Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan O2 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN “MEMBUKTIKAN BAHWA FOTOSINTESIS MENGHASILKAN GAS OKSIGEN DAN FAKTOR-FAKTOR YANG MEMEPENGARUHI LAJU FOTOSINTESIS”



Oleh Nama



: Reny Dwi Irfiana



Nim



: 150210103071



Kelas



:B



Kelompok



:4



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JEMBER 2017



I.



JUDUL Membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan gas oksigen dan faktor-



faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis. II.



TUJUAN 2.1 Untuk membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan gas oksigen 2.2 Untuk mengetahui faktor-faktor



yang mempengaruhi laju



fotosintesis III.



TINJAUAN PUSTAKA Fotosintesis merupakan proses biokimia untuk memproduksi energi



terpakai (nutrisi), dimana karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dibawah pengaruh cahaya diubah ke dalam persenyawaan organik yang berisi karbon dan kaya energi. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Reaksi dalam fotosintesis yang menghasilkan glukosa ialah sebagai berikut: 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2. Glukosa digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar (Pertamawati, 2014). Fotosintesis merupakan proses metabolisme pada tanaman yang digunakan untuk membentuk karbohidrat dengan menggunakan CO2 dari udara bebas dan air dari dalam tanah dengan bantuan cahaya dan klorofil. Fotosintesis dipengaruhi dua faktor yaitu faktor genetik dan lingkungan. Faktor genetik diantaranya yaitu spesies, pengaruh umur daun serta pengaruh laju translokasi fotosintat. Sedangkan faktor lingkungan diantaranya meliputi keterediaan air, ketersedian CO2, pengaruh cahaya serta pengaruh suhu (Setyanti, 2013). Jaringan yang aktif melakukan fotosintesis pada tanaman tinggi adalah mesofil daun. Sel mesofil memiliki banyak kloroplas yang mengandung pigmen penyerap cahaya khusus yaitu klorofil. Dalam fotosintesis, tanaman menggunakan energi matahari untuk mengoksidasi air sehingga melepaskan oksigen dan mengurangi karbondioksisa, sehingga membentuk senyawa karbon yang nesar



terutama gula. Rangkaian reaksi kompleks yang berujung pada reduksi CO2 termasuk reaksi tilakoid dan reaksi fiksasi karbon. Reaksi tilakoid fotosintesis terjadi di membran internal khusus kloroplas yang disebut tilakoid. Hasil akhir dari reaksi ini yaitu ATP dan NADPH, yang digunakan untuk sintesis gula dalam reaksi fiksasi karbon. Fiksasi karbon terjadi di stroma kloroplas, yaitu daerah berair yang mengelilingi tilakoid. Dalam kloroplas, energi cahaya diubah menjadi energi kimiawi oleh dua unit fungsional yang berbeda yang disebut fotosistem. Energi cahaya yang diserap digunakan untuk mengaktifkan transfer elektron melalui serangkaian senyawa yang bertindak sebagai elektron donor dan electron akseptor. Sebagian besar elektron mereduksi NADP+ menjadi NADPH dan mengoksidasi H2O menjadi O2. Energi cahaya juga digunakan untuk menghasilkan kekuatan motif proton melintasi membrane thylakoid, yang digunakan untuk mensintesis ATP (Taiz and Zeiger, 2002). Proses fotosintesis tumbuhan memerlukan gas CO2 sebagai bahan bakunya dan hasil fotosintesis tersebut berupa oksigen dan zat-zat makanan yang diperlukan oleh tumbuhan dan makhluk hidup yang lain. Proses fotosintesis juga dapat digunakan sebagai parameter untuk menghitung kemampuan tanaman dalam menyerap karbon dioksida. Produktivitas tanaman dapat ditaksir dengan mengukur oksigen dan karbon dioksida yang digunakan dalam proses fotosintesis, karena jumlah atom C dalam CO2 berbanding lurus dengan jumlah atom C yang terikat dalam gula selama fotosintesis (Sukmawati et al, 2015). Tumbuhan air efektif meningkatkan kadar oksigen dalam air melalui proses fotosintesis. Karbondioksida dalam proses fotosintesis diserap dan oksigen dilepas ke dalam air. Menurut Boyd (1991) dalam Izzati (2002), proses fotosintesis mempunyai manfaat penting dalam akuakultur, di antaranya adalah menyediakan sumber bahan organik bagi tumbuhan itu sendiri serta sumber oksigen yang digunakan oleh semua organisme dalam ekosistem (Puspitaningrum, 2012).



perairan



IV.



METODE PENELITIAN 4.1 Alat dan Bahan 4.1.1 Alat a) Gelas kimia b) Timbangan c) Pengaduk d) Corong kaca e) Tabung reaksi f) Termometer g) Stopwatch h) Pembakar spirtus 4.1.2 Bahan a) Tumbuhan Hydrilla verticilata b) Soda kue (NaHCO3) c) Aquades d) Es batu 4.2 Langkah Kerja Menyusun 5 buah perangkat percobaan dengan cara sebagai berikut: a. meletakkan tumbuhan Hydrilla verticilata pada corong kaca b. mengisi gelas kimia dengan air sampai penuh c. meletakkan corong kaca yang berisi Hydrilla verticilata dalam posisi terbalik d. menutup corong kaca dengan tabung reaksi yang bersisi air penuh



Memberi label di masing-masing perangkat yaitu kelompok (2, 3, 4, 5, 6, dan 7)



Menambah dengan NaHCO3 pada perangkat kelompok 4 dan 7, air hangat pada kelompok 5,dan es pada kelompok 6.



Meletakkan perangkat kelompok 2 dan 7 di tempat terik dan lainnya di tempat teduh.



Mengukur suhu perangkat kelompok 5 dan 6, jagalah agar suhu tetap sama



Mengamati keenam perangkat tersebut selama 25 menit



Mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan



V.



HASIL PENGAMATAN



Kelompok



Perangkat



Jumlah gelembung menit



Suhu



keAir



Tempat



10



20



25



2



Biasa



Terik



17



48



82



3



Biasa



Teduh



2



3



3



4



Biasa +



Teduh



15



34



43



NaHCO3 5



Hangat



2



3



3



40ºC



6



Es



71



75



76



15ºC



7



Biasa +



44



153



232



Terik



NaHCO3



VI.



PEMBAHASAN Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan



karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta bantuan energi cahaya (Hasibiah, 2013). Proses fotosintesis tumbuhan memerlukan gas CO2 sebagai bahan bakunya dan hasil fotosintesis tersebut berupa oksigen dan zat-zat makanan yang diperlukan oleh tumbuhan dan makhluk hidup yang lain. Proses fotosintesis juga dapat digunakan sebagai parameter untuk menghitung kemampuan tanaman dalam menyerap karbon dioksida. Produktivitas tanaman dapat ditaksir dengan mengukur oksigen dan karbon dioksida yang digunakan dalam proses fotosintesis, karena jumlah atom C dalam CO2 berbanding lurus dengan jumlah atom C yang terikat dalam gula selama fotosintesis (Sukmawati et al, 2015). Praktikum



ini



bertujuan



untuk



membuktikan



bahwa



fotosintesis



menghasilkan gas oksigen dan bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis. adapun peralatan yang dibutuhkan meliputi: gelas



kimia, corong kaca, tabung reaksi, thermometer, pembakar spirtus, pengaduk dan stopwatch. Sedangkan bahan yang dibutuhkan meilupti: tumbuhan Hydrilla verticilata, NaHCO3, aquades, dan es batu. Langkah kerja dalam praktikum ini, yang pertama yaitu menyusun 5 buah perangkat percobaan dengan cara sebagai berikut: meletakkan tumbuhan Hydrilla verticilata pada corong kaca, mengisi gelas kimia dengan air sampai penuh, meletakkan corong kaca yang berisi Hydrilla verticilata dalam posisi terbalik, kemudian menutup corong kaca dengan tabung reaksi yang bersisi air penuh. Langkah berikutnya yaitu memberi label pada masing-masing perangkat yaitu kelompok (2, 3, 4, 5, 6, dan 7), setelah itu memberi perlakuan dengan menambah NaHCO3 pada perangkat kelompok 4 dan 7, air hangat pada kelompok 5, dan es pada kelompok 6. Setelah itu meletakkan perangkat milik kelompok 2 dan 7 di tempat terik dan perangkat milik kelompok lainnya di tempat teduh. Mengukur suhu perangkat kelompok 5 dan 6, usahakan agar suhu tetap sama. Kemudian mengamati keenam perangkat tersebut selama 25 menit dan mencatat hasil pengamatan pada tabel pengamatan. Hydrilla verticillata termasuk dalam tumbuhan air yang bagian tubuhnya terbenam seluruhnya dalam air, sehingga oksigen yang digunakan dalam proses respirasi hanya berasal dari air saja. Hal tersebut menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut dalam air mengalami penurunan. H. verticillata menurut Van et al., (1976) dan Bowes et al., (1977) dalam melakukan fotosintesis dapat menggunakan intensitas cahaya pendek. Hal tersebut menyebabkan H. verticillata dapat berfotosintesis lebih awal di pagi hari, sehingga H. verticillata dapat melakukan fotosintesis lebih dahulu daripada produksi dan konsumsi oksigen tumbuhan air lainnya. Keadaan tersebut menyebabkan jika semakin tinggi intensitasnya, maka proses fotosintesis dari H. verticillata akan meningkat. Selain itu adanya peningkatan suhu menyebabkan efek panas, dimana panas menambah kegiatan respirasi. Hal tersebut yang menyebabkan konsumsi oksigen H. verticillata paling tinggi daripada spesies lainnya (Puspitaningrum, 2012). Tanaman yang digunakan dalam percobaan ini adalah Hydrilla verticillata. Hydrilla verticillata merupakan tanaman air yang hidup di kolam maupun danau



yang airnya relatif jernih atau tidak keruh. Hydrilla verticillata memiliki daun yang kecil berwarna hijau karena mengandung klorofil. Untuk bertumbuhnya tanaman ini tidak terlepas dari pengaruh cahaya yang dapat diterima pada tanaman tersebut yang digunakan untuk berfotosintesis. Hydrilla verticillata sering kali digunakan dalam suatu percobaan Ingenhoustz dikarenakan mudah untuk dilakukan pengambilan data yang digunakan sebagai parameter (Handoko, 2014). Perlakuan yang diberikan berupa pemberian soda kue, perlakuan suhu hangat dan juga es. Soda kue merupakan bahan pengembang adonan yang terdiri dari bahan pengembang natrium bikarbonat (NaHCO3) dan tepung (Winarno, 1997) yang pada prinsipnya menghasilkan gas CO2 yang berasal dari pereaksi kimia atau hasil fermentasi mikroorganisme (Febrianto et al, 2014). Natrium bikarbonat adalah sumber utama dari karbondioksida dalam sistem effervescent. Natrium bikarbonat dapat dengan cepat menyerap air di lingkungannya dan akan menyebabkan dekomposisi dan hilangnya karbondioksida. Senyawa ini akan larut dengan sempurna dalam air, tidak higroskopis, tidak mahal, banyak tersedia di pasaran. Natrium bikarbonat merupakan alkali natrium yang memiliki sifat yang paling lemah, mempunyai pH 8,5 dalam larutan air dalam konsentrasi 0,85%. Zat ini dapat menghasilkan karbondioksida sebanyak 52%. Reaksi natrium bikarbonat sebagai berikut: 2NaHCO3 + 2H2O → Na2CO3 + CO2 + H2O Proses reaksi kimia ini adalah penguraian dari soda kue ketika bereaksi dengan air (H2O). Produk yang dihasilkan adalah CO2 yang merupakan salah satu bahan utama dari proses fotosintesis (Simanjuntak, 2014). Dari reaksi tersebut dapat diketahui pula bahwa NaHCO3 dan CO2 berbanding lurus, sehingga apabila semakin banyak NaHCO3 yang bereaksi dengan air, maka semakin banyak pula CO2 yang dihasilkan. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didiapatkan hasil sebagai berikut: Kelompok 2 dengan perlakuan air biasa di tempat terik menghasilkan gelembung sebanyak 82 buah selama 25 menit. Kelompok 3 dengan perlakuan air biasa di tempat teduh menghasilkan gelembung sebanyak 3 buah selama 25 menit.



Kelompok 4 dengan perlakuan air biasa ditambah dengan NaHCO3 yang diletakkan di tempat teduh, jumlah gelembung yang dihasilkan adalah 43 buah selama 25 menit. Kelompok 5 dengan perlakuan air hangat bersuhu 40ºC, jumlah gelembung yang dihasilkan sebanyak 3 buah selama 25 menit. Kelompok 6 dengan perlakuan air es dengan suhu 15ºC menghasilkan gelembung sebanyak 76 buah selama 25 menit. Terakhir yaitu kelompok 7 dengan perlakuan air biasa yang ditambahkan dengan NaHCO3 tetapi diletakkan di tempat terik, hasilnya yaitu gelembung yang terbentuk sebanyak 232 buah selama 25 menit. Apabila kita bandingkan data di atas antara perlakuan air biasa yang diletakkan di tempat terik dan teduh, maka gelembung yang dihasilkan lebih banyak perlakuan yang diletakkan di tempat terik. Kemudian perlakuan air biasa dengan penambahan NaHCO3 yang diletakkan di tempat terik dan teduh, hasilnya yaitu lebih banyak pula gelembung yang dihasilkan pada perlakuan terik. Selanjutnya perlakuan antara air hangat dan aiar es, hasil yang didapatkan perlakuan air es lebih banyak menghasilkan gelembung daripada perlakuan air hangat. Sedangkan apabila dibandingkan secara keseluruhan, diketahui bahwa gelembung tertinggi dihasilkan oleh kelompok 7 yaitu perlakuan air biasa ditambah NaHCO3 yang diletakkan di tempat terik. Kecepatan gelembung yang dihasilkan ini dipengaruhi oleh penambahan NaHCO3 dan peletakannya di tempat yang terik. Pemberian NaHCO3 digunakan sebagai suplai CO2 yang merupakan bahan baku dari proses fotosintesis, sedangkan tempat terik mengindikasikan banyaknya cahaya disana. Cahaya merupakan salah satu faktor yang penting berlangsungnya proses fotosintesis sehingga semakin banyak cahaya dan juga bahan baku maka laju fotosintesis yang terjadi semakin cepat, sehingga oksigen yang dihasilkan pun semakin banyak. Faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis menurut A.R.Loveless (1991) terdapat adanya beberapa faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis, antara lain: konsentrasi



karbondioksida,



intensitas



cahaya,



dan



suhu.



Konsentrasi



karbondioksida yang rendah dapat mempengaruhi laju fotosintesis hingga kecepatannya sebanding dengan konsentrasi karbondioksida. Namun bila konsentrasi karbondioksida naik maka dapat dicapai laju fotosintesis maksimum



kira-kira pada konsentrasi 1 % dan diatas persentase ini maka laju fotosintesis akan konstan pada suatu kisaran lebar dari konsentrasi karbondioksida. Intensitas Cahaya, ketika intensitas cahaya rendah, perputaran gas pada fotosintesis lebih kecil daripada respirasi. Pada keadaan diatas titik kompensasi yaitu konsentrasi karbondioksida yang diambil untuk fotosintesis dan dikeluarkan untuk respirasi seimbang, maka peningkatan intensitas cahaya menyebabkan kenaikan sebanding dengan laju fotosintesis. Pada intensitas cahaya sedang peningkatan laju fotosintesis menurun sedangkan pada intensitas cahaya tinggi laju fotosintesis menjadi konstan. Selanjutnya yaitu suhu, Laju fotosintesis pada tumbuhan tropis meningkat dari suhu minimum 5ºC sampai suhu 35ºC, diatas kisaran suhu ini laju fotosintesis menurun. Suhu diatas 35ºC menyebabkan kerusakan sementara atau permanen protoplasma yang mengakibatkan menurunnya kecepatan fotosintesis, semakin tinggi suhu semakin cepat penurunan laju fotosintesis (Handoko, 2014).



VII.



PENUTUP



7.1 Kesimpulan -



Terbukti bahwa oksigen (O2) merupakan hasil fotosintesis diketahui dari rumus reaksi kimia fotosintesis



-



Faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis pada praktikum ini yaitu suhu, konsentrasi CO2 dan intensitas cahaya. Semakin tinggi konsentrasi CO2 dan intensitas cahaya maka laju fotosintesis semakin cepat. Fotosintesis akan optimal apabila terjadi pada suhu 5ºC - 35ºC.



7.2 Saran Praktikan harus teliti dan telaten agar data yang dihasilkan tepat. Perbanyak alat sehingga semua kelompok dapat melakukan percobaan sendiri, sehingga lebih paham apa yang dipraktikumkan.



DAFTAR PUSTAKA Febrianto, Andri; Ir. Basito, M.Si, dan Ir. Choirul Anam, MP, MT. 2014. Kajian Karakteristik Fisikokimia dan Sensoris Tortilla Corn Chips dengan Variasi Larutan Alkali pada Proses Nikstamalisasi Jagung. Jurnal Teknosains Pangan. 3(3). Pertamawati. 2014. Pengaruh Fotosintesis Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Dalam Lingkungan Fotoautotrof Secara Invitro. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. 12(1). Puspitaningrum, Izaati, dan Haryati. 2012. Produksi Dan Konsumsi Oksigen Terlarut Oleh Beberapa Tumbuhan Air. Jurnal Produksi Dan Konsumsi Oksigen. Vol. 20 (1): 48-55. S.T. Hasbiah dan B.F. Wahidah. 2013. Perbandingan kecepatan fotosintesis pada tanaman sawi hijau (Brasicca juncea) yang diberi pupuk organic dan anorganik. Jurnal Biogenesis. Vol 1 (1): 61-69. Setyanti, Y, H., W. Slamet. 2013. Karakteristik Fotosintetik dan Serapan Fosfor Hijauan Alfaalfa (Medicago sativa) pada Tinggi Pemotongan dan Pemupukan Nitrogen yang berbeda. Animal Agriculture Journal. 2 (1) : 86 96. Simanjuntak, Wasinton, Simon Sembiring, Wan Abbas Zakaria, Kamisah D. Pandiangan. 2014. The Use of Carbon Dioxide Released from Coconut Shell Combustion to Produce Na2CO3. Makara J Sci. Vol. 18 (3) 65-70. Sukmawati, T., H. Pitrihidajati dan N. K. Indah. 2015. Penyerapan karbon dioksida pada tanaman hutan kota di Surabaya. Lentera Bio. Vol 4 (1): 108111. Taiz, Lincoln and Eduardo Zeiger. 2002. Plant Physiology. USA: Sinauer Associaties.



LAMPIRAN



Waktu



10 menit



20 menit



25 menit



Gambar