FOTOSINTESIS
 |
LAPORAN
 |
Oleh :
MUKLIS ADI PUTRA
080302017
HPT
LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nyalah penulis dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya.
Judul laporan ini adalah “FOTOSINTESIS” yang merupakan salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal test di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pengajar Prof. Dr. Ir. J. A. Napitupulu, MSc.; Prof. Dr. Ir. J.M. Sitanggang, MP.; Ir. Meiriani, MP.; Ir. Ratna Rosanty Lahay, MP.; Ir. Haryati, MP. dan Ir. Lisa Mawarni, MP., selaku dosen mata kuliah Fisiologi Tumbuhan dan abang dan kakak asisten yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini.
Penulis menyadari laporan ini banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan laporan ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.
Penulis,
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..................................................................................... i
DAFTAR ISI..................................................................................................... ii
PENDAHULUAN
.................. Latar Belakang................................................................................. 1
.................. Tujuan Percobaan............................................................................. 3
.................. Kegunaaan Percobaan...................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................. 4
..................
BAHAN DAN METODE
.................. Tempat dan Waktu Percobaan......................................................... 8
.................. Bahan dan Alat................................................................................ 8
.................. Prosedur Percobaan.......................................................................... 8
..................
HASIL DAN PEMBAHASAN
.................. Hasil................................................................................................. 10
.................. Perhitungan...................................................................................... 10
.................. Pembahasan...................................................................................... 11
KESIMPULAN DAN SARAN
.................. Kesimpulan....................................................................................... 15
.................. Saran................................................................................................. 15
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
..................
PENDAHULUANLatar Belakang
Bahan mentah digunakan oleh tanaman untuk membentuk makanan organik yakni karbohidrat, glukosa, fruktosa, dari air dan karbondioksida. Peningkatan dari aktivitas jaringan aktivitas jaringan fotosintesis dan perubahan CO2 seimbang selama tekanan dingin di musim dingin pada gandum yang telah dilaporkan. Energi sinar matahari disimpan dalam bentuk energi kimia dari senyawa organik. Proses pembuatan makanan . Oleh karena itu, pada dasarnya terdiri atas sintesis dari karbohidrat sederhana dari air dan karbohidrat sederhana dari air dan karbondioksida dengan kehadiran sinar matahari oleh tanaman hijau (Pradhan, 2001).
Faktor yang mempengaruhi kecepatan fotosintesis, yaitu: (1) konsentrasi karbondioksida; (2) persediaan air; (3) intensitas cahaya; (4)kandungan khlorofil; (5) penimbunan hasil fotosintesis; (6) suhu; (7) resistensi daun terhadap difusi gas bebas; (8) faktor protoplasma.
A + H2B à H2A + B (akseptor elektron ) (donor elektron) (akseptortereduksi) (donor teroksidasi)
Pada fotosintesis, air adalah donor elektron dan karbondioksida adalah akseptor elektron. Karena itu pada dasarnya fotosintesis adalah fotoreduksi karbondioksida. Fotosintesis bukanlah suatu reaksi sederhana yang terjadi pada satu langkah dan persamaan konvensional yang hanya menyatakan bahan dasar dan hasil akhir (Loveless, 1991).
Pigmen yang ditemukan dalam organisme dalam organisme fotosintesis dibagi dalam empat kelompok utama : klorofil, pheophytins, karotenoid, pikobilin. Klorofil ditemukan di semua organisme fotosintesis. Phephyptins : klorofil ini merupakan tipe pigmen yang kekurangan pusat Mg di lingkungan . Pyrrole juga ditemukan di organisme fotosintesis. Carotenoids: Jumlah besar dari perbedaan karotenoid yang hadir di dalam organisme fotosintesis, beberapa tipe alga dan tumbuhan tingkat tinggi dan bakteri fotosintetik lainnya. Pikobilin adalah paling sedikit di dunia fotosintesis daripada klorofil dan karotenoid (Danks, dkk., 1983).
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis :
1. Intensitas cahaya: laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya
2. Konsentrasi karbondioksida : semakin banyak karbondioksida di udara
makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melakukan fotosintesis
3. Suhu : enzim-enzim yang bekerja pada proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya.
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 berkurang
6. Tahap Pertumbuhan : penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecamabah ketimbang tumbuhan dewasa
( http://www.fp.unud.ac.id, 2009).
Tujuan Percobaan
Untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap kecepatan fotosintesa pada tanaman Hydrilla (Hydrilla verticulata).
Kegunaan Percobaan
- Sebagai salah satu syarat untuk mengikuti praktikum di laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
- Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan
TINJAUAN PUSTAKA Fotosintesis pada hakikatnya merupakan satu-satunya mekanisme masuknya energi ke dalam dunia kehidupan. Pigmen pada membran tilakoid sebagian besar terdiri dari dua jenis klorofil hijau yakni klorofil a dan klofil b. Juga terdapat pigmen kuning sampai jingga yang digolongkan sebagai karotenoid. Ada
Fotosintesis adalah salah satu proses kimiawi terpenting yang terjadi di bumi, yang besarnya tidak dapat dibayangkan. Karena proses ini berlangsung dalam skala yang sangat luas, maka yang ada hanyalah angka-angka perkiraan. Seluruh karbon yang difiksasi oleh fotosintesis dalam tumbuhan di bumi, baik di daratan maupun di lautan, diperkirakan sekitar 139 milyar ton setahun. Oksigen dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis, dan arti pentingnya tidak boleh dilupakan. Tumbuhan hijau dan binatang tidak dapat mempergunakan bahan makanan yang dihasilkan fotosintesis kecuali bila mereka juga mendapatkan oksigen yang terbentuk dalam proses itu (Tjitrosomo, 1983).
Di kebanyakan pendapat yang jelas, fotosintesis dapat didefinisikan sebagai konversi energi cahaya menjadi energi kimia. Martin Karmen mendefinisikan fotosintesis sebagai tahapan proses yang mana energi elektromagnetik dikonversi menjadi energi kimia bebas yang dapat digunakan untuk biosintesis . Energi matahari dijerat oleh pigmen dari tumbuhan hijau dan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa, yang mana pertukaran dapat dioksidasi, melepaskan energi yang berguna untuk pertumbuhan, perkembangan dan pemeliharaan kehidupan organisme (Ting, 1982).
Reaksi khemis dari seluruh fotosintesis tidak lain adalah merupakan reaksi oksidasi reduksi antara CO2 dan H2O dioksidasi karena disini terjadi perpindahan H dari air ke CO2. Reaksi ini adalah merupakan endotermis artinya untuk berlangsungnya perlu ada energi dari luar . Energi ini diperoleh dari cahaya matahari. Karena itu, reaksi fotosintesa ini adalah merupakan reduksi fotokhemis dari CO2 . Reaksi fotosintesa (pemecahan air oleh cahaya ) besar sekali kemungkinannya untuk menghasilkan reduktan yang dapat digunakan untuk mereduksi CO2, dan reaksi reduksi CO2 menjadi karbohidrat ini perlu tenaga yakni dalam bentuk A.T.P. (Adenosin Tri Phospat). Berdasarkan atas hal ini maka diduga bahwa cahaya diubah menjadi energi kimia. Energi kimia ini akan digunakan untuk membentuk reduksi yakni NADH2 dan energi kimia dalam bentuk ikatan phosfat berenergi tinggi (Heddy, 1990).
Produktivitas suatu komunitas merupakan suatu refleksi dari fotosintesis neto dan spesies-spesies komponennya, dan dipengaruhi kuat oleh banyak faktor selain daripada intensitas cahaya. Meskipun demikian, total radiasinya selama suhu musim pertumbuhan dan illuminasi pada waktu-waktu dimana secara fisiologis penting (misalnya pengisian bulir) merupakan determinan yang penting bagi produksi fotosintesis maksimum. Karena itu, bagi para petani, memaksimumkan intersepsi cahaya oleh satu tanaman yang dibudidayakan merupakan tujuan utama ( Fitter dan Hay, 1981).
Untuk berinteraksi dengan materi, cahaya harus diserap. Sampai titik ini, peralatan fotosintesis dilengkapi dengan lapisan-lapisan pigmen yang mengumpulkan cahaya dan rapat. Yang lebih banyak adalah klorofil yang ditandai dengan dua bidang penyerapan yang kuat; satu dalam yang merah dan yang lain biru, yang menyatakan keadaan tereksitasi singlet yang pertama dan kedua. Bidang-bidang yang lebih lemah terjadi antara kedua puncak utama ini dan di dekat UV. Lokasi panjang gelombang yang tepat dari bidang penyerapan berbeda-beda tidak hanya struktur kimia molekul (klorofil a, b, c, dan lain-lain) tetapi juga dengan lingkungan kerapatan penampatan (Wilkins, 1992).
Macam klorofil : klorofil a, warna hijau tua (hijau biru), klorofil b, warna hijau muda (hijau kekuningan), klorofil c, warna hijau coklat pada Diatome, ganggang perang pada klorofil d, warna hijau merah pada ganggang merah. Macam zat warna pada kromopalast yaitu karotin memberi warna kuning pada wortel, xantofil memberi warna kuning pada daun yang sudah tua, fikosantin memberi warna merah tua pada alga merah. Fikosianin, memberi warna merah tua dan biru pada alga biru dan bunga dan buah. Fikoeritrin memberi warna merah cerah pada ganggang (http://www.g-excess.com, 2009).
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di permukaan bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahya) 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 (http://id.wikipedia.org, 2009).
Fotosintesis yang terdiri dari reaksi terang dan reaksi gelap. Hal ini terjadi dipengaruhi oleh intensitas cahaya, air, tersedianya unsur hara, temperatur, kadar CO2 , pH dan sebagainya. Laju fotosintesis akan meningkat pada intensitas cahaya meningkat hanya apabila diimbangi kenaikan kadar CO2, demikian sebaliknya. Temperatur berpengaruh terhadap fotosintesis karena temperatur berpengaruh terhadap aktivitas enzim, demikian pula pH (http://pustaka.ui.ac.id, 2009).
Daun dari kebanyakan spesies menyerap lebih dari 90% cahaya ungu dan biru, demikian pula untuk cahaya jingga dan merah. Hampir seluruh penyerapan ini dilakukan oleh pigmen-pigmen pada kloroplas. Pada membran thilakoid, setiap foton dapat mengeksitasi satu elektron dari pigmen karotenoid atau klorofil. Klorofil berwarna hijau merupakan bukti bahwa pigmen ini tidak efektif untuk menyerap cahaya hijau. Cahaya hijau oleh klorofil dipantulkan atau diteruskan (Lakitan, 1995).
BAHAN DAN METODETempat dan Waktu Percobaan
Adapun percobaan ini dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian + 25 meter di atas permukaan laut pada hari Selasa tanggal 3 November 2009 pukul 8.,00 WIB sampai dengan selesai.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam percobaaan ini adalah hydrilla verticulata sebanyak 5 gr, sebanyak 3 bagian sebgai bahan yang diamati, air kolam sebagai bahan pengisi gelas beaker, kertas minyak (merah, kuning, hijau ), sebagai bahan yang menutupi gelas beaker.
Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas beaker sebagai media/wadah HYdrills verticulata dan air kolam, funnel digunakan untuk menahan Hydrilla verticulata di dalam gelas beaker, tabung reaksi digunakan untuk menegakkan funnel, timbangan digunkan untuk menimbang tanaman Hydrilla verticulata, stopwatch digunakan untuk melihat dan menentukan waktu.
Prosedur Prcobaaan
- Ditimbang Hydrila verticulata sebnyak 5 gr, sebanyak 3 bagian
- Diisi gelas beaker dengan air kolam ¾ bagian , sebanyak 3 buah
- Dimasukkan Hydrilla verticulata ke dalam gelas beaker dan ditahan dengan menggunakan funnel hingga setinggi + 2 cm dari dasar gelas beaker dan ditegakkan dengan menggunakan kawat
- Ditutup ujung funnel dengan tabung reaksi sehingga berisi air tetapi tidak boleh ada gelembung udara di dalam tabung reaksi. Ditutup gelas beaker dengan kertas minyak warna merah, hijau, dan kuning
- Ditempatkan di bawah sinar matahari
- Diamati pada interval 10 menit sebanyak 5 kali
- Dihitung kecepatan fotosintesis dengan rumus :
Kecepatan ftosintesa = volume CO2
Waktu
HASIL DAN PEMBAHASANHasil
 WaktuCahaya | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| Merah | 2 (rendah) | 12 (rendah) | 23 (sedang) | 38 (tinggi) | 15 (sedang) |
| Kuning | 7 (rendah) | 20 (sedang) | 35 (tinggi) | 51 (tinggi) | 28 (sedang) |
| Hijau | 0 (rendah) | 1 (rendah) | 1 (rendah) | 2 (rendah) | 4 (rendah) |
Perhitungan
Merah
Kf = 2 = 0,03 60 x 10
Kf = 12 = 0,01 60 x 20
Kf = 23 = 0,012 60 x 30
Kf = 38 = 0,015 60 x 40
Kf = 15 = 0,005 60 x 50
Kuning
Kf = 7 = 0,0116 60 x 10
Kf = 20 = 0,016 60 x 20
Kf = 35 = 0,019 60 x 30
Kf = 51 = 0,021 60 x 40
Kf = 28 = 0,009 60 x 50
Hijau
Kf = 0 = 0 60 x 10
Kf = 1 = 0,00083 60 x 20
Kf = 1 = 0,00055 60 x 30
Kf = 2 = 0,00083 60 x 40
Kf = 4 = 0,0013 60 x 50
Pembahasan
Dari percobaan yang dilakukan dilakukan didapatkan hasil kecepatan fotosintesis teringgi terdapat pada tanaman Hydrilla dalma gelas beaker yang ditutupi dengan kertas minyak warna kuning dengan interval 10 menit sebanyak 5 kali sebesar 0,0016; 0,016; 0,019;0,021; dan 0, 0093. Laju fotosintesis pada perlakuan ini tinggi dikarenakan intensitas cahaya yang datang banyak. Semakin banyak intensitas cahaya yang datang maka semakin cepat fotosintesis berlangsung. Hal ini sesuai dengan literatur pustaka.ac.id (2009) yang menyatakan bahwa laju fotosintesis akan meningkat pada intensitas cahaya meningkat.
Dari percobaan yang dilakukan didapatkan hasil kecepatan fotosintes terendah terdapat pada tanaman Hydrilla dalam gelas beaker yang ditutupi dengan kertas minyak warna hijau pada interval 10 menit sebanyak 5 kali yaitu sebesar 0; 0,0008; 0,0005; 0,0008; 0,0013. Laju fotosintesis pada perlakuan ini rendah dikarenakan intensitas cahaya yang datang sedikit. Jika cahaya yang masuka sedikit maka sedikit pula cahay yang dapat dikonversi menjadi energi kimia. Maka, fotosintesis yang terjadi lambat. Hal ini sesuai dengan literatur Ting (1982) yang menyatakan bahwa fotosintesis dapat didefinisikan sebagai konversi energi cahaya menjadi energi kimia. Energi matahari dijerat oleh pigmen dari tumbuhan hijau dan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa.
Dari pengamatan yang didapatkan, pada umumnya semakin besar interval waktunya semakin tingggi pula laju fotosintesisnya. Tetapi, pada gelas beaker yang ditutupi kertas minyak warna merah dan kuning pada interval waktu ke 50 menit, laju fotosintesis menurun. Hal ini dikarenakan kadar fotosintat (hasil fotosintesis) pada 40 menit sebelumnya sudah sangat banyak, sehingga tanaman menjadi jenuh dan laju fotosintesis akan berkurang. Hal ini sesuai dengan literatur blogspot.com (2009) yang menyatakan bahwa jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
Laju fotosintesis pada perlakuan gelas beaker yang ditutupi kertas merah seharusnya lebih tinggi dibandingkan laju fotosintesis pada perlakuan gelas beaker yang ditutupi kertas kuning. Namun, pada percobaan kali ini, didapatkan bahwa laju fotosintesis pada perlakuan kertas merah lebih rendah daripada laju fotosintesis pada perlakuan kertas kuning. Keadaan ini disebabkan perbedaan intensitas cahaya yang datang pada kedua perlakuan. Intensitas cahya yang masuk pada perlakuan kertas kuning lebih besar dibandingkan dengan intensitas cahaya yang masuk pada perlakuan kertas merah. Sementara, reaksi fotosintesis membutuhkan energi sinar matahari untuk mereduksi CO2. Hal ini sesuai dengan literatur Heddy (1990) yang menyatakan bahwa reaksi fotosintesa merupakan resaksi endotermis artinya untuk berlangsungnya perlu adanya energi dari luar. Energi ini diperoleh dari cahaya matahari . Karena itu, reaksi fotosintesa ini adalah merupakan reaksi fotokemis dari CO2.
Dari seluruh hasil pengamatan yang kita dapatkan, laju fotosintesa pada tiap perlakuan berbeda-beda. Perbedaan ini disebabkan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis antara lain konsentrasi karbondioksida, persediaan air, intensitas cahaya, kandungan klorofil, penimbunan hasil fotosintesa, suhu , resistensi daun dan faktor protoplasma. Hal ini sesuai dengan literatur Loveless (1991) yang mnyatakan bahwa faktor yag mempengaruhi kecpatan fotosintesa antara lain konsentrasi karbondioksida, persediaan air, intensitas cahaya, kandungan klorofil, penimbunan hasil fotosintesa, suhu , resistensi daun dan faktor protoplasma.
Adapun faktor penentu laju fotosintesis, yaitu:
1. Intensitas cahaya : laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbondioksida : semakin banyak karbondioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan.
3. Suhu : Enzim-enzim yang bekerja pada proses fotosintesa hanya dapat bekerja pada suhu optimal.
4. Kadar air : kekurangan air akan menyebabkan fotosintesa menurun.
5. Kadar fotosintat : Bila kadar fotosintat bertambah atau kadang sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan : Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah.
KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan
1. Hasil kecepatan fotosintesa tertinggi terdapat pada perlakuan kertas kuning sebesar 0.0116; 0,016; 0,019; 0,021; 0,009
2. Hasil kecepatan fotosintesa terendah terdapat pada perlakuan kertas hijau yaitu sebesar 0; 0,00083; 0,00055; 0,00083; 0,0013
3. Pada perlakuan kertas merah, kecepatan fotosintesis tertinggi sebesar 0,015 dan terendah sebesar 0,003
4. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesa akan berkurang
5. Reaksi fotosintesis memerlukan energi sinar matahari untuk mereduksi CO2
6. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis yaitu konsentrasi CO2, persediaan air, intensitas cahaya, kandungan klorofil, penimbunan hasil fotosintesa, suhu dan faktor protoplasma.
Saran
Sebaiknya percobaan ini dilakukan pada saat lingkungan berkondisi cerah agar intensitas cahaya yang masuk banyak.
DAFTAR PUSTAKADanks, S. M., E.H. Evans dan P. A. Whittaker., 1983. Photosynthetic System, Structure, Function and Assembly. John Wiley and Sons. New York.
Fitter A. H. dan R. K. M. Hay., 1981. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Heddy, s., 1990. Biologi Pertanian. Rajawali Pers. Jakarta.
Http://ilham.agt08.blogspot.com., 2009. Pengertian Fotosintesis. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009.
Http://www.fp.unud.ac.id., 2009. Fotosintesis. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009.
Http://www.g-excess.com., 2009. Fotosintesis. Dakses pada tanggal 31 Oktober 2009.
Http://id.wikipedia.org., 2009. Fotosintesis. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009.
Http://pustaka.ut.ac.id., 2009. Fotosintesis. Diakses pada tanggal 31 Oktober 2009.
Lakitan, B., 1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. PT.Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Loveless, A. R., 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Pradhan, S., 2001. Plant Physiology. HAR-ANAND Puublications. Pvt. Ltd. New Delhi.
Salisbury F. B. dan C. W. Ross., 1995. Fisiologi Tumbuhan. Penerbit ITB. Bandung.
Ting. I. P., 1982. Plant Physiology. Addison-Wesley Publishing Company. California.
Tjitrosomo, S. S., 1983. Botani Umum. Penerbit Angkasa. Bandung.
Wilkins, M. B., 1992. Fisiologi Tanaman. Penerbit Bumi Aksara. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar