TUNJAUAN
PUSTAKA
Fotosintesis
dapat dilakukan oleh organisme yang memiliki pigmen klorofil pada sel tubuhnya.
Ada empat kelompok organisme yang memiliki klorofil yaitu tumbuhan ganggang, protista
multiseluler dan prokariota fotosintetik. Klorofil pada tumbuhan terdapat
didalam kloroplas sedangkan pada
organism uniseluler substansi klorofil terdapat didalam sitoplasma. Dengan
klorofil organism tersebut mampu menangkap energy matahari untuk mesintesis
molekul-molekul organik kaya energi dan
precursor anorganik yaitu air (H2O) dan karbondioksida (Mahmuddin, 2009).
Pigmen
fotosintesis terdapat di daun (1) di sel mesofil daun (2) jika kita ambil sebuah
sel palisade (3) di dalam kloroplas (4) dalam kloroplas terdapat granum (5,6)
di membrane tilakoid (7) di fotosistem.Pigmen fotosintesis dibagi menjadi
pigmen primer dan ppigmen aksesori. Pada pigme primer terdapat di ppusat reaksi, ialah klorofil a yang terdiri
dari P.680 dan P.700, yaitu klorofil a yang terdapat mengarbsorbsi cahaya
dengan panjang gelombang 680 nm dan 700 nm merupakan pusat reaksi. Pigmen
aksesori yaitu pigmen pigmen yang dapat mengabsorbsi cahaya selain P.680 dan
P.700 contohnya karotene, xantopil dan klorofil b (Edyluntung, 2009).
Karena
laju fotosintesis tidak meningkat terus secara tak terbatas dengan meningkatnya
penyinaran, maka Blackman mengambil kesimpulan bahwa paling tidak ada dua
proses berlainan yang terlibat : satu, suatu proses yang memerlukan cahaya yang
satu lagi reaksi yang tidak memerlukan. Yang terakhir ini dinamai reaksi “gelap”
walau dapat berlangsung terus dalam
terang. Blackman berteori bahwa pada intensitas cahaya sedang, reaksi “terang”
membatasi atau melajukan seluruh proses. Dengan perkataan lain, pada intensitas
ini reaksi gelap mampu menangani semua substansi intermediate yang dihasilkan
reaksi cahaya (Kimball, 1983).
Daun
sebagan besar spesies tumbuhan menyerap lebih dari 90% panjang gelombang ungu
dan biru yang mengenanginya, dan hamper sebagian persentase panjang gelombang
jingga dan merah. Hampir semua penyerapan ini dilakukan oleh pigmen kloroplas.
Di tilakoid, tiap foton dapat mengeksitasi
sebuah elektron pada karatenoid atau klorofil. Klorofil berwarna hijau
karena tidak efektif dalam menyerap panjang gelombang hijau, melainkan
memantulkan atau melakukannya (Salisbury dan Ross, 1995).
Berikut
ini adalah beberapa factor yang menentukan laju fotosintesis yaitu (1)
intensitas cahaya : laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya (2)
Konsentrasi karbondioksida di udara, semakin banyak jumlah bahan yang digunakan
tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis (3) Suhu: enzim-enzim yang bekerja
dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya (4) Kadar
air: kekurangan air atau kekringan menyebabkan stomata tertutup, menghambat
penyerapan karbondioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis (5) Kadar
fotosintat (hasil fotosintesis) jika kadar fotosintat seperti karbonhidrat
berkurang, laju fotosintesis akan naik (6) Tahap pertumbuhan (http://anniufilcescorpio.com,
2009).
Produk
fotosintesis digunakan untuk cadangan makanan, struktur respirasi, dan
pertumbuhan. Beberapa efisien tumbuhan membagi hasil fotosintesisnya
kebagian-bagian yang berbeda-beda itu mempunyai pengaruh penting terhadap hasil
panen (Gardnerr dkk, 2008).
Panjang
gelombang yang efektif pada bagian spekstrum merah efektif juga dalam
fotosintesis dan menghambat fotosintesis dan menghilangkan respon terhadap
sinar merah. Jadi respon terhadap sinar merah tampaknya terjadi Karena sinar
itulah yang diserap klorofil, tetapi pengaruh sinar biru tidak bergantung pada
fotosintesis. Sebenarnya, sejak tahun (1977) Edwardo Zeiger dan Peter Hepler
sudaj mengemukkakan bahwa sinar biru menyebabkan protoplas sel penjaga,yang
diisolasi menyerap ion K+ dan menggembung bila tdak terjadi pada sel utuh,
stomata akan membuka (Salisbury dan Ross, 1994).
Seperti
diketahui, kebanyakan reaksi kimia berjalan lebih cepat pada sushu yang lebih
tinggi (sampai suhu tertentu). Pada suhu 35 derajat celcius, laju fotosintesis
tidak menurun sampai ada intensitas cahaya yang lebih tinggi. Hal ini
menunnjukkan bahwa reaksi gelap kini berjalan dengan cepat. Faktor bahwa yang
menjadi pembatas pada proses ini adalah reaksi terang (http://metabolismelink.freehostia.com,
2000).
Proses
fotosintesis yang terjadi di klroplas melalui dua tahap reaksi yaitu reaksi
terang dan reaksi gelap. Reaksi terang aatu disebut reaksi yanhg bergantung
cahaya klorofil menyerap cahaya merah dan nilai
yang memiliki gelombang panjang. Unit yang mampu menangkap energy cahaya dalam kloroplas disebut fotosistem.
Energi ditangkap klorofil untuk memecaha air (fotoksis). Reaksi terang terdapat
2 ruet aliran elektron yaitu nonsiklik dan siklik (Multhorpe dan Moorby, 1979).
Produk fotosintesis adalah energy yang kaya akan
karbohidrat dan oksigen. Didalam tumbuhan terdapat 4 karbohidrat yang
berbeda-beda yaitu D-glukosa, D-fruktosa, sukrosa dan pati. Umumnya muncul dalm
sel-sel hijau selama atau setelah fotosintesis. Pada fisiologi tanaman dan
biokimia telah lama untuk mencoba dan menentukan yang mana karbohidrat produk
langsung dari fotosintesis (Pradhan,
2001).
Klorpfil
tidak larut dalam air, melainkan larut dalam etanol, methanol, eter, aseton,,
benzol dan kloroform. Untuk memisahkan klorofil A dan klorofil B beserta
pigmen-pigmen lain seperti kasofin, xantofil, orang menggunakan suatu tehnik
yang disebut kromatografi (Kirk, 1983)
Didalam
daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan di
pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif
sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Pada
fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahay dengan panjang
gelombang680 nm, sedangkan fotosistem I 700nm kedua fotosistem ini akan
bekerjasama secara simultan dala fotosinteis, seperti dua baterai dalam senter
yang bekerja saling memperkuat (Mahmuddin, 2009).
BAHAN
DAN METODE
Waktu dan tempat
percobaan
Adapun
percobaan dilakukan pada hari Selasa, 21 Oktober 2014 pukul 13.00 s.d 14.40.
Percobaan dilakukan di Laboraturium Fisiologi Tumbuhan Program Studi
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan padaa
ketinggian 25 meter diatas permukaan laut.
Bahan dan Alat
Adapun
bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Hyidrilla verticilata sebagai bahan pengamatan, air
bahan sebagai bahan indikator, kertas minyak warna merah, kuning dan hijau
sebagai indikator percobaan, karet untuk menutup kertas minyak dengan gelas
beker dan buku data untuk menulis hasil pengamatan.
Adapun
alat yang dilakukan dalam percobaan ini adalah beaker glass sebagai sebagai
media air kolam, funnel sebagai temapat menahan beaker glass, tabung reaksi
sebagai alat untuk mereaksikan larutan, kawat sebagai alat untuk menegakkan
beaker glass, timbangan analitik sebagai alat penimbang Hyidrilla verticilata,
stopwatch sebagai penghitung periode waktu, ember untuk tempat tanaman Hydrilla
verticilata, cangkir sebagai tempat air kolam, dan alat tulis untuk
menulis data.
Prosedur
Percobaan
1.
Ditimbang Hyidrilla verticilata 10
gram sebanyak 5 bagian.
2.
Diisi 5 buah gelas beaker dengan air kolam ¾
bagian
3.
Dimasukkan Hydrilla verticilata kedalam gelas
beaker dan ditahan dengan menggunakan funnel hingga setinggi ± 2 cm dari dasar
gelas beaker dan ditegakkan dengan menggunakan kawat.
4.
Ditutup ujung funnel dengan tabung reaksi
sehingga berisi air tetapi tidak boleh ada gelembung udara di dalam tabung
reaksi. Di tutup gelas beaker dengan kertas minyak warna merah, kuning, dan
hijau,
5.
Ditempatkan di bawah sinar matahari.
6.
Diamati gelembung udara yang dibentuk pada
interval waktu 10 menit sebanyak 5 kali
7.
Dihitung jumlah gelembung udara yang dibentuk
persatuan waktu :
Jumlah gelembung udara
waktu.
8.
Dibandingkan hasil yang diperoleh.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Hasil
|
Waktu
Cahaya
|
10 Menit
|
20 menit
|
30 menit
|
40 Menit
|
|
Merah
|
1
|
0
|
14
|
18
|
|
Kuning
|
2
|
0
|
2
|
2
|
|
Hijau
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
Biru
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
Kontrol
|
21
|
14
|
31
|
30
|
Perhitungan
Waktu 10 Menit
Kecepatan
Fotosintesis : Jumlah gelembung
10 x 60
Merah
: 1/600 = 0,00167
Kuning
: 2/600 = 0,0033
Hijau
: 2/600 = 0,0033
Biru
: 1/600 = 0,00167
Kontrol
: 21/600 = 0,035
Waktu 20 menit
Kecepatan
fotosintesis : Jumlah gelembung
10 x 60
Merah
: 0/1200 = 0
Kuning
: 0/120 = 0
Hijau
: 0/1200 = 0
Biru
: 0/1200 = 0
Kontrol
: 14/1200 = 0,0167
Waktu 30 menit
Kecepatan
fotosintesis : Jumlah gelembung
10 x 60
Merah
: 14/1800 = 0,0078
Kuning
: 2/1800 = 0,0011
Hijau
: 2/1800 = 0,0011
Biru
: 0/1800 = 0
Kontrol
: 31/1800 = 0,0172
Waktu 40 menit
Kecepatan
Fotosintesis : Jumlah gelembung
10 x 60
Merah
: 18/2400 = 0,0075
Kuning
: 2/2400 = 0,0008
Hijau
: 2/2400 = 0,00083
Biru
: 0/2400 = 0
Kontrol
: 30/2400 = 0,0125
PEMBAHASAN
Dari
percobaan yang telah dilakukan didapat hasil bahwa pada fotosintesis dengan
perlakuan warna merah memiliki laju fotosintesis yang tinggi pada menit ke 10,
yaitu sebesar 0,00167 dan mengalami
penurunan pada menit selanjutnya, yang diakibatkan oleh sedikitnya sinar
matahari yang datang. Hal ini juga disebabkan karena spectrum merah (perlakuan
warna merah) merupakan penghambat fotosintesis karena dapat menghilangkan
respon terhadap sinar merah. Hal ini sesuai dengan literature Salisbury dan
Ross (1994) yang menyatakan bahwa panjang gelombang yang efektif pada bagian
spectrum merah efektif juga dalam fotosintesis dan menghambat fotosintesis
menghilangkan respon terhadap sinar merah. Jadi, respon terhadap sinar merah
tampaknya terjadi karena sinar itulah yang di serap oleh klorofil, tetapi
pengaruh sinar biru tidak tergantung pada fotosintesis. Sinar yang efektif
untuk fotosintesis adalah merah, orange, biru, dan violet.
Dari
percobaan yang telah dilakukan didapat hasil bahwa pada fotosintesis dengan
perlakuan warna kuning laju memiliki laju fotosintesis yang tinggi pada menit
ke 30, yaitu 0,001 dan terendah pada menit 20 yaitu sebesar 0. Hal ini
diakibatkan oleh sinar matahari yang didapat semakin menurun atau kecil
sehingga laju fotosintesis semakin rendah. Sinar matahari merupakan komponen
penting terhadap fotosintesis karena sinar matahari merupakan sumber energi alami
untuk proses fotosintesis. Hal ini sesuai dengan literatur Foyer (1984) yang
menyatakan bahwa sumber energi alami yang digunakan dalam fotosintesis adalah
cahaya matahari.
Dari
percobaan yang telah dilakukan didapat hasil bahwa pada fotosintesis dengan
perlakuan warna hijau memiliki laju fotosintesis yang tinggi pada menit ke 30
yaitu sebesar 0,001 dan yang terendah pada menit ke 20 yaitu 0. Laju
fotosintesis semakin lama semakin mengalami penurunan. Laju fotosintesis ini
tinggi pada menit ke 30 karena perlakuan
warna hijau menyerap panjang gelombang tinggi pada warna ungu, biru, jingga,
dan merah yang mengenainya dan memantulkan warna hijau itu sendiri. Hal ini
sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1995) yang menyatakan bahwa daun
sebagian besar spesies tumbuhan menyerapa lebih dari 90% panjang gelombang ungu
dan biru yang mengenainya, dan hamper sebagian persentase panjang gelombang
jingga dan merah.
Pada
percobaan yang telah dilakukan pada perlakuan warna merah, kuning, dan hijau
yang memiliki laju fotosintesis paling tinggi yaitu pada kertas minyak hijau pada
menit ke 10 dengan laju fotosintesis sebesar 0,003 dan laju fotosintesis
terendah pada perlakuan warna merah pada menit ke 30 yaitu sebesar 0 hal ini
disebabkan pada perlakuan wana hijau menyerap panjang gelombang ungu, biru,
merah, dan jingga dan memantulkan atau melalukan warna hijau itu sendiri. Hal
ini sesuai dengan literatur Salisbury dan Ross (1995) yang menyatakan bahwa
bahwa daun sebagian besar spesie tumbuhan menyerap lebih dari 90% panjang
gelombang ungu dan biru yang mengenainya, dan hamper sebagian persentase
panjang gelombang jingga dan merah.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi fotosintesis diantaranya adalah yaitu tahap pertumbuhan,
kadar fotosintat, suhu, kadar air, sinar matahari, dan lain sebagainya. Pada faktor
intensitas cahaya, laju fotosintesis maksimum ketika mendapatkan banyak cahaya.
. Hal ini sesuai dengan literature http://anniufilcescorpio.com
(2009) yang menyatakan bahwa berikut ini adalah beberapa factor yang menentukan
laju fotosintesis yaitu (1) intensitas cahaya, (2) kosentrasi karbondioksida,
(3) suhu, (4) kadar air, (5) kadar fotosintat, (6) tahap pertumbuhan.
Pada
percobaan yang dilakukan, tumbuhan yang digunakan adalah Hidrilla verticillata.
Pada percobaan ini digunakan tumbuhan air tersebut karena tumbuhan tersebut
menghasilkan gelembung-gelembung gas atau oksigen apabila tanaman terkena sinar
matahari. Hal ini sesuai dengan luteratur Dwidjoseputro (1980) yang menyatakan
bahwa Ingenhousz (1799) sarjana ini membuktikan bahwa pada fotosintesis
dilepaskan oksigen hal ini dibuktikannya dengan percobaannya yang menggunakan
tanaman air Hidrilla verticillata di
bawah corong terbalik.
KESIMPULAN
1.
Pada perlakuan warna hiaju, laju fotosintesis
terttinggi pada menit ke 30 yaitu sebesar 0,001 dan terendah paad menit 20
yaitu 0
2.
Pada
perlakuan warna kuning, laju fotosintesis tertinggi pada menit ke 30 yaitu
0,001 dan yang terendah padaa menit 20 yaitu 0
3.
Pada
perlakuan warna merah, laju fotosintesis tertinggi pada menit ke10 yaitu 0,001
dan yang terendah padaa menit 20 yaitu 0
4.
Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis
diantaranya adalah yaitu tahap pertumbuhan, kadar fotosintat, suhu, kadar air,
sinar matahari.
5.
Tanaman
air Hidrilla verticillata adalah tumbuhan yang menghasilkan
gelembung-gelembung gas atau oksigen.
SARAN
Sebaiknya
praktikum dilakukan pada saat matahari cerah, sehungga laju fotosintesis
tumbuhan dapat berlangsung denagn cepat.
DAFTAR PUSTAKA
Abidin,
Z. 1991. Dasar Pengantar I;mu Tanaman. Penerbit Angkasa, Bandung
Dwidjoseputro, D. 1980. Pengantar
Fisiologi Tumbuhan. Penerbit PT Gramedia, Jakarta
Edyluntungan. 2009.
Fotosintesis.http://edyluntungan.com.Diakses pada tanggal 31 November 2014
Foyer,
C. H. 1984. Photosyntesis. Interscience Publication, New York
Gardnerr, F. P., R. B. Pearce dan Roger
L. M. 2008. Fisiologi Tanaman Budidaya. Diterjemahkan oleh Herawaty, S.
Penerbit UI Press, Jakarta
http://anniufilescorpio.com.
2009. Fotosintesis. Diakses pada tanggal 31 November 2014
http://metabolismelink.
Freehostia.com. 2010. Fotosintesis. Diakses pada tanggal 31 November 2014
Kimball,
J. W. 1983. Biologi. IPB Press, Bogor
Kirk, J. T. O. 1983. Leight and
Photosyntesis In Aquatic Ecosystem. Cambridge University Press, London
Pradhan,
S. 2001. Plant Physiologi. Har-Anand Publication Pvt Ltd, New York
Salisbury, F. B dan Ross, C. W. 1994.
Fisiologi Tumbuhan: jilid Satu, Penerbit ITB, Bandung
__________________________. 1995.
Fisologi Tumbuhan: Jilid Dua. Penerbit ITB, Bandung
Soemarwoto, T., Indawati, G., Andi, H.
N., Sri, S., dan Lily, K. 1990. Biologi Umum II. Penerbut PT Gramedia, Jakarta
Team
Penulis. 1983. Botani Umum 2. Penerbit Angkasa Bandung.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar