Kamis, 07 Juni 2012

FOTOSINTESIS


ACARA V
FOTOSINTESIS

A.    PELAKSANAAN.
Hari/Tanggal         : Selasa, 01-05-2012
Waktu                   : 1.30 Wita.- Selesai.
Tempat                  : Laboratorium Pendidikan IPA BIOLOGI IAIN Mataram.
Tujuan                   : Untuk Mengetahui Proses Fhotosintesis Pada Tumbuhan.
B.     PEMBAHASAN
a.       Landasan teori.
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 (Campbell, 2002,181).
Suatu sifat fisiologi yang hanya di miliki khusus oleh tumbuhan ialah kemampuannya untuk menggunakan zat-zat karbon dari udarauntuk di ubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman. Peristiwa ini hanya berlangsung jika cukup cahaya, dan oleh karena itu maka asimilasi zat karbon dsebut juga fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi zat karbon merupakan suatu proses, dimana zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil diubah menjadi zat organik karbohidrat dengan pertolongan sinar matahari. Peristiwa ini hanya berlangsung jika ada klorofil dan ada cukup cahaya. (Dwidjoseputro. 1994. Hal 6)
Fakto-faktor yang mempengaruhi fotosintesis yaitu:
a)      Faktor Genetik (Internal)
Umur daun akan mempengaruhi laju fotosintesis. Kemampuan daun untuk berfotosintesis meningkat pada awal perkembangan daun, tetapi kemudian mulai turun kadang sebelum daun tersebut berkembang penuh. Daun yang mengalami senescene akan berwarna kuning dan hilang kemampuannya untuk berfotosintesis, karena perombakan klorofil dan hilangnya fungsi kloroplas. Faktor internal lain yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis adalah laju translokasi hasil fotosintesis dari daun ke organ-organ penampung yang berfungsi sebagai limbunk (sink).
b)      Faktor Lingkungan
Laju fotosintesis paling dibatasi oleh ketersediaan air. Kekurangan air dapat menghambat laju fotosintesis, terutama karena pengaruhnya terhadap turgiditas sel penjaga stomata. Jika kekurangan air, maka turgiditas sel penjaga akan menurun. Hal ini menyebabkan stomata menutup.( Lakitan, 2011. 155-158)
Mungkin percobaan yang pertama-tama dirancang untuk menyelidiki sifat fotosintesis ialah yang dilaporkan oleh seorang dokter belanda yang bernama van Helmont pada tahun 1648. Beberapa tahun sebelumnya, menempatkan 200 pon tanah di dalam pot besar yang telah dikeringkan dalam tungku. Kemudian tanah itu dibasahi dengan air hujan dan di dalamnya ditanam pucuk tanaman “willow” seberat lima pon. Lalu pot tersebut dimasukkan ke dalam tanah dan menutupi tepinya dengan plat besi yang berlubang-lubang. Lubang-lubang itu memungkinkan air dan udara mencapai tanah tetapi mengurangi kemungkinan debu terhembus ke dalam pot dari luar.  Selama lima tahun van Helmont menyirami tanamanya dengan air hujan atau air suling. Pada akhir masa tersebut, dengan hati-hati pohon muda itu diangkat dan ditimbang, ternyata beratnya menjadi 164 pon 3 ons. Kemudian tanahnya dikeringkan lagi dan ternyata beratnya hanya berkurang 2 ons dari berat semula. Mengetahui fakta percobaan ini, van Helmont berteori bahwa penambahan berat pohon willow itu hanya berasal dari airnya. Dan tidak mempertimbangkan kemungkinan gas-gas di udara dapat juga terlibat (John W. Kimball, 171-172:2000).
Fotosintesis adalah proses pembentukan molekul-molekul makanan yang kompleks dan berenergi tinggi dari komponen-komponen yang lebih sederhana oleh tumbuhan hijau dan organisme autotrofik lainnya dengan keberadaan cahaya. Dalam proses fotosintesis, foton (paket satuan) cahaya ditangkap oleh molekul-molekul pigmen yang spesifik.  Elektron-elektron di dalam molekul-molekul pigmen tersebut dieksitasi oleh foton-foton yang diserap, dan elektron-elektron yang tereksitasi itu pun akhirnya akan membebaskan energi ke dalam sel saat elektron-elektron itu kembali ke keadaan tak tereksitasi. Banyak sel menggunakan energi ini untuk mereduksi karbon dioksida menjadi karbohidrat (George H. Fried dan Goerge J. Hademenos, 68:2005).
b.      Alat dan Bahan.
Ø  Alat
a)      Beker gelas 500 ml.
b)      Beker gelas 250 ml.
c)      Pinset.
d)     Pamanas.
e)      Penjepit kertas (klip).
Ø  Bahan
a)      Alcohol 96%
b)      Air/Aquades
c)      Yod KI/Lugol.
d)     Tanaman bedaun lebar.
e)      Kertas timah.

c.       Cara kerja
a.       Pada malam sebelum praktikum, menutup sebagian daun yang sehat dengan kertas timah, dan menjepit dengan sebuah klip.
b.      Setelah terkena cahaya selama ± 3 jam, memetik daun tersebut, lalu memasukkan dalam air mendidih selama beberapa saat (5 menit). Kemudian memindahkan daun itu ke dalam beker gelas yang berisi 100-150 ml alcohol.
c.       Memanaskan alcohol berisi daun itu dalam air mendidih. Menghentikan pemanasan jika daun sudah berwarna putih, kemudian ditiriskan.
d.      Meneteskan permukaan daun dengan larutan lugol (yod-KI). Mengamati warna permukaan daun itu. Antara bagian daun yang tertutup dan terbuka, bagian manakah lebih gelap?
d.      Hasil pengamatan
Gambar 1                                                                   Gambar 2









Keterangan gambar                                ketrangan gambar
a.       Gelas beker 500ml                              a. Daun
b.      Aquades.                                             b. Aquades
c.       Penyangga kaki 3                                c. Pemanas
d.      Pemanas






Gambar 3                                                             Gambar 4
 











            Ketarangan gambar 3                                  keteranangan gambar 4
a.       Gelas beker 250ml                                    a. Gelas beker 500ml
b.      Alcohol                                                     b. Daun
c.       Daun                                                         c. Alcohol
d. Aquades
e. Kaki tiga penyangga
f. Pemanas.
Gambar 6                                                                   Gambar 7







Keterangan gambar6                                    keterangan gambar 7
Daun yang belum dilumuri                             Daun yang sudah dilumuri
Larutan Lugol                                                 larutan lugol.




e.       Analisis data
Mamasukkan data hasil pengamatan dalam table berikut:
Table hasil uji lugol terhadap amilum daun.
No
Hasil uji Lugol
Keteranga
Gejala pada bagian daun yang ditutup
Gejala pada bagian daun yang tidak ditutup
1
Berwarna hijau pucat
Berwarna hijau  kehitaman
Bagian yang berwarna hijau kehitaman menunjukkan adanya amilum, sedangkan yang berwarna hijau pucat menunjukkan tidak adanya amilum.
2
Tidak terdapat bercak-bercak hitam
Terdapat bercak-bercak hitam
Barcak-bercak hitam tersebut merupakan amilum
3
Warnanya lebih gelap
Warnanya lebih terang
Pada bagian yang terang bertanda telah terjadi fotosintesis, sedangkan yang gelap tidak terjadi fotosintesisi karena pada bagian itu ditutup




f.       Pembahasan
Dalam acara praktikum kali ini praktikan diminta untuk mengati proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan diamana pengamatan ini dilakukan dengan menggunakan sehelai daun yang ukuran daunnya lebar serta dengan cara kerja yang telah di jealaskan diatas pada cara kerja.
Muala-mula daun dilapisi tegah-tengahnya agar tidak terkena langsung dengan cahaya matahari dengan menggunakan kertas timah, kemudian praktikan diminta membuka dan memasukkannya pada air yang telah mendidih daun tersebut di diamkan selama ± 15 menit,  setelah itu daun yang tadi diambil kembali untuk dimasukkan lagi kedalam gelas beker yang berisi alkohol dan lebih kecil ukuran dari pada gelas yang sebelumnya kenapa karena gelas yang lebih kecil ukurannya ini akan dimasukkan kedalam gelas beker yang pertama bersama-sama dengan daun yang tadi, dan di diamkan kurang lebih 15 menit.
Selanjutnya setelah semuanya dilakukan maka daun tersebut diambil kembali untuk kemudian diperhatikan dan dianalisis antara daun yang ditutup dan tidak terkena matahari langsung dengan yang tidak ditutup atau terkena matahari langsung dengan lain perkataan bisa melakukan fotosintesis. Selama praktikan melakukan analisis terhadap daun tersebut praktikan bisa mengambil sebuah kesimpulan bahwa daun yang tidak terkena matahari berwarna hijau pucat, tidak terdapat bercak-bercak hitam, dan warnanya lebih gelap. Sedangkan pada daun yang terkena matahari atau di anggap bisa melakukan proses fotosintesis berwana hijau kehitaman, terdapat bercak-bercak hitam, dan warnanya lebih terang adapun warna hitam dan bercak-bercak hitam pada daun yang tidak ditutup di simpulka itu merupakan sebuah zat yang disebut dendan amilum. Sedangkan perbandingan warna yang lebih gelap pada daun yang ditutup tadi dan lebih terang pada daun yang tidak ditutup karena yang gelap itu tidak bisa malakukan fotosintesis kalau daun itu berwarna terang karena daun tersebut bisa melakkukan fotosintesis.
Bisa dikatakan bahwa proses fotosintesis ini adalah proses yang dilakukan oleh organisme yang memiliki figmen klorofil untuk membuat makanannya sendiri.  Dan di dalam praktikum untuk membuktikan ada tidak adanya amilum pada daun maka praktikan menggunakan larutan yang disebut dengan larutan lugol, adapun fungsi dari larutan lugol adalah digunakan untuk membuktikan ada atau tidak adanya amilum pada proses fotosintesis. Dalam proses fotosintesis ini kita tidak dapat mengabaikan dua pristiwa penting yaitu yang disebut dengan reaksi terang dan gelap, mungkin dibenak kita pernah terlintas bahwa reaksi terang itu adalah reaksi yang terjadi bila ada matahari sedangkan reaksi gelap itu terjadi bila tidak memerlukan matahari lagi akan tetapi yang dikatakan dengan reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Dalam reaksi terang fotosintesis sebuah foton dengan panjang gelombang yang sesuai diserap oleh berbagai molekul pigmen (klorofil a dan b) dai fotosistem 1 dan energinya di transper ke sebuah molekul klorofil a tertentu pada situs reaktif. Sebuah elektron dari klorofil a tersebut terdorong naik ke tingkat energi yang lebih tinggi, berkombinasi dengan sebuah molekul reseptor, bergerak menuruni gradien energi bebas, dan pada akhirnya kembali ke titik awalnya. Dalam proses ini, dihasilkan ATP dalam jumlah kecil; seperti juga di mitokondria, pembentukan ATP dipercaya terjadi secara kemiosmotik melalui penciptaan gradien H+. karena ATP dibentuk seiring dengan penyerapan cahanya, reaksi tersebut diberi nama fotofosforilasi. Elektron klorofil yang terenegrasi pada akhirnya menyelesaikan satu sirkuit, sehingga jalur itu dikenal sebagai fotofosforilasi siklik.
Kemungkinan yang kedua, yang mungkin berkembang belakangan dalam evaluasi fotosinstesis, terjadi pada elektron tereksitasi yang dihasilkan oleh penyerapan cahaya pada fotosistem I. elektron-elektron tersebut mungkin berkombinasi dengan sebuah molekul resepot, tapi kemudian bukannya kemkbali ke titik awal, malah bergerak sepanjang sebuah rantai yang berakhir di koenzim NADP+ dan mengkonversinya menjadi NADPH. dalam perjalanan menuju NADP+, Seperti juga pada kemungkinan pertama, elektron bergerak menuruni gradien energi dan terlibat dalam pembentukan ATP. Baik ATP maupun NADPH akan digunakan dalam reaksi gelap untuk mereduksi CO2 menjadi karbohidrat.
Elektron yang terlepas dari klorofil dan diterima oleh NADP+ pada akhirnya akan dikembalikan malalui interversi peristiwa terang kedua yang melibatkan sistem pigmen yang berbeda dari yang digunakan dalam peristiwa pertama. Dalam peristiwa terang kedua ini, molekul-molekul klorofil fotosintesis II  menyerap cahaya dan mentransfer elektron-elektron tereksitasi ke penerima yang mengawali perjalanan elektron-elektron itu sepanjang gradien energi menuju fotosistem I. Hal itu mengisi “kekosongan” elektron di fotosistem I tetapi meninggalkan kekkosongan di fotosistem II. Kekosongan di fotosistem II itu diisi melalui reaksi di mana air dipecah oleh energi yang diserap foton menjadi elektron. H+, dan oksigen. Elektron-elektron yang diterima oleh molekul-molekul klorofil fotosistem II mengembalikan molekul-molekul itu ke kondisi awal. H+ akan bergerak bersama elektron-elekron yang ditangkap oleh NADP+ dan mempengaruhi reduksi CO2 dalam reaksi gelap yang membebaskan O2 selama berlangsungnya proses tersebut. Keseluruhan jalur perpindahan elektron dari air menuju fotsosistem II terus ke fotosistem I, lalu ke NADP+ disebut fosforilasi nonsiklik.
Fotosistem banyak ragamnya. Yang pasti. Autotrof-autotrop awal tidak memiliki reaksi gelap sintetik. Autorop-autortof itu hanya menyerap energi cahaya, dengan menggunakan molekul-molekul pigmen yang elekronnya mengalami peningkatan tingkat energi, dan meneruskan energi secara tidak langsung ke jalur-jalur lain dalam sel. Selain itu, sejumlah bakteri menggunakan H2S alih-alih H2O sebagai sumber elektron dan H+ : Bakteri-bakteri semacam itu membebaskan S2 alih-alih O2. Sedangkan yang dikatakan dengan reaksi gelapa adalah jalur di mana terjadi reduksi CO2 menjadi gula. Komponen-komponen reaksi tersebut ditemukan di stomata kloroplas. Reaksi gelap sesungguhnya tidak benar-benar harus terjadi dalam kondisi gelap ; hanya saja reaksi itu tidak tergantung pada cahaya. Karena co2 merupakan senyawa yang miskin energi, knoversinya menjadi karbohidrat yang kaya energi melibatkan loncatan ke atas yang luar biasa pada tangga energi. Hal ini bisa dilakukan melalui serangkaian langkah rumit yang melibatkan  energi dalam jumlah kecil.
Reaksi awal melibatkan penyatuan CO2 dengan sebuah senyawa 5-Karbon yang disebut ribolusa bifosfat (ribulose biphoshate, RuBP). Sebuah senyawa 6-karbon yang masih belum diketahui mungkin terbentuk da pecah menjadi dua molekul senyawa 3-karbon asa fosfogliserat (PGA), yang telah kita temui saat membahas glikoslisis. Setiap molekkul PGA kemudian direduksi menjadi fosfoglseraldehida  (PGAL) yang menadung sangat banyak energi. PGAL adalah gula yang sesungguhanya, yang merupakan produk stabil pertama dari fotosintesis.
Untuk melenkapi pembahasan diatas perlu juga untuk diketahui bahwa didalam proses fotosinstesi tidak akan selama cepat dan tepat akan tetapi ada factor-faktor yang mempengaruhi laju dari proses fotosintesis ini. Sedangkan faktornya itu adalah yang pertama cahaya komoponen-komponen cahaya yang mempengaruhi kecepatan laju fotosintesis adalah intensitas, kualitas dan lama penyinaran. Intensitas adalah banyaknya cahaya matahari yang diterima sedangkan kualitas adalah panajang gelombang cahaya yang efektif untuk terjadinya fotosintesis, yang kedua konsentrasi karbondioksida, semakin banyak karbondioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. Yang ketiga suhu, suhu juga tidak kalah pentingnya karena enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimal. Umumnya laju fotosintesis meningkat seiring dengan meninkatanya suhu hingga batas toleransi enzim. Yang ke empat kadar air kekurangan air atau kekirangan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Yang kelima kadar fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Yang terakhir adalah Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Tumbuhan hijau daun bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat memasak atau mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasiseluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.


 






Tumbuhan menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Sebagian besar energi fotosintesis dihasilkan di daun tetapi juga dapat terjadi pada organ tumbuhan yang berwarna hijau. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.













C.    PENTUP
a.      Kesimpulan.
Dari pembahasan diatas dapat praktikan ptik berapa kesimpulan yaitu antara lain :
1.      Fotosintesis merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim.
2.      Tumbuhan dapat menyerap cahaya karena mempunyai figmen yang disebut klorofil. Figmen klorofil inalah yang member warna hijau pada tumbuhan.
3.      Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroflast.
4.      Daun yang di tutup memiliki bentuk yang berbeda dengan daun yang  tidak ditutup. Daun yang ditutup berwana hijau pucat, tidak memiliki bercak-bercak hitam dan warnanya gelap. Sedang pada daun yang tidak ditutup berwarna hijau kehitaman, memiliki bercak hitam dan warnanya terang.
5.      Untuk membuktikan ada tidak adanya amilum pada daun maka digunakan larutan lugol.
6.      Factor yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah:
v  Cahaya.
v  Konsentrasi karbondioksida.
v  Suhu.
v  Kadar air.
v  Kadar fotosintat. Dan
v  Tahap pertumbuhan.
7.      Ada dua reaksi penting dalam proses fotosintes yaitu reaksi gelap dan reaksi terang.



b.      Kritik dan Saran.
Di dalam pelaksanaan praktikum yang terakhir ini ada hal yang di lupakan mungkin yaitu di dalam petunjuk praktikum disebutkan untuk membuta larutan lugol akan tetapi faktanya tidak di lakukan. Seharusnya praktikan di ajar untuk membut larutan lugol agar nanti tidka kesulitan. Terahir penulis mengucapkan banyak terimaksih kepada kakak-kakak yang telah membimbing kami dalam acara praktikum, penulis minta maaf jika di dalam acara praktikum selama ini banya tutur dan tingkah laku yang kurang menyenangkan.














DAFTAR PUSTAKA


Dwidjoseputro. 1994. Pengantar fisiologi tumbuhan. PT Gramedia Pustaka
Fried, George H. & Hadimenos, George J. 2005. Schaum Outlines Biologi Edisi kedua. Jakarta : Erlangga
Kimball, John W. 2000. Biologi edisi kelima. Jakarta : Erlangga
Lakitan, benyamin. 2011. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Rajagrapindo Persada: Jakarta.
Mitchellreece, campbell. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 2. Erlangga: Jakarta..
 Utama: Jakarta.


 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar