FOTOSINTESIS

Tugas   : Laporan Praktikum Biologi Umum

Oleh     : Ishmah Nurhidayati (1514131171)

Asisten Laboratorium : Mizan Sahroni (1417021075)

Universitas Lampung, 2015

I.PENDAHULUAN

1.1.   Latar Belakang

Setiap makhuk hidup memiliki beberapa ciri atau sifat dasar. Salah satu yang utama adalah makhluk hidup perlu makanan dan mengeluarkan zat sisa. Apabila kita cermati, sifat dasar tersebut mengarahkan kita kepada suatu mekanisme yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup yang disebut dengan metabolisme.

Metabolisme yang terjadi pada setiap jenis makhluk hidup tentunya tidak sama. Bergantung komponen penyusun makhluk hidup tersebut dari tingkat seluler hingga organisme. Dalam proses metabolisme terjadi berbagai reaksi kimia baik untuk menyusun maupun menguraikan senyawa tertentu. Proses penyusunan tersebut disebut anabolisme, sedang proses penguraiannya disebut katabolisme.

Salah satu contoh proses anabolisme yang sering kita dengar adalah proses fotosintesis. Fotosintesis adalah mengolah bahan sederhana menjadi bahan yang kompleks dengan bantuan cahaya pada tumbuhan. Bahan sederhana yang digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis adalah karbon dioksida dan air. Tumbuhan umumnya mendapatkan karbon dioksida dari udara dan mendapatkan air dari tanah. Karbon dioksida diubah menjadi gula. Hasil sampingan proses ini adalah gas oksigen.

Fotosintesis merupakan suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energy matahari (dalam bentuk foton) ditangkap dan diubah menjadi energy kimia (ATP dan NADPH). Energy kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbondioksida. Jadi, seluruh molekul organic lainnya dari tanaman disintesa dari energy dan adanya organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk berfotosintesis.

Fotosintesis berlangsung di kloroplas, yang mana pada bagian ini mengandung banyak pigmen klorofil. Klorofildapat dibedakan menjadi bebrapa tipe, yaitu: klorofil a, b, c, d dan tipe e. pembagian tersebut adalah berddasarkan rantai samping yang mengingat inti porfitinnya. Jenis klorofil yang paling banyak ditemukan pada tumbuhan tingkat tinngi adalah jenis a dan b. Klorofil a biasanya adalah untuk sinar hijsu biru, sementara klorofil b untuk sinar kunig hijau. Klorofil laen (jenis c, d, e) ditemukan hanya pada alga dan dikombinasikan dengan klorofil a.

Kloroplas memiliki pigmen-pigmen lainnya, yaitu Karotinoid yang merupakan derivate dari likopen. Pada korola, kaliks, kulit buah yang telah matang atau masak, klorofil telah menghilang (terurai) dan menimbulkan warna kuning atau warna merah yang kemudian tampak, atau warna-warna lainnya. Dalam hal demikina kloroplas telah berganti isi yang disebut kromoplas.

1.2.   Tujuan Praktikum

Adapun tujuan percobaan pada praktikum kali ini adalah :

1.    Membuktikan terbentuknya amilum pada proses fotosintesis oleh tumbuhan hijau

II. TINJAUAN PUSTAKA

Suatu sifat fisiologi yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan ialah kemampuannya untuk menggunakan zat-karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman. Peristiwa ini hanya berlangsung cukup cahaya dan oleh karena itu maka asimilasi zat-karbon disebut juga fotosintesis. Lengkapnya adalah bahwa fotosintesis atau asimilasi zat-karbon itu suatu proses di mana zat-zat anorganik H₂O dan CO₂ oleh klorofil diubah menjadi zat organik karbohidrat dengan pertolongan cahaya matahari. Pengubahan energi sinar menjadi energy kimia (karbohidrat) dan kemudian pengubahan energi kimia menjadi energi kerja pada peristiwa pernefasan dalam tubuh tumbuhan merupakan rangkaian proses kehidupan di dunia ini (Dwidjoseputro,1996).

Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organik 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).

Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Seperti halnya mitokondria, kloroplas mempunyai membran luar dan membran dalam. Membran dalam mengelilingi suatu stroma yang mengandung enzim-enzim tang larut dalam struktur membran yang disebut tilakoid. Proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain air (H2O), konsentrasi CO2, suhu, umur daun, translokasi karbohidrat, dan cahaya. Tetapi yang menjadi faktor utama fotosintesis agar dapat berlangsung adalah cahaya, air, dan karbondioksida (Salisbury, 1992).

Reaksi fotosintesis:

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 (Slriadi. 2013).

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 (Afni. 2011).

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

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:

a. Karboksilasi merupakan pengikatan CO2 oleh RPB untuk membentuk molekul PGA.

b. Reduksi       :  PGA (3C) direduksi oleh NADPH menjadi PGAL (3C).

c. Regenerasi   :  pembentukan kembali RBP (Saimbolon, 1989).

III. METODE KERJA

3.1.   Waktu Pelaksanaan dan Tempat

Adapun percobaan ini dilakukan pada:

Tanggal                      : 19 November 2015

Tempat                       : Laboratorium Botani II

3.2.   Alat dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan pada percobaan kali ini adalah cawan petri,pemanas listrik,pinset,2 buah gelas piala 100 ml, dan alat tulis

Sedangkan bahan-bahan yang digunakan pada percobaan kali ini adalah air suling,alkhohol 96 %,larutan lugol/iodium,daun tumbuhan , dan kertas alumunium.

3.3.   Cara Kerja

Adapun cara kerja pada percobaaan ini yaitu sebagai berikut:

1.      Daun singkong yang sudah dibungkus selama 2 hari

2.      Digunting kecil-kecil sebelum dilepas amilumnya

3.      Dimasukkan dalam tabung reaksi

4.      Ditetesi alcohol sampai daun terendam, dilakukan untuk daun yang ternaungi dan tidak ternaungi selama 4 kali

5.      Ditutup dengan alumunium foil untuk setiap tabung reaksi ( agar tidak terjadi penguapan )

6.      Dimasukkan dalam air mendidih sampai klorofil terlepas ( sampai warna berubah ) sampai alcohol habis

7.      Setelah itu keluarkan tabung reaksi yang berisi daun singkong dari dalam air yang mendidih

8.      Keluarkan daun dari tabung reaksi dan hamparkan pada cawan petri dengan menggunakan pinset

9.      Ditetesi larutan lugol sampai berubah warna.

IV.HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1.   Data Pengamatan

No	Daun Tumbuhan	Hasil
1	Ternaungi	ada warna biru sedikit
2	Tidak ternaungi	tidak berubah
3	Alumunium ternaungi	ada warna biru sedikit
4	Alumunium tidak ternaungi	tidak berubah

4.2.          Pembahasan

Pada percobaan kali ini menggunakan 4 daun tumbuhan,yaitu daun yang ternaungi dan tidak ternaungi serta daun yang diberi alumunium ternaungi dan daun yang diberi alumunium tidak ternaungi. Daun singkong yang sudah dibungkus selama 2 hari lalu digunting kecil-kecil sebelum dilepas amilumnya. Kemudian dimasukkan dalam tabung reaksi Ditetesi alcohol sampai daun terendam, dilakukan untuk daun yang ternaungi dan tidak ternaungi selama 4 kali. Tabung reaksi ditutup dengan alumunium foil untuk setiap tabung reaksi (agar tidak terjadi penguapan ). Lalu dimasukkan dalam air mendidih sampai klorofil terlepas ( sampai warna berubah ) sampai alcohol habis.Setelah itu keluarkan tabung reaksi yang berisi daun singkong dari dalam air yang mendidih. Kemudian keluarkan daun dari tabung reaksi dan hamparkan pada cawan petri dengan menggunakan pinset. Lalu daun ditetesi larutan lugol sampai berubah warna.Hasil yang didapat dari percobaan yang telah dilakukan adalah pada daun yang ternaungi didapatkan ada warna biru sedikit,dan pada daun yang tidak ternaungi tidak ada perubahan warna. Pada daun yang diberi alumunium ternaungi didapatkan ada warna biru sedikit dan pada daun yang diberi alumunium tidak ternaungi tidak ada perubahan warna.

Fotosintesis adalah proses pembuatan molekul makanan berenergi tinggi dari komponen yang lebih sederhana, yang dilakukan oleh tumbuhan autotrof (tumbuhan yang dapat membuat makanan sendiri). Fotosintesis berasal dari kata foton yang artinya “cahaya” dan sintesis yang artinya “penyusun”, jadi fotosintesis juga diartikan dengan proses biokimiawi yang dilakukan oleh tumbuhan untuk menghasilkan energi (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.

Daun merupakan komponen utama pada tumbuhan yang berperan dalam fotosintesis ini, pada daun terdapat klorofil (zat hijau daun),  klorofil inilah yang akan menyerap energi matahari sehingga dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi (nutrisi).Fotosintesis berperan sangat penting bagi seluruh kehidupan organik di bumi. Karena selain menghasilkan energi, proses fotosintesis juga akan menghasilkan oksigen untuk kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya.

Fungsi utama fotosintesis adalah untuk memproduksi glukosa sebagai sumber energi utama bagi tumbuhan, dengan adanya glukosa ini akan terbentuk sumber energi lemak dan protein pula. Nah zat-zat ini akan menjadi sumber makanan bagi manusia dan hewan, oleh karena itu proses fotosintesis ini sangat penting dalam kehidupan kita. Proses fotosintesis dapat membersihkan udara. Udara dibersihkan dengan diserapnya karbondioksida dan dihasilkannya oksigen. Sehingga sering kita dengar penanaman pohon untuk membersihkan lingkungan, karena ada proses fotosintesis inilah pohon bisa berguna untuk membersihkan udara kita. Kemampuan fotosintesis tumbuhan pada masa hidupnya akan membuat sisa sisa tumbuhan tersebut tertimbun di dalam tanah. Timbunan dari tumbuhan dalam waktu yang lama akan membuatnya menjadi batu bara yang merupakan bahan baku dan sumber energi pada kehidupan modern.

Dalam proses fotosintesis ada 4 bahan yang harus dimiliki, yaitu :

·       Karbondikoksida (CO2)

·       Air

·       Cahaya Matahari

·       Klorofil

Karbondikosida akan diambil oleh Stomata (mulut daun) pada daun tumbuhan dari udara bebas, kemudian air diambil melalui akar tumbuhan dan diangkut komponen pengangkut pada tumbuhan, kemudian Cahaya matahari akan diambil dalam bentuk energi oleh klorofil (zat hijau daun). Semua proses ini akan berlangsung membentuk suatu reaksi dan menghasilkan Oksigen serta Glukosa.

Setelah terdapat glukosa pada tumbuhan, nutrisi ini akan diubah menjadi lemak, protein, dan nutrisi lainnya. Jadi pada fotosintesis terjadi reaksi yang sangat kompleks, Proses fotosintesis yang terjadi di Kloroplas terdiri atas 2 reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

1. Reaksi Terang

Dikatakan reaksi terang karena dalam prosesnya reaksi ini membutuhkan cahaya matahari. Reaksi ini terjadi di salah satu ruang kosong pada kloroplas yang disebut membran tilakoid. Dalam reaksi terang, klorofil akan menyerap cahaya dari matahari, energi yang didapat dari cahaya matahari akan digunakan untuk memecah molekul air menjadi molekul oksigen dan hidrogen. Reaksi ini disebut sebagai fotolisis, dan dapat digambarkan dengan reaksi berikut.

2. Reaksi Gelap

Sesuai dengan namanya reaksi gelap merupakan reaksi yang tidak bergantung pada cahaya. Inti dari proses reaksi gelap merupakan pengubahan Karbondioksida (CO2) menjadi glukosa. Reaksi gelap ini terjadi pada bagian stroma kloroplas. Reaksi gelap hanya akan terjadi sesudah terjadinya reaksi terang, dan proses reaksi gelap sangat kompleks, karena pengubahan Karbondioksida (CO2)

Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis yaitu:

1.         Faktor Internal

Faktor internal adalah faktor yang berasal dari tumbuhan itu sendiri. Artinya, setiap tumbuhan yang berbeda jenis, walaupun hidup dalam keadaan lingkungan yang sama akan berbeda pula reaksi fotosintesisnya, dapat kita katakan faktor internal merupakan faktor hereditas (keturunan). Pada beberapa jenis tumbuhan, ada yang tidak bisa membentuk klorofil (albino) sehingga akan sangat berpengaruh terhadap raksi fotosintesisnya.

2.      Faktor Eksternal

a. Kandungan Air dan Mineral dalam tanah

Seperti yang telah kami jelaskan tadi sahabat, air merupakan salah satu bahan baku yang digunakan untuk reaksi fotosintesis jadi semakin banyak air dalam tanah semakin bagus reaksi tersebut. Karena Fotosintesis sangat bergantung dari penyerapan air oleh akar tumbuhan tersebut.

b. Temperatur

Fotosintesis merupakan reaksi yang tergantung kepada enzim, sedangkan kerja enzim ini dipengaruhi oleh suhu. Enzim tidak bisa bekerja pada suhu kurang dari 5 derajat Celcius dan diatar 50 derajat celcius, jika suhu tidak sesuai maka fotosintesis tidak akan terjadi. Suhu terbaik untuk proses fotosintesis adalah diantara 28 – 30 derajat celcius.

c. Kandungan CO2 di udara

Kandungan CO2 di udara sekitar 0.03 persen, semakin banyak CO2 akan semakin baik rekasi yang terjadi.

d. Kandungan O2

Rendahnya kandungan O2 di udara dan di dalam tanah akan menghambat respirasi tumbuhan. Remdajmua respirasi ini juga akan menghambat pembentukan energi oleh tumbuhan tersebut.

 V.KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1.      Pada percobaan kali ini menggunakan 4 daun tumbuhan,yaitu daun yang ternaungi dan tidak ternaungi serta daun yang diberi alumunium ternaungi dan daun yang diberi alumunium tidak ternaungi.

2.      Hasil yang didapat dari percobaan yang telah dilakukan pada daun yang ternaungi didapatkan ada warna biru sedikit.

3.      Pada daun yang tidak ternaungi tidak ada perubahan warna.

4.      Pada daun yang diberi alumunium ternaungi didapatkan ada warna biru sedikit.

5.      Pada daun yang diberi alumunium tidak ternaungi tidak ada perubahan warna.

DAFTAR PUSTAKA

Afni. 2011.  Fotosintesis. Afni22.blogspot.com. Diakses pada tanggal 2 Desember 2015,  pukul 15.29 WIB

Kimball, J. W. 1993. Biologi Umum. Erlangga. Jakarta.

Kimball, John. 2002. Biologi Jilid 1 Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta.

Malcome. B. W. 1990. Fisiologi Tanaman. Bumi Aksara. Bandung.

Salisbury, dan Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan. ITB Press. Bandung.

Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.

Slriadi. 2013. Fotosintesis. Slriadi.blogspot.com. Diakses pada tanggal 2 Desember 2015, pukul 15.30 WIB