BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Semua makhluk hidup tertentu akan
mengalami perkembangan dan pertumbuhan, salah satunya adalah pada tumbuhan
hijau. Proses pada perkembangan dan pertumbuhan pada tumbuhan dipengaruhi oleh
dua faktor, yaitu faktor eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal adalah
faktor yang telah mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan dari luar tubuh
tumbuhan. Faktor eksternal pada tumbuhan yaitu nutrisi, suhu, cahaya, air,
kelembaban, dan oksigen. Faktor internal adalah faktor yang berasal dari
dalam tubuh tumbuhan tersebut. Faktor internalnya yaitu dalam bentuk gen dan
hormon.
Tumbuhan adalah makhluk yang tidak
bergerak, jadi dia membuat makanan sendiri untuk memenuhi kebutuhannya.
Tumbuhan juga men ggantungkan pada faktor lingkungan. Tumbuhan bersifat
autrotof, yang artinya dapat membuat makanan sendiri. Organisme fotosintesis
disebut fotoautrotof, sedangkan organisme autrotof yang energinya berasal dari
zat-zat tertentu dan dan dari oksidasi yang akan menggunakan zat-zat kimia
untuk mengubah senyawa anorganik menjadi organik disebut kemoautrotof.
Kemoautrotof hidupnya berada di lubang
angin hidrotermal di laut yang dalam dan
di bebatuan,
biasanya dilakukan pada bakteri belerang.
Fotosintesis berasal dari foton yang
mana artinya adalah cahaya dan sintesis yang artinya adalah menyusun. Fotosintesis
adalah proses tumbuhan untuk menghasilkan karbohidrat dengan bantuan cahaya,
karbon dioksida, air, dan zat hara. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida, air,
dan zat hara untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan tumbuhan
sebagai makanannya. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi
untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Energi berguna untuk menjalankan proses
fotosintesis. Inilah proses fotosintesis yang menghasilkan glukosa:
6H2O + 6CO2 + chaya → C6H12O6
(glukosa) + 6O2
Faktor utama dalam fotosintesis adalah karbondioksida,
air dan cahaya. Cahaya matahari berperan penting dalam fotosintesis karena
cahaya berpengaruh dalam proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan kunci
proses metabolisme di dalam tumbuhan. Cahaya matahari memiliki beberapa warna
spektrum dengan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang dapat
diterima pada tumbuhan yang memiliki panjang gelombang 360 nm – 720 nm. Setiap
tanaman memiliki sifat berbeda dalam merespon penyinaran dalam satu hari.
Perbedaan respon tersebut dinamakan dengan fotoperiodisme.
Pigmen klorofil akan menangkap cahaya. Klorofil terdapat
pada organel kloroplas. Di dalam kloroplas terdapat setengah juta setiap
mililiter perseginya. Kloroplas terdapat pada jaringan mesofil, mesofil
terdapat dua jaringan, yaitu jaringan plastida mesofil dan spons mesofil.
Klorofil ada dua, yaitu klorofil-a dan klorofil-b. Tumbuhan yang berfotosintesis pada jaringan
mesofil disebut tumbuhan C3, sedangkan pada tumbuhan C4 fotosintesis
berlangsung pada jaringan mesofil dan bundle sheat cells. Sebagian besar energi
dihasilkan di daun.
Pada fotosintesis terdapat dua reaksi, yaitu reaksi
terang dan reaksi gelap. Dimana reaksi terang adalah reaksi yang membutuhkan
cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis, sedangkan pada reaksi gelap
cahaya matahari tidak berpengaruh pada proses fotosintesis.
Banyak faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis,
diantaranya suhu, intensitas cahaya, dan karbondioksida. Faktor terpenting
dalam fotosintesis adalah cahaya. Cahaya matahari memiliki beberapa spekturum
cahaya dan setiap spektrum dapat mempengaruhi proses fotosintesis. Kekurangan
cahaya akan mengganggu gejala etiolasi dan proses foto sintesis pada tumbuhan.
1.2
Tujuan
Mengetahui pengaruh kualitas cahaya
terhadap kecepatan fotosintesis tanaman dengan indicator produksi oksigen tiap
satuan waktu.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Salah
satu proses kehidupan tanaman ialah fotosintesis yang 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 energy (Pertamawati, 2010). Semua makhluk
hidup bergantung pada hasil fotosintesis, karena makhluk hidup selain tumbuhan
tidak dapat membuat makanan sendiri. Makhluk hidup yang tidak dapat membuat
makanan sendiri disebut dengan heterotof, sedangkan tumbuhan merupakan
autrotof. Komponen autrotof berfungsi sebagai produsen (Pertamawati, 2010).Jadi
tumbuhan membuat makanan sendiri melalui proses fotosintesis.
Reaksi
fotosintesis dapat terjadi pada semua tumbuhan yang mengandung pigmen
klorofill, dan dengan adanya cahaya matahari (Rasyid, 2009). Klorofil terdapat
pada organel plastida. Plastida utamanya
terdapat pada plastid dan jaringan spons. Klorofil adalah pigmen pemberi warna
hijau pada tumbuhan, alga dan bakteri fotosintetik. Pigmen ini berperan dalam
proses fotosintesis tumbuhan dengan menyerap dan mengubah energi cahaya menjadi
energi kimia (Ai dan Yunia, 2011). Klorofil disebut juga dengan zat hijau daun.
Klorofil merupakan komponen kloroplas yang utama dan kandungan klorofil relatif
berkorelasi positif dengan laju fotosintesis Li et al., 2006 (Ai, 2012). Proses
sintesis karbohidrat dari bahan-bahan anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan
berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari disebut fotosintesis dengan persamaan reaksi kimia berikut
ini.cahaya matahari 6 CO2 + 6
H2OàC6H12O6 + 6 O2 (Ai, 2012). Hasil
fotosintesis tersebut adalah karbohidrat dan glukosa. Di dalam fotosintesis
juga merubah energi fisik menjadi kimia dan dapat mengubah senyawa anorganik
menjadi senyawa organik.
Fotosintesis
dipengaruhi oleh cahaya matahari, tahap pertumbuhan tanaman, pigmen penyerapan
cahaya, suhu, ketersediaan CO2dan H2O Anonim, 2012 (dalam
Surtinah, 2012). Fotosintesis juga berpengaruh pada pertumbuhan tanaman. Fotosintesis
merupakan proses perubahan bahan organik tertentu menjadi bahan organic
(makanan). Untuk melakukan ini, tumbuhan membutuhkan energi cahaya (Arisworo,
2006). Dimana cahaya matahari adalah sumber energyi. Cahaya matahari merupakan
sumber energi dalam proses fotosintesis, sehingga dapat berpengaruh terhadap
pertumbuhan vegetative dan generative (Cahyono, 2002). Faktor cahaya matahari
sangat berpengaruh terhadap pembentukan organ vegetativ tanaman, seperti
batang, dan daun, serta organ generative seperti bunga dan umbi. Menurut Sri
Setya Harjadi 1979 (dalam Samadi, 2007), laju fotosintesis (asimilasi)
berbanding lurus dengan intensitas cahaya matahari sampai dengan kira-kira
1.200 food candle. Maka semakin besar
intensitas cahaya matahari yang dapat diteima tanaman, semakin cepat pula
proses pembentukan umbi dan waktu pembungaan. Tetapi tidak semua panjang
gelombang diserap oleh tumbuhan, hanya panjang gelombang tertentu tanaman
menyerap cahaya matahari.
Pengaruh
intensitas cahaya terhadap pertumbuhan generatif berhubungan dengan tingkat
fotosintesis yaitu sumber energi bagi proses pembungaan yang juga melalui
mekanisme hormon tanaman (Astuti dan Sri, 2010). Kekurangan cahaya matahari
akan menyebabkan proses fotosintesis terganggu, sehingga proses pembentukan
organ vegetative dan generative pun terganggu. Akibatnya, tanaman menunjukkan
gejala etiolasi, yaitu tanaman tumbuh memanjang, kurus, lemah, dan pucat. (Cahyono, 2002). Fotosintesis dipengaruhi
oleh pengaruh intensitas cahaya, konsentrasi karbondioksida, suhu, kadar air,
kadar hasil fotosintesis. Jika intensitas cahaya terlalu tinggi, akan dapat
merusak klorofil (Wijaya, 2008). Tidak semua cahaya matahari diserap oleh
tumbuhan, pada panjang gelombang tertentu cahaya matahari diserap oleh pigemen
yag berada di daun. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450
nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer)
( Pertamawati, 2010).
BAB 3. METODOLOGI
3.1
Waktu dan Tempat
Kegiatan
praktikum Agrobiologi pada acara 1, yaitu tentang pengaruh kualitas cahaya
terhadap kecepatan fotosintesis dilaksanakan pada hari Sabtu,9 Maret 2012, di
laboratorium fisiologi tumbuhan, Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian,
Universitas Jember.
3.2
Alat dan Bahan
3.2.1 Bahan
1. Tanaman Hydrilla sp.
2. Aquades
3.2.2 Alat
1. Beaker glass 1000 ml
2. Stopwatch
3. Hand counter
4. Pemberat (batu)
5. Lampu dengan 5 warna berbeda, yaitu
merah, kuning, hijau, dan biru serta polikromatik
6. Pinset
7. Gunting
8. Mika 5 warna (menyesuaikan warna lampu)
9. Benang
3.3
Cara kerja
1.
Menyiapkan lampu dan beaker glass 1000 ml. Isi beaker
glass dengan aquades ± ¾ bagian.
2.
Menyiapkan dan
memotong bahan Hydrilla sp (pada bagian primer), saat memotong usahakan didalam
air.
3. Memasukkan
Hydrilla sp yang sudah dipotong ke dalam dasar beaker glass yang telah berisi
aquadest.
4. Menghidupkan lampu dengan warna-warna yang berbeda kemudian mendiamkan selama
5 menit. Mengamati perubahan yang telah terjadi interval 5 menit.
5. Menghitung jumlah oksigen yang muncul di permukaan air menggunakan hand
counter.
6. Membandingkan dan menganalisa pengaruh dari warna cahaya terhadap volume
oksigen yang dihasilkan.
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Pengamatan
Warna
|
Waktu
|
Jumlah
|
||
Polikromatik
|
5’
(I)
|
5’
(II)
|
141
|
204
|
Merah
|
5’
(I)
|
5’
(II)
|
40
|
49
|
Kuning
|
5’
(I)
|
5’
(II)
|
273
|
15
|
Biru
|
5’
(I)
|
5’
(II)
|
0
|
0
|
Hijau
|
5’
(I)
|
5’
(II)
|
0
|
0
|
4.2
Pembahasan
Fotosintesis
adalah perubahan senyawa anorganik menjadi senyawa organik, terjadi peribahan
sifat sifat fisik menjadi kimia. Proses fotosintesis dibantu oleh cahaya
matahari, dimana matahari adalah sumber energi. Hasil fotosintesis adalah
karbohidrat dan oksigen. Fotosintesis dilakukan pada tumbuhan yang memiliki
klorofil (zat hijau daun) yang berada di kloroplas. Sel yang berada di bagian
daun yang mengandung klorofil adalah plastida dan jaringan spons, dan bunder
sheat bagi tanaman C4.
Cahaya matahari akan di tangkap oleh
klorofil, tepatnya fotosintesis terjadi pada stroma. Reaksi fotosintesis dibagi
menjadi dua, yaitu reaksi terang dan gelap. Reaksi terang membutuhkan cahaya.
Dalam reaksi terang H2O dan NADP akan diubah menjadi NADPH dan O2.
Cahaya akan diserap oleh klorofil, dimana tumbuhan memiliki dua pigmen yang
aktif dalam fotosistem, yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem dua
menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm dan fotosistemI menyerap cahaya
dengan gelombang 680 nm. Cahaya mengionisasi molekul pada fotosistem II,
sehingga electron yang berada pada fotosistem II akan terlepas. Elektron yang
hilang dalam fotosistem II akan diganti dengan fotolisis air. Elektron yang
lepas dari fotosistem II akan di salurkan ke komplek sitokrom, fotosistem I, Ferrodoxin NADP Reducaste (FNR) kemudian
ke ATP sintase. Cahaya pada reaksi gelap tidak berpengaruh padafotosintesis.
reaksi gelap NADPH2 dan CO2 akan dirubah menjadi NADP, CH2O
O2 dan H2O. pada reaksi gelap berpacu pada siklus calvin.
Adapun faktor-faktor yang
mempengaruhi fotosintesis yaitu cahaya, CO2, air, suhu, pigmen
klorofil. Intensitas cahaya yang cukup akan proses fotosintesis pada tumbuhan
akan berjalan secara efisien. Konsentrasi CO2 juga mempengaruhi laju
fotosintesis karena semakin tinggi CO2 semakin tinggi pula
lajureaksinya, tetapi jika terlalu banyak CO2, maka CO2 yang
berada dalam tumbuhan akan dibiarkan saja karena pasokan CO2 sudah
cukup untuk tumbuhan itu sendiri. Fungsi air pada fotosintesis yaitu tempat
untuk membukanya stomata, karena jika kekurangan air maka stomata akan tertutup
dan akan menghalangi masuknya CO2. Faktor suhu pada fotosintesis
berpengaruh pada enzim, jika semakin tinggi suhunya maka enzimnya akan rusak
dan tumbuhan akan mati secara bertahap. Pigmen klorofil ini akan berguna untuk
berlangsungnya fotosintesis.
Di dalam praktikum ini mengggunakan Hydrilla sebagai bahan pengamatan,
karena hydrilla hidup di air, dan hydrilla merupakan tumbuhan monokotil.
Batang hydrilla ramping dan lunak,
sehingga memudahkan untuk di potongnya tanaman tersebut di dalam media. Hydrilla sendiri juga tumbuhan hijau,
jadi hydrilla memiliki klorofil yang berguna untuk fotosintesis.
Di dalam pengamatan pada 5 menit
pertama pada warna polikrom terdapat 141 gelembung, merah 40 gelembung, kuning
373 gelembung, biru 0 gelembung, dan hijau terdapat 0 gelembung, dimana
gelembung tersebut adalah oksigen yang merupakan hasil fotosintesis. Pada lima menit kedua pada warna polikrom
terdapat 204 gelembung, merah 49 gelembung, kuning 15 gelembung, biru 0
gelembung, dan hijau terdapat 0 gelembung. Perbedaan gelembung pada 5 menit
pertama dan 5 menit kedua dipengaruhi oleh adanya intensitas cahaya matahari
yang menyinari tanaman tersebut.
Intensitas
cahaya yang optimum sangat baik untuk fotosintesis, sebaliknya jika intensitas
yang terlalu besar ataupun terlalu rendah maka dapat menghambat berlangsungnya
proses fotosintesis. Hasil pengamatan ini warna kuning lebih banyak gelembungnya dari pada
warna merah, seharusnya warna merah leabih banyak gelembungnya karena panjang
gelombang pada warna merah lebih besar yaitu sekitar 650-700 nm. Mungkin karena
faktor dari Hydrilla sendiri
yang lebih tua( sistem organnya ada yang
rusak), sudah dalam bentuk potongan- potongan, kalau tidak begitu berarti
sistem perlakuan kelompok kami terhadap Hydrilla
kurang baik.
Pada
warna biru terdapat 0 gelembung, karena warna biru warnanya redup. Sedangkan
pada warna merah, kuning, dan polikromatik warnanya terang, semakin terang atau
semakin besar panjang gelombang semakin banyak gelembungnya. Pada warna hijau
terdapat 0 gelembung, karena pada tumbuhan warna hijau tidak diserap, melainkan
memantulkan warna hijau. Menurut saya, sifat perlakuan yang sangat baik menurut
teori adalah fotosintesis yang menggunakan warna merah, karena akan ada banyak
gelembung yang keluar, tetapi jika dilihat dari hasil pengamatan, fotosintesis
baik pada warna polikromatik, karena setiap 5 menit gelembungnya meningkat.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan
Fotosintesis adalah proses
pembentukan karbohidrat dan oksigen dengan bantuan cahaya matahari. Hanya panjang
gelombang tertentu cahaya matahari diserap oleh pigmen yang berada di daun.
Semakin tinggi panjang gelombang, semakin banyak pula gelembungnya. Gelembung
tersebut ialah oksigen yang merupakan hasil fotosintesis.
5.2
Saran
Di dalam praktikum ini harus
memperhatikan gelembung-gelembung oksigen hasil fotosintesis yang keluar pada 5
menit pertama dan 5 menit kedua, agar kita tau pengaruh kualitas cahaya
terhadap kecepatan berfotosintesisnya tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Ai, N.S. 2012. Evolusi Fotosintesis pada
Tumbuhan. Jurnal Ilmiah Sains, 12(1):
28-34
Ai, N.S dan Yunia, B.2011. Konsesntrasi
Klorofil Daun sebagai Indikator Kekurangan Air pada Tanaman. Jurnal Ilmiah
sains, 11(2): 166-173.
Arisworo, D, dkk. 2006. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Grafindo
Astuti, T dan Sri, D. 2010. Produksi
Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa
L.) yang Diperlakukan dengan Naungan Volume Penyiraman Air yang Berbeda. Jurnal
Penelitian Sains & Teknologi, 11(1): 19-28
Cahyono, B. 2002. Wortel Teknik BUdodaya dan Analisis Usaha Tani. Yogyakarta:
Kanisius.
Pertamawati. 2010. Fotoautrotof secara In Vitro. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, 12(1): 31-37
Rasyid, A. 2009. Distribusi Klorofil-a pada Musim Peralihan
Barat-Timur di Perairan Spermonde
Propinsi Sulawesi Selatan. Jurnal Sains & Teknologi, 9(2):
125-132
Samadi, B. 2007. Kentang dan Analisis Usaha Tani. Yogyakarta: Kanisius
Surtinah. 2012. Korelasi Antara Waktu
Panen dan Kadar Gula Biji Jagung Manis (Zea
mays saccharata Sturt). Jurnal Ilmiah Pertanian, 9(1): 1-6
Wijaya, A, dkk. 2008. Ipa Terpadu VIIIA. Jakarta: Grafindo
No comments:
Post a Comment