalam kloroplas.
Energi cahaya yang diserap klorofil inilah yang menggerakkan
sitesis molekul makanan dalam kloroplas. Kloroplas ditemukan
terutama dalam sel mesofil, yaitu jaringan yang terdapat di bagian
dalam daun. Karbon dioksida masuk ke dalam daun, dan oksigen
keluar, melalui pori mikroskopik yang di sebut stomata. (Campbell,
dkk, 2002). Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki
pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan
jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang
mengandung klorofil/pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen
fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari. (Subandi,
2008). Cahaya putih mengandung semua warna spektrum kasat mata dari
merah-violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak
diserap dengan baik secara merata oleh klorofil. Adalah mungkin
untuk menentukan bagaimana efektifnya setiap panjang
gelombang (warna) diserap dengan menggunakan suatu larutan
klorofil dengan cahaya monokromatik (cahaya berwarna satu).
(Kimball, 2000). Penambatan CO2 paling banyak terjadi sekitar
tengah hari ketika tingkat cahaya paling tinggi. Cahaya sering
membatasi fotosintesis terlihat juga dengan menurunnya laju
penambatan CO2 ketika tumbuhan terkena bayangan awan sebentar.
(Salisbury dan Ross, 1995). Dilihat dari strukturnya, kloroplas
terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi
cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem
membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut
kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat
berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil
terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi
energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa
sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma. (Subandi,
2008). Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil
antara lain gen, bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman
tidak akan memiliki klorofil. Cahaya, beberapa tanaman dalam
pembentukan klorofil memerlukan cahaya, tanaman lain tidak
memerlukan cahaya. Unsur N, Mg, Fe merupakan unsur-unsur pembentuk
dan katalis dalam sintesis klorofil. Air, bila kekurangan air akan
terjadi desintegrasi klorofil. (Subandi, 2008). Antara klorofil a
dan klorofil b mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda, dimana
klorofil a di samping bias menyerap energi cahaya, klorofil ini
juga bias merubah energi cahaya dan tidak bisa merubahnya menjadi
energi kimia dan energi itu akan ditransfer dari klorofil b ke
klorofil a. Klorofil b ini tidak larut dalam etanol tai dapat larut
dalam ester, dan kedua jenis klorofil ini larut dalam senyawa
aseton (Devlin, 1975). Semua tanaman hijau mengandung klorofil a
dan krolofil b. Krolofil a terdapat sekitar 75 % dari total
klorofil. Kandungan klorofil pada tanaman adalah sekitar 1% basis
kering. Dalam daun klorofil banyak terdapat bersama-sama dengan
protein dan lemak yang bergabung satu dengan yang lain. Dengan
lipid, klorofil berikatan melalui gugus fitol-nya sedangkan dengan
protein melalui gugus hidrofobik dari cincin porifin-nya. Rumus
empiris klorofil adalah C55H72O5N4Mg (klorofil a) dan C55H70O6N4Mg
(klorofil b). (Subandi, 2008).
Fotosintesis Daun, tempat berlangsungnya fotosintesis pada
tumbuhan. Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan
tumbuhan , alga j e n i s bakteri untuk memprokduksi energi dan
beberapa (nutrisi)
d e n g a n memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk
hidup bergantung dari energi yangd i has i l ka n d al a m f ot osi
nt esi s. A ki bat n ya f ot osi nt esi s menj adi sa n gat p ent i
n g ba gi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan
sebagian besar oksigen yangterdapat diatmosfer bumi. Organisme yang
menghasilkan energi melalui
fotosintesis(photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof.
Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena
dalam fotosintesis karbon bebas dariCO2diikat (difiksasi) menjadi
gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh
organismeuntuk mengasimilasi karbon adalah
melaluikemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri
belerang.
Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis m
a k a n a n 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. Perhatikan persamaan reaksi
yangmenghasilkan glukosa berikut ini: 6H2O + 6CO2+ cahaya
C6H12O6(glukosa) + 6O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain
seperti selulosadan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar.
Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik
pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pa da r
e spi r a si sel ul er ber keb al i ka n d e n gan per sama a n di
at as. Pad a respirasi , g u l a (glukosa) dan senyawa lain akan
bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan
energi kimia.
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut
klorofil. Pigmen inilahyang memberi warna hijau pada tumbuhan.
Klorofil terdapat dalam organel yang disebutkloroplas. Klorofil
menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis.
Meskipun
s el ur u h
bagi an
t u buh
t u mbu ha n
yan g
ber war na
hi j au
me n ga nd un g kl or opl as , na mu n sebagian besar energi
dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang
disebutmesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap
milimeter perseginya. Cahayaa kan t r a ns par a n, me l e wat i me
nuj u l api s an e pi d er mi s t a np a w ar n a da n besar ya n g
proses
me s of i l , tempat
terjadinya
sebagian
fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula
dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya
penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang
berlebihan.
Fotosintesis pada alga dan bakteri Alga terdiri dari alga
multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yanghanya
terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur
sekompleks tumbuhandarat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan
cara yang sama. Hanya saja karena algamemiliki berbagai jenis
pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahayayang
diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen
dan kebanyakan ber si f at aut ot r of . Ha nya s eba gi a n keci l
saj a ya n g b er si f at het er ot r of ya n g ber ar t i
bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain. Proses
fotosintesis Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari
karena masih ada sejumlahtahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun
sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses
fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu
pengetahuan alamutama, sepertifisika , kimia, maupun biologi
sendiri. Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya
fotosintesis adalah daun. kloroplas be r pot e nsi u nt u k
melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah
tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma
.Hasil fotosintesis (disebut fotosintat ) biasanya dikirim
kejaringan jaringan terdekat terlebih dahulu. Pada dasarnya,
rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian
utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap
(tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida). Reaksi
terang
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi
NADPH2. Reaksi ini memerlukan molek air. Proses diawali dengan
penangkapfoton oleh pigmen sebagai antena.Pigmen klorofil menyerap
lebih banyak cahayaterlihat padawarna biru (400-450 nanometer) dan
merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500600 nanometer).
Cahaya hijau ini akan dipa ntulkan dan ditangkap oleh mata kita s e
h i n g g a m e n i m b u l k a n s e n s a s i b a h w a d a u n b
e r w a r n a h i j a u . F o t o s i n t e s i s a k a n
menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan
panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek
menyimpan lebih banyak energi. Di dalam daun, cahaya akan diserap
oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan p ad a pusat -p u sat r ea
ksi . T u mb uh an me mi l i ki d ua j eni s pi gme n yan g ber f
ungs i a kt i f sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu
fotosistem II dan fotosistem I. FotosistemII t er di r i da r i mo
l e kul kl o r of i l ya n g me n yer a p c aha ya I den gan 700 pa
nj an g ge l o mb an g Kedua 6 80 nanometer, ini akan
sedangkan
fotosistem
nanometer.
fotosistem
bekerjasecara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai
dalam senter yang bekerja saling memperkuat. Fotosintesis dimulai
ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistemII,
membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang
rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk
fotofosforilasi yang menghasilkan ATP , s a t u a n p e r t u k a r
a n e n e r g i d a l a m s e l . R e a k s i i n i m e n y e b a b
k a n f o t o s i s t e m mengalami defisit atau kekurangan
elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhanda n al ga , ke
kur a n ga n el e kt r on i ni di pe nuhi ol e h el e kt r o n d ar
i h asi l i o ni sa si ai r ya n gt e r j adi ber s a maan d en gan
i oni sasi kl o r o f i l . Ha si l i oni s asi ai r i ni adal ah
el e kt r o n dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya
dihasilkan dari air, bukan dari karbondioksida. Pendapat ini
pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari ba kt
er i f ot osi nt et i k pa da t ahu n 1930-an. B a kt er i
f ot osi nt et i k, sel ai n si a no ba kt er , menggunakan
tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida
atauhidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II,
cahaya juga
mengionisasifotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer
sepanjang rantai transpor elektron yangakhirnya mereduksi NADP
menjadi NADPH.
Reaksi gelap
ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu
berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang
terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk
membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula sepertigl u kos a) .
R ea ksi i ni di seb ut r e a ksi gel a p kar e na t i da k
b er ga nt u n g p ada a da t i d a kn ya cahaya sehingga dapat
terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).
Faktor penentu laju fotosintesis
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju
fotosintesis: 1.Intensitas cahaya Laju fotosintesis maksimum ketika
banyak cahaya 2.Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon
dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan
3.Suhu Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya
dapat bekerja pada suhu optimalnya.Umumnya laju fotosintensis
meningkat seiring denganmeningkatnya suhu hingga batas toleransi
enzim. tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
4. Kadar air Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata
menutup,
menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju
fotosintesis. 5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar
fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan
naik.Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju
fotosintesis akan berkurang. 6.Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi
pada tumbuhanyang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal
ini mungkindikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak
energi danmakanan untuk tumbuh
Fotorespirasi Fotorespirasi adalah sejenis respirasi pada
tumbuhan yang dibangkitkan oleh penerimaan cahaya yang diterima
oleh daun. Diketahui pula bahwa kebutuhan energi dan ketersediaan
oksigen dalam sel juga mempengaruhi fotorespirasi. Walaupun
menyerupai respirasi (pernafasan) biasa, yaitu proses oksidasi yang
melibatkan oksigen, mekanisme r e spi r a si kar ena r an gsa n ga
n cah a ya i ni a ga k ber bed a da n di an gga p s eba gai pr ose
s fisiologi tersendiri.
Pr oses ya n g di seb ut j u ga " as i mi l asi ca ha ya o ksi
dat i f " i ni t er j adi p ada s el -sel mesofil daun dan
diketahui merupakan gejala umum pada tumbuhan C3, seperti kedelai
dan padi. Lebih jauh, proses ini hanya terjadi pada stroma dari
kloroplas, dan didukung oleh peroksisom dan mitokondria. Secara
biokimia, proses fotorespirasi merupakan cabang dari jalur
glikolat. Enzimu t a ma ya n g t er l i b at adal ah en zi m ya n g
s a ma d al a m p r o ses r e a ksi ge l ap f ot osi nt esi s,
Rubisco (ribulosa-bifosfat karboksilase-oksigenase). Rubisco
memiliki dua sisi aktif: sisik a r b o k s i l a s e y a n g a k
t i f p a d a f o t o s i n t e s i s d a n s i s i o k s i g e n a
s e y a n g a k t i f p a d a fotorespirasi. Kedua proses yang
terjadi pada stroma ini juga memerlukan substrat yang sama,
ribulosa bifosfat (RuBP) , dan juga dipengaruhi secara positif oleh
konsentrasi ion Ma gnesi u m d an der aj at ke asa ma n ( pH ) sel
. De n ga n de mi ki a n f ot or e spi r a si menj adi pesaing bagi
fotosintesis, suatu kondisi yang tidak disukai kalangan pertanian,
karena mengurangi akumulasi energi. Jika kadar CO2 dalam sel rendah
(misalnya karena meningkatnya penyinaran dan suhu sehingga laju
produksi oksigen sangat tinggi dan sto mata menutup), RuBP
akandipecah oleh Rubisco menjadi P-glikolat dan P-gliserat (dengan
melibatkan satu molekulair menjadi glikolat dan POH). P-gliserat (P
dibaca "fosfo") akan didefosforilasi oleh A D P sehingga membentuk
ATP. P -glikolat
m e m a s u k i p r o s e s a g a k r u m i t m e n u j u
peroksisoma, lalu mitokondria , lalu kembali ke peroksisoma untuk
diubah menjadi serin , lalu gliserat . Gliserat masuk
mbali ke kloroplas untuk diproses secara normal oleh siklus
Calvin menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P).
BAB III METODE KERJA
3.1 Waktu dan Tempat Praktikum fotosintesis ini dilaksanakan
pada hari Selasa tanggal 23 Oktober 2011 di laboratorium Biologi
kehati gedung b lantai 1 Universitas Mulawarman. 3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah lampu belajar, gelas
piala, corong dan kawat, sedangkan bahan yang digunakan adalah
tumbuhan air ( Hydrilla atau Egeria densa ), larutan NaHCO3 o,5%
dan air. 3.3 Cara Kerja - Masukkan tumbuhan air yang telah
disediakan ke dalam corong, kemudian masukkan corong tersebut
kedalam gelas piala dan diisi air. - Biarkanlah selama 5 menit
tanpa cahaya, kemudian hitunglah gelembung yang keluar per-satuan
waktu ( minimal 5 menit ). - Lakukan hal yang sama dengan batuan
cahaya, masukkan angka jumlah gelembung ke dalam tabel dan hitung
reratanya. - Gantilah air yang digunakan dengan air yang mengandung
NaHCO3 0,5%. Amati perubahan jumlah gelembung. Lakukan tanpa cahaya
dan dengan bantuan cahaya. Masukkan angka jumlah gelembung ke dalam
tabel dan hitung reratanya.
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan 4.1.1 Tabel
Pengamatan Jumlah gelembung 1 2 3 4 5
Perlakuan1.Air Biasa a.tanpa cahaya b.dengan cahaya 2.Air+NaHCO3
a.tanpa cahaya b.dengan cahaya
rerata
0 20
0 52
0 182
1 307
2 413
0,4 82,6
2 53
7 137
12 207
14 248
14 308
2,8 61,6
4.2 Pembahasan
4.2.1 Kecepatan Fotosintesis Pada Cahaya Yang BerbedaPada
percobaan ini dapat dilihat dari tabel bahwa O2 yang paling banyak
dihasilkan yaitu pada percobaan yang diletakkan pada tempat cahaya
matahari langsung. Dapat diperhatikan jika hasil O2 sudah banyak,
maka proses fotosintesis berlangsung dengan cepat di tempat terkena
cahaya, dibandingkan di dalam ruangan bahkan di tempat gelap tidak
terjadi fotosintesis. Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton.
Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak,
dg panjang gelombang 400 s/d 700 nm. Faktor yang mempengaruhi
jumlah radiasi yang sampai ke bumi: sudut datang, panjang hari,
komposis atmosfer. Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk
fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi. Faktor
yang menentukan besarnya radiasi matahari ke bumi: 1)Sudut datang
matahari (dari suatu titik tertentu di bumi) 2)Panjang hari
3)Keadaan atmosfer (kandungan debu dan uap air) (Lakitan, 2004)
Yang paling cepat proses fotosintesisnya adalah pada tempat yang
terkena cahaya matahari dengan melihat O2 yang dihasilkan yaitu 0,1
ml, sedangkan di ruangan jumlah O2 hanya tidak ada, dan di tempat
yang gelap O2 yang dikeluarkan 0,25 ml.
Intensitas cahaya tidak saja dipengaruhi oleh geografis dan
musim tetapi juga kondisi cuaca sehari-hari, misal berawan, waktu :
pagi, siang, sore dan titik di mana tanaman tumbuh. Pada tanaman
hutan, yang tumbuh di bawah (rendah) tidak cukup cahaya untuk
keberlanjutan fotosintesis. Intensitas cahaya yang sangat tinggi
mungkin saja merusak aparat fotosintesis. Fenomena ini disebut
sebagai hambatan cahaya (photoinhibition) terjadi bila tanaman
menyerap lebih banyak cahaya daripada kemampuannya untuk
menggunakan dalam fotosintesis (Salisbury,1995).
4.2.2 Pendugaan Titik Kompensasi CO2 Pada Tumbuhan C3 dan C4Pada
percobaan ini dapat dilihat dari hasil pH yang didapatkan pada
tanaman C3 dan C4, dimana pH larutan NaHCO3 pada tanaman C3 lebih
rendah daripada tanaman C4. Dimana pH larutan NaHCO3 pada tanaman
C3 adalah 7,46 sedangkan pH larutan NaHCO3 pada tanaman C4 adalah
7,6. Ini berarti CO2 yang digunakan pada tanaman C4 sedikit.
Meskipun dengan CO2 yang sedikit tapi dapat menghasilkan
fotosintesis yang lebih besar, sehingga tidak perlu CO2 yang lebih
banyak. C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh
tingginya fotorespirasi C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi,
sampai cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi. Besaran
yang menggambarkan banyak sedikitnya radiasi matahari yang mampu
diserap tanaman : ildILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik
menyebabkan pertumbuhan tanaman 90% maksimum. ILD optimum
menyebabkan pertumbuhan tanaman (CGR) maksimum. Pada tanaman
kelompok C3, naungan tidak hanya diperlukan pada fase bibit saja,
tetapi sepanjang siklus hidup tanaman (Fitter, 1991).
Pada keadaan tanpa CO2 maka fotosintesis juga tidak akan
berlangsung dan justru CO2 akan dibebaskan lewat proses
katabolisme. Naiknya kadar CO2 atmosfer akan meningkatkan
intensitas fotosintesis dan pada konsentrasi CO2 tertentu, terjadi
keseimbangan antara CO2 yang difiksasi dan CO2 yang dibebaskan.
Titik keseimbangan ini disebut sebagai titik kompensasi
fotosintesis (analog dengan The Light Compensation Point of
Photosynthesis). Pada konsentrasi yang melebihi titik kompensasi
CO2, fiksasi CO2 juga lebih besar daripada yang dibebaskan,
sehingga terjadi aliran CO2 ke dalam daun. Tanaman C3 dan C4
memiliki titik kompensasi CO dengan nilai yang berbeda,
dikatakan tanaman C4 lebih efektif memfiksasi CO2 yang
dibebaskan selama proses katabolisme (Anonimous,2005).
Meskipun dengan semakin dewasa umur tanaman, intensitas naungan
semakin dikurangi. Naungan selain diperlukan untuk mengurangi
intensitas cahaya yang sampai ke tanaman pokok, juga dimanfaatkan
sebagai salah satu metode pengendalian gulma. Titik kompensasi
gulma rumputan dapat ditentukan sama dengan IC pada batas mulai ada
pertumbuhan gulma. Tumbuhan tumbuh ditempat dengan IC lebih tinggi
dari titik kompensasi (sebelum tercapai titik jenuh), hasil
fotosintesis cukup untuk respirasi dan sisanya untuk pertumbuhan
(Lakitan, 2004).
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Dari praktikum yang telah dilaksanakan maka dapat
ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Fotosintesis terjadi paling
cepat pada tempat yang terkena cahaya matahari, dengan oksigen yang
dihasilkan 0,1 ml.
2 . Yang memiliki titik kompensasi CO2 rendah adalah tanaman di
dalam air biasa tanpa cahaya dibandingkan dengan air biasa dengan
cahaya, sedangkan Air+ NaHCO3 mampu menghasilkan fotosintesis yang
banyak dengan CO2 yang sedikit.
3. Volume oksigen yang paling banyak dihasilkan pada Air +
NaHCO3 dengan cahaya yaitu 413 gelembung sedangkan yang paling
sedikit pada air biasa tanpa cahaya yaitu 2
4. Jadi cahaya matahari dan larutan NaHCO3 merupakan
faktor-faktor yang mempercepat laju reaksi pada proses
fotosintesis
5.2 Saran Diharapkan kepada praktikan untuk lebih serius dalam
menjalani praktikum agar tujuan dari praktikum ini dapat terlaksana
dengan baik dan praktikan dapat mengetahui dan memahami prosedur
kerja sehingga dapat membuat laporan dengan baik dan benar.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell dan Reece. 2002 Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta :
Erlangga. Darmawan dan Baharsjah. 1983. Pengantar Fisiologi
Tumbuhan . Jakarta : PT Gramedia. Devlin, Robert M. 1975. Plant
Physiology Third Edition. New York : D. Van Nostrand. Dwijoseputro,
D. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Jakarta : Gramedia.
Dwijoseputro. 1994. Pengantar Fisiologi Tanaman. Jakarta :
Gramedia. Kimball, John. W. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid 1.
Jakarta : Erlangga. Lakitan, Benyamin. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi
Tumbuhan. Jakarta : PT. Grafindo Persada. Salisbury, J.W. dan Ross.
1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB. Salisbury, J.W.
dan Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Bandung : ITB. Santoso.
2004. Fisiologi Tumbuhan. Bengkulu : Universitas Muhammadiyah
Bengkulu. Subandi, Aan. 2008. Metabolisme.
http://metabolisme.blogspot.com/2007/09. 30 November 2011.
