Fotosintesis


PENDAHULUAN

Latar Belakang
            Proses fotosintesis hingga sekarang masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri (wikipedia, 2010).
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma  (wikipedia, 2010).
Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-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) (Nicolle, 2009)
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga dapat di artikan proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton (Rona bumi Tuban, 2009).
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 (Rona bumi Tuban, 2009).
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 (Rona bumi Tuban, 2009).
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 (Rona bumi Tuban, 2009).

Tujuan praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah Untuk melacak oksigen hasil fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang mempercepat fotosintesis.Untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis tanaman akan terbentuk amilum.
TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi dibagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986)
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).
Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organic H2O dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari (Kimball, 2002).
Energi foton yang digunakan untuk menggerakkan elektron melawanan gradient panas di dalam fotosistem I dari sebuah agen dengan tenaga reduksi kuat, yang secara termodinamis mampu mereduksi CO2 di dalam fotosistem II dari air dengan pelepasan O2, jika sebuah molekul pigmen menyerap sebuah foton masuk ke dalam sebuah keadaan tereksitasi, karena satu elektronnya pada keadaan dasar pindah ke orbit (Anwar, 1984).
Orang yang pertama kali menemukan fotosintesis adalah Jan Ingenhousz. Fotosintesis merupakan suatu proses yang penting bagi organisme di bumi, dengan fotosintesis ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara langsung maupun tidak langsung. Jan Ingenhosz melakukan percobaan dengan memasukkan tumbuhan Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang berisi air. Bejana gelas itu ditutup dengan corong terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi yang diisi air hingga penuh, kemudian bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu yang menandakan adanya oksigen (Kimball, 1993).
Pada tahun 1860, Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkoholdan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum (Malcome, 1990).
Fotosistem ada dua macam, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Fotosistem I tersusun oleh klorifil a dan klorifil b dengan perbandingan 12:1 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 700 nm. Pada fotosistem II perbandingan klorofil a dan klorofil b yaitu 1:2 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 680 nm (Syamsuri, 2000).
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. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :
Kloropil
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 + Energi
Sinar matahari
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).
Fotosintesis berlangsung dalam 2 tahap, yaitu :
1. Reaksi Terang
Reaksi terang fotosintesis merupakan reaksi pengikatan energi cahaya oleh klorofil yang berlangsung digrana yang dilaksanakan oleh fotosistem. Fotosistem merupakan unit yang mampu menangkap energi cahay matahari dalam rantai transfor elektron pada fotosintesis. Tersusun atas kompleks antene pusat reaksi dan akseptor elektrona (Saimbolon, 1989).
2. Reaksi gelap
Reaksi gelap fotosintesis merupakan reaksi pengikatan CO2 oleh molekul RBP (Ribolosa Bifosfat) untuk mensintesis gula yang berlangsung distroma, reaksi gelap meliputi 3 hal penting, yaitu:
  1. Karboksilasi. Merupakan pengikatan CO2 oleh RPB untuk membentuk molekul PGA.
  2.  Reduksi. PGA (3C) direduksi oleh NADPH menjadi PGAL (3C).
  3. Regenerasi. Pembentukan kembali RBP.
Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah :
1.      Untuk melacak oksigen hasil fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang mempercepat fotosintesis.
2.      Untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis tanaman akan terbentuk amilum.
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :
Bahan
Daun mangga. Sebagai bahan yang diamati.
Larutan yodium. Sebagi cairan untuk merendam daun.
Larutan alkohol. Sebagai cairan untuk merendam daun.
Air. Sebagai sebagai cairan untuk merebus daun.
Alat
       Alat yang digunakan pada praktikum ini adalh sebagai berikut ;
Cawan petri. Sebagai tempat merendam daun dengan larutan alkohol atau yodium.
Spatula. Sebagai alat bantu pada saat perebusan dan perendaman.
Gelas Beaker. Sebagai  dipakai untuk merebus daun.
Kertas karbon. Sebagai alat yang digunakan penutup daun.
Isolatif bening. Sebagai alat yang digunakan penutup daun.
Isolatif hitam. Sebagai alat yang digunakan penutup daun.
Soxlet extraktor (Hot Plate). Sebagai alat untuk merebus.
Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Senin, pukul 16.25 – selesai di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan fakultas Pertanian UNLAM Banjarbaru.

Prosedur Kerja
            Prosedur kerja pada praktikum adalah sebagai berikut :
  1. Pada bibit tanaman / tanaman yang sudah tumbuh di lapangan sebagian daun ditutupi dengan kertas karbon dan aluminium foil.
  2. Daun yang sudah ditutup tersebut dibiarkan di lapangan selama 2 s/d 3 hari, kemudian petik.
  3.  Rebus daun-daun tadi dengan air ± 225 ml selama 2 menit, setelah itu rendam dalam larutan alkohol kemudian  dalam larutan yodium selama 1 menit.
  4. Lakukan pengamatan dan catat hasil pengamatan. Jika bagian yang tertutup tampak putih berarti menunjukkan tidak adanya amilum dan jika bagian yang tidak tertutup berwarna agak kehitaman maka menunjukkan adanya amilum.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hasil pengamatan dari praktikum adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Pengamatan dari proses fotosintesis
Daun
Perlakuan
Keteranagan
Daun mangga
½ bagian daun ditutupi dengan kertas karbon
Warna daun yang ditutupi berwarna putih dan terdapat bercak-bercak kehitaman. Sedangkan warna daun yang tidak ditutupi berwarna agak biru keitaman.
Daun mangga
½ bagian daun ditutupi dengan aluminium foil
Warna daun yang ditutupi berwarna pucat. Sedangkan warna daun yang tidak ditutupi berwarna coklat tua.

Pembahasan
Pada percobaan tentang fotosintesis, dapat di ketahui bahwa daun mangga yang ½ bagian daunnya ditutupi dengan kertas karbon membuktikan adanya proses fotosintesis dengan jumlah yang sedikit. Hal ini dikarenakan adanya amilum yang terdapat pada daun yang ditutupi dengan jumlah yang sedikit dan Warna daun berubah menjadi putih dengan bercak kehitaman . Sedangkan bagian daun lainnya membuktikan adanya proses fotosintesis. Hal ini dikarenakan adanya amilum yang terdapat pada daun dan daun yang tidak ditutupi berubah warna menjadi agak biru kehitaman.
Kemudian daun mangga yang ½ bagian daunnya ditutupi dengan aluminium foil juga membuktikan tidak adanya proses fotosintesis. Hal ini dikarenakan tidak adanya amilum yang terdapat pada daun yang ditutupi dan Warna daun berubah menjadi putih. Sedangkan bagian daun lainnya membuktikan adanya proses fotosintesis. Hal ini dikarenakan adanya amilum yang terdapat pada daun dan daun yang tidak ditutupi berubah warna menjadi agak kehitaman.
Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis :
1.      Ketersediaan air
Kekurangan air menyebabkan daun layu dan stomata menutup, akibatnya penyerapan karbondioksida terhambat sehingga laju fotosintesis menurun.
2.      Intensitas cahaya
Makin tinggi intensitas cahaya makin banyak energi yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis. Namun, intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan merusak klorofil dan mengurangi kecepatan fotosintesis.
3.      Konsentrasi karbondioksida (CO2)
Semakin tinggi konsentrasi CO2 semakin meningkatkan laju fotosintesis.

Semua faktor tersebut mempengaruhi fotosintesis, yang paling membatasi hanyalah faktor ketersediaan air. Perbedaan warna antara daun yang tertutup kertas karbon dengan bagian daun yang terbuka yaitu pada daun yang tidak ditutupi karbon akan tampak warna biru kehitam-hitaman yang menandai bahwa pada daun telah terjadi proses fotosintesis. Hal ini disebabkan karena kertas karbon mempunyai sifat memantulkan cahaya matahari sehingga fotosintesis tidak dapat berlangsung. Berbeda dengan daun yang tidak mendapat perlakuan, akan tampak bercak-bercak ungu kehitam-hitaman yang menandakan ada amilum.
Pada daun yang ditutupi oleh kertas karbon masih dapat melakukan respirasi dan transpirasi walaupun tidak mendapat sinar matahari yang cukup, hal ini jelas terlihat adanya amilum pada daun dengan jumlah yang sedikit. Namun pada daun yang tidak mendapat perlakuan terdapat banyak amilum sebagai tanda melakukan proses fotosintesis.
Dari perbedaan warna yang terjadi atas perbedaan perlakuan menunjukkan bagian daun yang berbeda warna disebabkan oleh faktor kurangnya cahaya matahari, sehingga daun tersebut tidak dapat melaksanakan fungsi fisiologisnya secara sempurna. Dengan kata lain, secara umum fotosintesis hanya dapat berlangsung jika ada cahaya matahari yang cukup mengenai permukaan daun yang ditandai dengan adanya amilum pada daun.
Menguji ada tidaknya amilum yang terdapat pada daun dilakukan dengan merebus daun pada air mendidih, hal ini dilakukan agar sel dalam selama menjadikan sel-sel daun lebih permeable. Memasukkan daun dalam alkohol bertujuan untuk melarutkan klorofil dan menjadikan amilum lebih mudah bereaksi. Setelah itu memasukkan daun dengan larutan yodium sampai merata membuat daun menjadi berwarna biru kehitam-hitaman yang menunjukkan adanya amilum dalam jaringan daun.
Dari hasil pengamatan di peroleh bahwa warna daun setelah diberi perlakuan berubah menjadi pucat untuk bagian yang tertutup dengan kertas aluminium foil dan bagian yang tidak ditutup menjadi berwarna cokelat tua. Warna cokelat tua menandakan bahwa telah terjadi proses fotosintesis yang telah terbentuk amilum yang berwarna cokelat jika bereaksi dengan larutan yodium. Hal ini menandakan bahwa cahaya sangat berperan dalam peristiwa fotosintesis, dimana cahaya yang diterima dengan bebas tanpa adanya suatu penghalang, maka akan membuat perubahan pada daun. Secara garis besar dapat dikatakan stomata akan berperan sebagai pengatur penguapan dalam peristiwa fotosintesis.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa :
1.    Dalam proses fotosintesis diperlukan air, cahaya matahari, dan karbon dioksida.
2.     Pada proses fotosintesis menghasilkan O2/oksigen.
3.     Proses fotosintesis akan lebih efektif dalam.
4.    Beberapa faktor utama yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah intensitas cahaya, konsentrasi karbon dioksida, suhu, kadar air.
Saran
Percobaan seperti ini memerlukan pengamatan yang harus benar-benar diperhatikan, terlebih lagi saat memperhatikan gelembung udara yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Agar proses pembuktian adanya karbohidrat pada daun yang melakukan fotosintesis.
DAFTAR PUSTAKA


Lakitan, B. 1993. Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Muspirah, 2008. Biologi. Http://id.muspirah biologi.com. Diakses pada hari Sabtu/20 Maret 2010.

Loveless, A. R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Rona bumi Tuban, 2009, pengertian fotosintesis. Http://id.fotosintesis.com. Diakses pada hari Sabtu/20 Maret 2010.

Anonim, 2010. Perkecambahan. Http://id.wikipedia.org/wiki/fotosintesis. Diakses pada hari Minggu/20 Maret 2010.

Leave a Reply

About me

Foto saya
Just a simple girl, tidak cukup beberapa huruf disini untuk menggambarkan siapa saya | anak bungsu dari Keluarga bugis yang tersesat di Kalimantan | ♥ Buku, Laut, Cg, Sheila On Seven, Hijau, Jalanjalan, dan Makan Enak | Urban Farming, and Go Green!
Diberdayakan oleh Blogger.