7 - Laporan Praktikum Percobaan Sachs [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM METABOLISME KARBOHIDRAT: PRODUKSI PATI SELAMA FOTOSINTESIS (UJI SACHS) Untuk memenuhi tugas mata kuliah Biokimia yang dibina oleh Ibu Novida Pratiwi, S.Si.,M.Sc. dan Bapak Prof., Dr., Subandi, M.Si.



Oleh Kelompok 7: Brilliana Ghorbiy



(190351620494)



Dwike Megah P. L



(190351620431)



Khomsiyah Naili



(190351620458)



Shintia Ani F.Z



(190351620503)



Offering A



UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGAM STUDI S1 PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM November 2020 1



Praktikum Uji Karbohidrat Hasil Fotosintesis



A. Tanggal Pelaksanaan Jum’at, 13 November 2020 B. Tujuan Membuktikan adanya karbohidrat pada hasil fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan C. Alat dan Bahan Alat : - Gelas



- Wadah plastik



- Panci



- Solasi



- Kompor



- Gunting



- Aluminium foil Bahan : - Air



- Daun melinjo



- Alkohol



- Daun bunga sepatu



- Betadine



- Daun belimbing wuluh



- Daun papaya D. Prosedur Percobaan 1.



Disiapkan semua alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan.



2.



Dipilih daun yang masih segar untuk ditutup rapat dengan menggunakan aluminium foil. Kemudian rapatkan aluminium foil dengan solasi. Penutupan daun minimal sehari semalam.



3.



Dipetik daun yang ditutup dan yang dibiarkan terbuka.



4.



Digunting daun dengan bentuk berbeda untuk membedakan mana daun yang tertutup dan yang terbuka.



5.



Direbus daun di dalam air yang mendidih selama 30 detik.



6.



Diisi gelas dengan alkohol 70% hingga ketinggian 2 cm.



7.



Dimasukkan daun ke dalam gelas yang berisi alkohol dengan konsentrasi 70%.



8.



Gelas yang berisi daun tersebut kemudian diletakkan di dalam panci berisi air lalu dipanaskan selama 1,5 menit sampai daun tampak berwarna putih pucat.



9.



Diambil daun tersebut dan diletakkan di wadah plastik.



10. Diteteskan betadine pada daun dan diamati perubahan warna pada daun. 1



E. Dasar Teori Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atauenergi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa



menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat



di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis  (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof (Kimball, 2002). 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 menggun akan energicahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrumcahaya infra merah (tak terlihat), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultraungu (Darmawan & Baharsjah, 1983). 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). 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 alkohol dan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kecoklatan pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum (Malcome, 1990). Glukosa adalah hasil dari fotosintesis yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis, sehingga menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yangterdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesisdisebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul 2



penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang (Darmawan &Baharsjah, 1983). Menurut buku Campbell, 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 (memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya, tetapi memerlukan karbon dioksida). Reaksi terang terjadi pada grana, sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O 2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 serta energi ATP dan NADPH. Energi yang digunakan dalam reaksi gelap diperolehdari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Menurut Salisbury (1995), reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm (Eristya). Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron darimolekul H2O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H + di lumentilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH2.



Plastokuinon



merupakan



molekul



kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektrondari PS II ke suatu pompa H+ yang disebut sitokrom b6f kompleks (Salisbury, 1995).



3



Gambar 1. Reaksi Terang  



 



Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, yang menerima elektron yang berasal dari H 2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein FeS larut yang disebut feredoksin. Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin NADP + reduktase. Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid. Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut: Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O ATP + NADPH + 3H+ + O2



4



Reaksi gelap terjadi pada stroma kloroplas, tumbuhan dapat mengalami dua jalur, yaitu siklus Calvin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa 3 -phosphogliserat. Oleh karena itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3. Penambatan CO2 sebagai sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim rubisco. Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena senyawa yang terbentuk setelah penambatan CO2 adalah oksaloasetat yang memiliki empat atom karbon. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate karboksilase (Lakitan, 2007). Pada tahun 1962, Gustav Julius Von Sachs, membuktikan bahwa pada fotosintesis terbentuk karbohidrat amilum. Adanya amilum dapat dibuktikan dengan pengujian dengan yodium, amilum dengan yodium memberikan warna hitam. Amilum hanya terdapat pada bagian daun yang hijau dan terkena sinar. Pada percobaaan Sachs, daun yang sebagian tertutup x, terkena sinar sepanjang hari. Daun tersebut setelah dipetik, direbus, direndam dalam alkohol untuk melarutkan klorofilnya dan setelah itu dicelup dalam larutan yodium. Bagian yang tertutup tampak putih (berarti tanpa amilum), sedang daerah sekitarnya berwarna hitam yang menunjukkan adanya amilum. (Darmawan & Baharsjah, 1983). F. Data Pengamatan Data Hasil Pengamatan Percobaan Sachs Daun



Terbuka



Tertutup



Pepaya



5



Daun bunga sepatu



Daun melinjo



Daun belimbing wuluh



G. Analisis dan Pembahasan Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui dan membuktikan adanya karbohidrat pada hasil fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan. Bahan yang dinakan antara lain air, alkohol, betadine, daun pepaya, daun melinjo, dan daun belimbing wuluh. Kemudian untuk alat alat yang diperlukan dalam praktikum ini adalah gelas, panci, kompor, aluminium foil, wadah plastik, solasi, gunting. Langkah yang dilakukan untuk melakukan percobaan ini yaitu dengan bahan yang berbeda seperti daun pepaya, daun melinjo, dan daun belimbing wuluh dilakukan dengan cara yang sama.



6



Langkah pertama yaitu menyiapkan semua alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan, kemudian memilih daun yang masih segar untuk ditutup rapat dengan menggunakan aluminium foil setelah itu dirapatkan aluminium foil dengan solasi. Durasi penutupan daun dilakukan minimal sehari semalam. Setelah itu memetik daun yang ditutup dan yang dibiarkan terbuka, menggunting daun dengan bentuk berbeda untuk membedakan mana daun yang tertutup dan yang terbuka. Misalnya bentuk daun segitiga untuk daun yang dibiarkan terbuka, sedangkan bentuk daun persegi untuk daun yang ditutup menggunakan aluminium foil. Kemudian merebus daun di dalam air yang mendidih selama 30 detik. Perebusan daun dengan air mendidih bertujuan untuk melunturkan klorofil yang terkandung pada daun. Setelah direbus langkah selanjutnya adalah mengisi gelas dengan alkohol 70% hingga ketinggian 2 cm dan memasukkan daun ke dalam gelas yang berisi alkohol dengan konsentrasi 70%. Gelas yang berisi daun tersebut kemudian diletakkan di dalam panci berisi air lalu dipanaskan selama 1,5 menit sampai daun tampak berwarna putih pucat. Kemudian mengambil daun tersebut dan diletakkan di wadah plastik. Langkah terakhir adalah meneteskan betadine pada daun dan diamati perubahan warna yang terjadi pada daun. Dari percobaan tersebut, terlihat data pengamatan yang telah dilakukan. Pada perebusan daun dalam alkohol panas



dilakukan agar kandungan klorofil dalam



daun



terlarut, dan pemanasan tidak dilakukan secara langsung (alkohol direbus) karena jika dilakukan secara langsung gelas akan meledak. Pada percobaan digunakan larutan iodine yang bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya amilum pada daun tersebut. Untuk percobaan pada daun pepaya terbuka yang telah ditetesi betadine menunjukkan ciri berwarna hijau gelap yang layu sedangkan pada bagian daun yang ditutup alumunium foil berwarna hijau lebih pucat daripada yang terbuka. Jika terdapat amilum maka pada bagian daun yang ditetesi iodine, maka akan berubah warna menjadi hijau kehitaman. Daun yang tertutup setelah dibuka keadaanya layu, hal ini disebabkan karena selama waktu penutupan menggunakan aluminium foil, suhu udara malam hingga pagi sedang rendah. Jika terdapat amilum maka pada bagian daun yang ditetesi iodine akan berubah warna menjadi hijau kehitaman. Dikatakan bahwa bagian daun yang berwarna hijau kehitaman tersebut terdapat amilum, sedangkan pada bagian daun yang berwarna hijau pucat atau pudar, menandakan bahwa pada daun tersebut tidak terdapat amilum. Dimana amilum merupakan salah satu hasil dari proses fotosintesis. Untuk percobaan pada daun belimbing wuluh ditemukan hasil yang hampir sama dengan daun bunga sepatu, yaitu pada daun yang terbuka memiliki warna hijau matang 7



atau hijau kehitaman setelah direbus dengan alkohol kemudian ditetesi iodine. Warna daun yang hijau kehitaman tersebut menandakan bahwa dalam daun terdapat amilum (polisakarida) yang merupakan hasil proses fotosintesis. Warna hijau kehitaman muncul saat daun ditetesi dengan larutan iodine yang dibentuk oleh ikatan antar-amilum yang mampu mengikat iodium sehingga menghasilkan warna hitam. Sedangkan pada daun yang ditutup dengan aluminium foil memiliki warna hijau yang sedikit pudar atau pucat. Hal tersebut dikarenakan daun yang ditutup dengan aluminium foil tidak mampu menyerap cahaya matahari sehingga tidak terjadi fotosintesis yang menyebabkan amilum tidak terbentuk. Untuk percobaan pada daun melinjo ditemukan data yang berbeda dari ketiga daun sebelumnya. Pada daun yang terbuka dan tertutup sama sama memiliki warna hijau gelap atau kehitaman. Hal ini dikarenakan pada proses penutupan dengan alumunium foil terdapat celah atau tidak merata. Selain itu juga dipengaruhi oleh faktor banyaknya sinar matahari pada daun tersebut karena lokasi tanaman tidak berada di tempat teduh sehingga terkena sinar matahari secara banyak dan merata. H. Kesimpulan Dari hasil percobaan Sachs dapat disimpulkan bahwa dalam proses fotosintesis dihasilkan glukosa atau amilum yang ditandai dengan berubahnya warna daun menjadi hijau kehitaman yang menandakan terjadinya proses fotosintesis pada daun tersebut. Sehingga daun yang mengandung karbohidrat dalam percobaan yang telah dilakukan adalah daun melinjo baik yang terbuka maupun tertutup. Pada daun papaya, bunga sepatu, dan belimbing wuluh yang mengalami proses fotosintesis adalah pada daun yang terbuka. Karena pada daun yang terbuka terdapat amilum yang ditandai dengan warna hijau kehitaman. Sedangkan pada daun yang tertutup tidak mengalami proses fotosintesis, hal tersebut dapat diketahui dari tidak adanya amilum setelah ditetesi iodine.



8



I.



Daftar Pustaka Campbell, Neil A. and Reece. 2010. Biologi Edisi Kedelapan jilid. 3 diterjemahan oleh Damaring Tyas Wulandari. Jakarta: Erlangga. Darmawan, & Baharsjah. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Gramedia. Kimball,J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta. Lakitan, B. 2007. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Malcome. B. W. 1990. Fisiologi Tanaman. Bumi Aksara. Bandung. Salisbury. 2000. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: ITB.



9



J.



Lampiran



   



 



10