BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air mempunyai fungsi yang sangat
penting bagi tanaman. Saalh satu fungsi air bagi tanaman adalah untuk mengatur
suhu tubuh tanaman mlalui proses trasfirasi. Ketika tanaman menerima sinar
matahari, tanaman dapat memproduksi pangan melalui proses fotosintesis. Namun
demikian, selain memberikan manfaat bagi tanaman melalui porses fotosintesis,
cahaya matahari juga menyebabkan meningkatnya suhu tanaman. . Agar peningkatan suhu oleh sinar
matahari tidak mencapai tingkat yang membahayakan bagi tanaman, maka tanaman
mengatur suhu tubuhnya melalui proses tanspirasi. Pada transpirasi, air keluar
dari tubuh tanaman melalui stomata. Bersamaan dengan keluarnya air, terjadi
pembuangan energy panas dari tubuh tanaman. Dengan demikian taman dapat menjaga
suhu tubuhnya pada tingkat yang aman secara fisilogis. Jika pembuangan energy
melalui transpirasi ini tidak berjalan sebagaimana mestinya, maka akan terjadi
penumpukan energy panas pada tubuh tanaman. Hal ini sangat berbahaya bagi tanaman karena suhu yang terlalu tinggi pada
tubuh tanaman dapat menyebabka rusaknya organ sel, sel, dan jaringan tanaman.
Di dalam tubuh tanaman, air bergerak melalui sebuah jaringan pengangkut.
1.2. Tinjauan Pustaka
Salah satu proses kehidupan pada
tanaman adalah fotosintesis yang merupakan proses kimia untuk menghasilkan
energi, dimana karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) diubah
menjadi karbohidrat dengan bantuan energi cahaya. Fotosintesis merupakan cara
fiksasi karbon karena karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi
gula sebagai molekul energi. Secara sederhana, reaksi yang terjadi dalam proses
fotosintesis ialah sebagai berikut : 6H2O + 6CO2 + cahaya
→ C6H12O6 + 6O2. Karbohidrat (C6H12O6)
digunakan dalam pembentukan senyawa organik yang lain seperti selulosa dan bisa
juga digunakan sebagai bahan bakar. Fotosintesis ini terjadi pada daun. Daun
menangkap cahaya menggunakan klorofil yang merupakan pigmen hijau pada tumbuhan.
Klorofil berada dalam kloroplas, dimana proses fotosintesis terjadi, tepatnya
pada bagian stroma (Pertamawati, 2010).
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. 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).
Reaksi fotosintesis dibagi menjadi
dua kelompok, yaitu reaksi terang (membutuhkan cahaya) dan reaksi gelap (tidak
membutuhkan cahaya, tetapi membuthkan CO2). (Salisbury dan Ross,
1995). Reaksi terang merupakan proses untuk menghasilkan ATP dan NADPH.
Prosesnya diawali dengan penangkapan foton oleh klorofil. Klorofil menyerap
lebih banyak cahaya pada warna biru (400-450 nm) dan merah (610-700 nm) dari
pada warna hijau (500-600 nm). Cahaya hijau akan dipantulkan dan ditangkap oleh
mata kita sehingga daun tampak berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan
energi lebih banyak pada cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Gelombang
yang pendek menyimpan lebih banyak energi, begitu pula sebaliknya. Di dalam
daun, cahaya akan ditangkap oleh klorofil untuk dikumpulkan pada pusat reaksi.
Tumbuhan memiliki 2 jenis pigmen yang aktif sebagai fotosistem, yaitu
fotosistem I dan fotosistem II. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil
yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nm, sedangkan fotosistem I
700 nm. Kedua fotosistem ini akan bekerjasama dalam fotosintesis. Fotosintesis
dimulai saat cahaya mengeksitasi klorofil pada fotosistem II, sehingga
melepaskan elektron yang kemudian ditransfer pada rantai transpor elektron.
Energi dari elektron akan dipakai untuk proses fotofosforilasi yang
menghasilkan ATP. Reaksi ini mengakibatkan fotosistem II menjadi kekurangan
elektron. Kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi
air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil dari ionisasi air
ini adalah elektron dan O2. Oksigen dari proses fotosintesis hanya
terbentuk dari ionisai air, bukan dari karbon dioksida. Pada waktu yang
bersamaan dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I,
melepaskan elektron yang dikirim melalui rantai transpor elektron yang akan
mereduksi NADP+ menjadi NADPH (Pertamawati, 2010).
Levitt (1980) dalam Fanindi
(2010) menyatakan bahwa tanaman yang tumbuh pada tempat yang lebih terlindung
mempunyai titik kompensasi hasil asimilasi yang lebih rendah daripada tanaman
yang tumbuh pada tempat yang banyak menerima cahaya. Pengurangan klorofil pada
tanaman tersebut sejalan dengan pengurangan asimilat fotosintesis, ditandai
dengan menurunnya kadar bahan kering (Watanabe et al., 1993 dalam
Fanindi, 2010). Pearce et al. (1987).
Menurut Sunu dan Wartoyo (2006)
dalam sarmita et al. (2011), untuk menghasilkan berat kering yang
optimal, tanaman membutuhkan cahaya yang maksimal. Santosa (1990) sarmita et
al. (2011) juga menyatakan bahwa intensitas cahaya yang tinggi akan meningkatkan
kecepatan fotosintesis. Hasil fotosintesis yang tinggi akan mempercepat
translokasi. Hal ini diperkuat oleh penelitian Sulistyaningsih et al.
(2005) dalam sarmita et al. (2011) pada Brassica chinensis
yang diberi perlakuan dengan sungkup (intensitas cahaya 624 luks) dan tanpa
sungkup (intensitas cahaya 1.184 luks). Hasilnya menunjukkan bahwa berat basah
dan berat kering akan meningkat seiring dengan meningkatnya intensitas cahaya.
Menurut Dwijoseputro (1985) dalam
sarmita et al. (2011), puncak proses fotosintesis tergantung banyaknya
intensitas cahaya dan tingginya suhu. Rendahnya intensitas cahay akan
menurunkan kecepatan fotosintesis, sehingga translokasi hasil fotosintesis akan
semakin lambat (Santosa, 1990 dalam sarmita et al., 2011). Selain
itu energi yang diberikan sinar tergantung pada kualitas panjang gelombang,
intensitas (kuantitas sinar per 1 cm2 per detik), dan waktu
(sebentar atau lama). Suhu yang rendah bisa mengakibatkan pertumbuhan menjadi
lambat karena proses enzimatis dikendalikan oleh suhu, sehingga berat kering
tanaman menurun (Jumin, 1992 dalam sarmita et al., 2011).
Ribeiro et al. (2002)
dalam Muhsanati et al. (2009) menyatakan bahwa pada temperatur dan
cahaya optimal, fotosintesis berlangsung lebih cepat dan fotosintesis netto lebih
besar. Selanjutnya Harjadi (1991) dalam Muhsanati et al. (2009)
menyatakan bahwa besarnya cahaya yang ditangkap pada proses fotosintesis
menunjukkan besarnya biomassa tanaman.
Semakin besar hasil fotosintesis yang,
maka pembentukan biomassa juga semakin meningkat. Tidak hanya di daratan,
fotosintesis juga terjadi di perairan. Cahaya merupakan salah satu faktor yang
mempengaruhi distribusi klorofil-a di laut. Di laut lepas, pada lapisan
permukaan tercampur ada cukup banyak cahaya matahari untuk fotosintesa (Simon,
2001 dalam Rasyid, 2009).
1.3. Tujuan
Tujuan pratikum kali ini adalah
untuk mengetahui simpanan amylum (pati) di dalam daun.
BAHAN DAN
METODE
2.1. Bahan dan Alat
Bahan-bahan
yang diperlukan didalam pratikum meliputi tanaman dengan daun segar, alcohol
95%, dan larutan JKJ. Alat-alat yang diperlukan meliputi kertas timah,
penjepit, waterbath, dan petridish.
2.2.
Metode
Pratikum
Langkah kerja yang dilakukan dalam praktikum kali
ini yaitu :
1.
Satu
hari sebelum hari pratikum, ditutuplah daun tanaman yang masih hidup dengan
kertas timah dan dijepit dengan kertas dimaksud agar tidak terlepas. Diambil
daun tanaman yang berada di sekitar lab Agronomi.
2.
Pada
hari pratikum, dipanen helaian daun yang telah ditutup dengan kertas timah den
dibawah masuk ke lab.
3.
Dipotonglah
helaian dau itu dengan menyisakan potongan bagian daun yag telah ditutup dengan
kertas timah (alumi poil).
4.
Dilepaskan
kertas timah dari daun dan direbus semua potongan daun didalam alkohol yang
telah dipanaskan didalah waterbath selama 20 menit.
5.
Dicuci
semua daun dengan air panas.
6.
Dimasukkan
potongan daun yang sudah dicuci air panas ke dalam larutan JKJ pada petridish
beberapa menit.
7.
Kemudian
dicuci dengan air agar JKJ laarut, lalu dibentangkan, warna puple gelap
menunjukkan adanya amylum dalam daun.
8.
Mengamati
dan dicatat pada daun bagian yang menunjukkan adanya amylum.
BAB III
HASIL DAN
PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengamatan
Tabel Hasli Pengamatan (fotosintesis),
perubahan warna pada potongan masing-masing potongan daun.
Perlakuan
|
JKJ
|
Keterangan
|
Gambar
|
Daun Terbuka
|
-
|
Tidak terjadinya perubahan warna
pada daun ubikayu dan alamanda
|
|
Daun Tertutup
|
+
|
Pada daun alamanda terjadi
perubahan warna tapi kurang jelas, di akibatkan karena kurangnya sinar
matahari atau pun sudah terlalu lama kenah paparan sinar matahari.
|
Ket:
+/- = Terjadinya perubahan warna
atau tidak pada obyek daun yang diamati.
4.2. Pembahasan
Pada paktikum ini, mencoba
membuktikan bahwa proses fotosintesis diperlukan cahaya, klorofil dan gas CO2. Dengan
menutup sebagian daun singkong, alamanda, dll. yang ditutup alumunium foil.
Daun yang diambil adalah daun yang sudah terkena cahaya matahari dan yang
ditutup dengan aluminium foil. Ini dimaksudkan agar daun tersebut sempat
melaksanakan fotosintesis. Kemudian daun tersebut di rebus dalam air mendidih
hingga layu yang dimaksudkan agar sel dan jaringan daun tersebut mati.
Selanjutnya daun tesebut direbus dalam alkohol 95% yang bertujuan untuk
melarutkan klorofil daun sehingga memudahkan dalam pengamatan pada saat
pengetesan dengan iodium.
Dari hasil percobaan diketahui bahwa
bagian daun yang berwarna hijau bereaksi positif dengan iodium yang di tandai
dengan bagian daun tersebut berwarna ungu. Ini berarti pada bagian tersebut
terjadi proses fotosintesis yang ditandai dengan adanya amilum. Sedangkan pada
bagian daun yang berwarna pucat tidak
terjadi proses fotosintesis karena bagian tersebut tetap berwarna putih yang
berarti pada daun tersebut tidak terdapat amilum hasi fotosintesis. Data diatas
menunjukkan bahwa bagian daun yang berwarna hijau menghasilkan amilum.
Pada percobaan peranan cahaya dalam
fotosintesis, dilakukan penutupan bagian tengah daun dengan alumunium foil
dengan maksud menyeleksi panjang gelombang cahaya yang mengenai daun. Berdasarkan
data hasil pengamatan diketahui bahwa daun yang ditutup oleh aluminium foil
tidak terdapat amilum yang berarti bahwa pada bagian daun ini tidak terjadi
fotosintesis. Fenomena ini terjadi karena aluminium foil telah menghambat
masuknya cahaya matahari sehingga kloroplas tidak dapat melakukan fotosintesis
untuk menghasilkan amilum. Setelah daun
singkong dimasukkan ke dalam air panas dan kemudian ke dalam alkohol yang
dipanaskan berubah menjadi pucat, dan di masukkan ke dalam larutan iodium, daun
bagian yang ditutupi kertas almunium foil warnanya berubah menjadi coklat. Daun
yang berwarna kuning kusam tidak mengandung amilum dan tidak menyerap cahaya
matahari, sehingga tidak terjadi fotosintesis. Sedangkan coklat mengandung
amilum
Zat tepung (amilum) terdapat pada
daun yang tidak ditutupi alumunium foil dan daun sebagai indikator, daun
tersebut dapat menyerap sinar matahari dan dapat melakukan fosintesis. Sehingga
dihasilkan amilum.
Ada perbedaan antara permukaan daun
yang ditutup aluminium foil dengan yang tidak ditutup. Setelah ditetesi larutan
iodium, pada bagian permukaan daun yang terbuka tampak berubah menjadi
kekuningan. Ini menandakan pada bagian tersebut terdapat amilum yang merupakan
hasil fotosintesis. Sedangkan bagian permukaan yang tertutup tampak berwarna
pucat. Ini menandakan pada bagian tersebut tidak terdapat amilum karena tidak
berlangsung fotosintesis. Karena cahaya matahari tidak dapat diserap oleh daun
yang ditutupi alumunium foil.
BAB IV
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum ini
adalah sebagai berikut :
1.
Daun ditutup dengan
aluminium foil setelah diuji tidak
menunjukkan tanda adanya amilum yaitu bintik-bintik hitam.
2.
Praktikum ini
membuktikan bahwa pada proses fotosintesis akan menghasilkan atau membentuk
karbohidrat yang di dalamnya terdapat zat tepung atau amilum.
3.
Proses
fotosintesis tidak dapat berlangsung tanpa adanya cahaya matahari, karena
cahaya matahari pada proses fotosintesis merupakan sumber energi bagi tumbuhan
untuk dapat melakukan fotosintesis.
Jawaban
Pertanyaan:
1.
Reaksi
fotosintesis 6CO2+6H2O cahaya C6H12O6+6O2
Reaksi
fotosintesis 6CO2+6H2O cahaya C6H12O6+6O2
Hasil fotosintesis adalah glukosa atau amilum dan
Oksigen.
2.
Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan
zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat
dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanaman
yaitu secara ekstravaskuler dan intravaskuler. Intravaskuler adalah
pengangkutan zat yang terjadi didalam pembuluh angkut terjadi secara vertikal.
Air dan garam meneral akan di angkut ke daun melalui pembulu kayu (xylem) sedangkan
pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tanaman dilakukan
(floem) dan disebut pula dengan istilah traslokasi.
3.
Karbohidrat utama yang disimpan pada sebagian besar
tumbuhan adalah pati. Di daun pati terhimpun di kroloplas, dan di organ
penyimpanan karbohidrat terhimpun dalam bentuk sebagai basil translokasi
sukrosa atau karbohidrat lainya. Pada tumbuhan pati selalu terdapat dalam satu
butiran atau beberapa buturan pati di plastid. Pati terbentuk pada siang hari
ketika fotosintesis melebihi laju gabungan antara respirasi dan translokasi,
kemudian sebagai hilang waktu malam melalui kedua proses tersebut. Dua jenis
padi dijumpai disebagian besar butit pati, yaitu amilosa dan amilopiktin.
Pembentukan pati terjadi terutama melalui satu proses yang melibatkan sambungan
berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan UDPG yang disebut
adenosine diposfoglukosa (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung dengan
menggunakan ATP dan glukosa-1-fosfat di kloroplas dan plastid lainnya. Enzim
sintetase yang mengkatalisis reaksi tersebut diaktifkan oleh K+. Hal
ini merupakan alasan mengapa K+ penting bagai tumbuhan.
DAFTAR
PUSTAKA
Fanindi, Achmad. Prawiradiputra. Abdullah. 2010. Pengaruh Intensitas Cahaya
Terhadap Produksi Hijauan dan Benih Kalopo (Calopogonium mucunoides). JITV,
15 (3): 205-214.
Muhsanati. Reni Mayerni. Tari Gita Puspa Sari. 2009. Pengaruh Pemberian
Naungan Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Stroberi (Fragaria x annasa).
Jerami, 2 (1): 31-34.
Pertamawati. 2010. Pengaruh Fotosintesis Terhadap Pertumbuhan Tanaman
Kentang (Solanum tuberosum L.) Dalam Lingkungan Fotoautotrof
Secara Invitro. Sains dan Teknologi Indonesia, 12(1): 31-37.
Rasyid, Abd. 2009. Distribusi Klorofil-a Pada Musim Peralihan Barat-Timur
Di Perairan Spermonde Propinsi Sulawesi Selatan. Sains & Teknologi,
9: 125-132.
Salisbury, F.B. dan Ross, C.W. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2.
Terjemahan oleh Dr. Diah R. Lukman dan Ir. Sumaryono, MSc. 1995. Bandung:
Penerbit ITB.
Sarmita, Fitriani. , Endah Dwi Hastuti. Sri Haryanti. 2011. Pertumbuhan
Legume Pada Ketinggian Yang Berbeda. Bioma, 13(2): 67-72.
Syamsuri. I. 2000. Biologi. Erlangga. Jakarta.
EmoticonEmoticon