LAPORAN PRAKTIKUM MATA KULIAH FISIOLOGI TUMBUHAN FOTOSINTESIS Oleh : Bayu Widhayasa 0910480026
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2010
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Suatau sifat fisiologi yang hanya menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman, peristiwa ini hanya berlangsung jika ada cukup cahaya maka disebut fotosintesis. Dalam proses ini, karbondioksida dan air disintesis menjadi gula dengan pertolongan sinar matahari. Pengubahan energi sinar menjadi energi kimia (karbohidrat) dan kemudian pengubahan energi kimia menjadi kimia ini menjadi energi-energi pada peristiwa pernapasan dalam tubuh tumbuhan, hewan atau manusia itu merupakan rangkaian proses kehidupan di dunia ini. Bila tiada fotosintesis, semua makhluk hidup, kecuali beberapa akan terhenti hidupnya dan akan hilang dari permukaan bumi dalm waktu singkat. Oleh karena itulah maka fotosintesis merupakan kegiatan pokok. B. Tujuan 1. Untuk mengetahui pengertian fotosintesis. 2. Untuk mengetahui tahapan-tahapan dalam fotosintesis. 3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh dalam fotosintesis. 4. Untuk mengetahui manfaat fotosintesis bagi kehidupan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Fotosintesis 1. Fotosintesis atau asimilasi zat karbon adalah suatu proses, dimana zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil diubah menjadi zat organic karbohidrat dengan pertolongan sinar matahari (Dwidjoseputro, 1984). 2. Fotosintesis adalah kegiatan yang dilakukan oleh sel-sel hijau dengan bantuan cahaya matahari mensintesis karbondioksida dan air menjadi gula (Tjitrosomo, 1983). 3. Photosynthesis is a process that converts carbon dioxide into organic compounds, especially sugar, using the energy from sunlight (Anonymous, 2010). ‘Fotosintesis adalah proses yang mengubah karbondioksida menjadi senyawa organic, terutama gula, menggunakan energi matahari’ 4. Photosynthesis is a process of converting solar energy into chemical energy (Sitompul, 2009). ‘Fotosintesis adalah proses mengubah energi matahari menjadi energy kimia’ B. Tahapan Fotosintesis Terdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan pada akseptor elektron primer, dimulai dengan penangkapan energi foton menggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom untuk kemiosmosis (Anonymous, 2010).
(Anonymous, 2010)
1. Reaksi Terang a) Siklik -
Hanya menggunakan fotosistem I
-
Elektron dari fotosistem I di-recycle
-
Mensintesis ATP
(Anonymous, 2010) b) Non Siklik -
Menggunakan fotosistem II dan I
-
Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh electron yang didonasikan oleh air
-
Mensintesis ATP dan NADPH
-
Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+
(Anonymous, 2010)
2. Reaksi Gelap (Siklus Calvin)
(Anonymous, 2010) Mekanisme siklus Calvin dimulai dengan fiksasi CO2 oleh ribulosa difosfat karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. Tiap molekul 3-fosfogliserat menerima tambahan grup fosfat membentuk 1,3-bifosfogliserat. NADPH dioksidasi dan elektron yang ditransfer ke 1,3-bifosfogliserat memecah molekul dengan tereduksi menjadi gliseraldehide 3-fosfat. Tahap terakhir adalah regenerasi RuBP, gliseraldehide 3-fosfat dikonversi menjadi RuBP melalui sebuah seri reaksi yang melibatkan fosforilasi molekul oleh ATP (Anonymous, 2010). C. Faktor Yang Mempengaruhi Fotosintesis Fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa factor penyebab, yaitu : 1. Cahaya Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Intensitas cahaya yang tinggi akan membuat fotosintesis menjadi efektif. 2. Tahap Pertumbuhan Pada saat masih kecambah, tumbuhan lebih rajin fotosintesis daripada yang sudah besar karena yang sedang tumbuh butuh banyak energi untuk tumbuh membesar. 3. Pigmen Penyerapan Cahaya Klorofil merupakan pigmen penyerapan cahaya. Untuk membuat klorofil, diperlukan ion magnesium yang diserap dari tanah.
4. Suhu/Temperatur Mempengaruhi enzim untuk fotosintesis. Jika suhu naik 10o C, kerja enzim meningkat 2 kali lipat (tetapi hanya pada suhu tertentu, jika suhu terlalu tinggi, justru merusak). 5. Fotosintat Apabila kadar hasil bentukan fotosintesis sedikit maka tumbuhan akan terangsang untuk melakukan fotosintesis lebuh giat daripada ketika kadar fotosintat tinggi. 6. Ketersediaan CO2 dan H2O Jika kekurangan air, stomata menutup sehingga menghalangi masuknya CO2. Semakin banyak gas CO2 maka proses fotosintesis akan menjadi semakin baik. Demikian juga dengan air yang digunakan untuk fotolisis air. (Anonymous, 2010) D. Teknik Pengujian Pati Teknik uji pati secara kualitatif yang disarankan, yaitu : 1. Uji Molisch 2. Uji Seliwanoff 3. Uji Anthrone 4. Uji Benedict 5. Uji Barfoed 6. Uji Fehlings Teknik uji pati secara kualitatif yang disarankan yaitu : 1. Uji Luff Schoorl 2. Uji Lane-Eynon (Anonymous, 2010)
BAB III METODOLOGI A. Alat, Bahan dan Fungsinya 1. Tanaman Singkong Sebagai objek pengamatan, diambil dari batang sampai daun. 2. Kalium Idida Digunakan sebagai indikator pati. 3. Alkohol 96% Digunakan untuk meluruhkan klorofil. 4. Air Digunakan untuk merebus daun singkong untuk menghentikan metabolisme. 5. Kertas Minyak (merah, kuning, hijau, biru) Digunakan untuk membungkus daun singkong. 6. Cawan Petri Digunakan untuk meletakkan objek yang diamati. 7. Pisau 8. Digunakan sebagai alat untuk memotong. B. Cara Kerja Pohon singkong
Pilih 4 buah daun dan bungkus masing-masing dengan kertas minyak (merah, kuning, hijau, biru)
Biarkan selama 2 hari lalu potong dari permukaan tanah
Daun
Buka kertas (beri tanda pada setiap tangkai)
Rebus daun dengan air
Tiriskan pada cawan petri
Amati
Tetesi kalium idida
Batang
Dibagi atas, tengah dan bawah
Belah jadi 2 (membujur)
Letakkan di cawan petri
Tetesi kalium idida
Amati
Tambahkan alkohol 96%
C. Analisa Perlakuan Pada praktikum fisiologi tumbuhan digunakan tanaman singkong sebagai objek pengamatan. Tanaman singkong diberi perlakuan sebagai berikut : 1. Daun dibungkus kertas minyak merah 2. Daun dibungkus kertas minyak kuning 3. Daun dibungkus kertas minyak hijau 4. Daun dibungkus kertas minyak biru 5. Daun tanpa dibungkus Tanaman dibiarkan selama 2 hari, lalu dipotong di atas permukaan tanah bersama batang tanamannya. Batang dipotong jadi tiga bagian yaitu atas, tengah dan bawah, sementara daun dengan empat perlakuan tersebut di atas direbus untuk menghentikan metabolismenya. Batang pada masing-masing bagian dibelah membujur untuk dilihat jaringan gabusnya lalu diletakkan di cawan petri. Kemudian pada bagian tepi batang yang dibelah ditetesi kalium idida sebagai indikator pati, lau diamati dari ketiga bagian batang yang mana paling berwarna gelap yang menandakan kadar pati tertinggi. Pada daun yang telah direbus tadi kemudian ditiriskan pada cawan petri, sesuai dengan masing-masing perlakuan. Tambahkan alkohol 96% untuk meluruhkan klorofil dan tetesi kalium idida. Amati perlakuan yang mana yang berwarna paling gelap yang menandakan kadar pati tertinggi.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil 1. Dokumentasi daun dan batng sebelum perlakuan
Gambar daun sebelum perlakuan
Gambar batang sebelum perlakuan
2. Gambar batang dan daun setelah perlakuan
Tidak dibungkus
Merah
Kuning
Batang atas
Biru
Hijau
Batang tengah
Batang bawah
B. Analisa Hasil Dari hasil praktikum fisiologi tumbuhan tentang fotosintesis menggunakan tanaman singkong diperoleh hasil sebagai berikut : 1. Pada perlakuan menggunakan batang singkong menunjukkan bahwa batang bagian bawah menunjukkan indikasi memiliki kadar pati tertinggi setelah ditetesi kalium idida, kemudian batang tengah dan terakhir adalah batang bagian atas. 2. Pada perlakuan menggunakan daun singkong menujukkan bahwa daun singkong tanpa dibungkus menunjukkan indikasi memiliki kadar pati tertinggi setelah ditetesi kalium idida, lalu berikutnya adalah daun yang dibungkus dengan kertas minyak warna merah, berikutnya adalah daun yang dibungkus kertas minyak berwarna biru, lalu daun yang dibungkus kertas minyak warna kuning dan terakhir adalah daun yang dibungkus kertas minyak warna hijau. C. Pembahasan 1. Hubungan faktor panjang gelombang dan faktor lain dalam fotosintesis dengan hasil praktikum Menurut Dwidjoseputro (1984) sebenarnya energi sinar yang dipergunakan oleh tumbuhan yang mengadakan fotosintesis itu hanya 0,5 sampai 2% saja dari jumlah energi yang tersedia. Seperti telah kita ketahui sinar matahari itu terdiri atas berbagai sinar yang berlainan gelombangnya. Pada hasil penyelidikan Thomas dan Hill yang menyinari Chlorella berganti-ganti dengan sinar merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu, dan kita teliti kegiatan fotosintesis dalam hubungannya dengan masing sinar, maka hasil fotosintesis yang tertinggi kita dapati salah satunya pada sinar merah. Pada hasil praktikum menunjukkan daun yang tidak ditutupi menunjukkan hasil tertinggi karena sinar dapat langsung diterima klorofil tanpa terhalang, selanjutnya daun yang ditutup kertas minyak berwarna merah berada dibawahnya karena sifat klorofil yang spektrumnya mempunyai puncak pada sinar merah.
2. Hubungan antara translokasi fotosintat dengan bagian (posisi) pada tanaman Pada translokasi fotosintat diketahui dua hal yaitu source (sumber) dan sink (pengguna), salah satu faktor yang mempengaruhi adalah jarak keduanya pada tanaman. Pada literatur dijelaskan bahwa keefektifan translokasi adalah jarak yang dekat antara source yang kita anggap saja daun dan sink yang kita anggap saja akar. Pada translokasi ada suatu tekanan positif dimana hasil fotosintat arah pergerakannya dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi, jadi bagian bawah tanaman memiliki konsentrasi pati lebih tinggi dari pada bagian atas. Hal ini sesuai dengan hasil praktikum yang menunjukkan batang bagian bawah menunjukkan kadar pati tertinggi.
BAB V PENUTUP
KESIMPULAN 1. Fotosintesis atau asimilasi zat karbon adalah suatu proses, dimana zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil diubah menjadi zat organic karbohidrat dengan pertolongan sinar matahari. 2. Tahapan pada fotosintesis adalah : a. Reaksi terang b. Reaksi gelap 3. Faktor yang mempengaruhi fotosintesis : a. Cahaya matahari b. CO2 c. H2O d. Suhu e. Pigmen f. Tahap Pertumbuhan 4. Hasil praktikum menunjukkan batang bagian bawah dan daun yang tidak ditutupi dengan kertas minyak memiliki indikasi kadar pati tertinggi dibanding perlakuan lainnya.
DAFTAR PUSTAKA Dwidjoseputro, 1984. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia. Jakarta file:///D:/laporan%20fistan%20fotosintesis/Faktor%20Yang%20Mempengaruhi%20Proses%20Fotosintes is%20Tumbuhan%20Hijau%20%20%20Organisasi.Org.htm. Diunduh 25 Oktober 2010 file:///D:/laporan%20fistan%20fotosintesis/Fotosintesis%20%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20 ensiklopedia%20bebas.htm. Diunduh 25 Oktober 2010 file:///D:/laporan%20fistan%20fotosintesis/Photosynthesis%20%20Wikipedia,%20the%20free%20encycl opedia.htm. Diunduh 20 Oktober 2010
Sitompul, S. M. 2009. Plant Physiology. Lecture Note. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya Tjitrosomo, Sutarmi. 1983. Botani Umum I. Angkasa. Bandung
