Pemisahan Pigmen dalam Daun dan Penetapan Kandungan Klorofil
LAPORAN PRAKTIKUM
Oleh:
Golongan / Kelompok : B / 4
1; Dwi Putri Agusetyanigsih (151510501176)
2; Edi Wijayanto (151510501177)
3; Maisuri Vikurniati (151510501181) 4; Arifatul Jannah (151510501182)
5; Hadi Prasetyo (151510501183)
6; Mujiyati (151510501188)
7; Whiliyan Babat Arung S. (151510501193)
8; Bagus Setyawan (151510501195)
9; Desy Elsa Sanda (151510501202) 10; Faida Nur Laeli (151510501245)
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tumbuhan merupakan makhluk hidup yang tidak mengalami aktifitas bergerak seperti manusia dan hewan, tetapi tumbuhan tetap bisa mengalami pertumbuhan dan perkembangan seperti makhluk lain sesuai dengan caranya sendiri. Hampir semua tumbuhan bersifat autotrof, yakni dapat memproduksi energi sendiri melalui proses fotosintesis. Secara umum, tumbuhan memiliki beberapa bagian penting yaitu daun, batang, akar, bunga, dan buah. Jenis tumbuhan yang bermacam-macam menyebabkan bagian-bagian tersebut berbeda. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi perbedaan tersebut yakni iklim dan kondisi geografis suatu wilayah contohnya daun kaktus yang berbeda dengan daun teratai.
Proses pembuatan energi yang dilakukan tumbuhan atau yang biasa disebut fotosintesis umumnya terjadi pada bagian daun. Daun merupakan organ penting bagi karena berfungsi sebagai dapur pembuatan energi tumbuhan. Terdapat beberapa jaringan yang menyusun daun seperti jaringan epidermis, jaringan mesofil (palisade dan spons), serta jaringan pembuluh. Selain beberapa jaringan tersebut, daun juga memiliki banyak stomata yang berguna sebagai tempat keluar masuknya gas baik gas CO2 untuk fotosintesis ataupun gas O2 yang merupakan hasil fotosintesis. Secara umum, fotosintesis terjadi pada jaringan mesofil karena pada jaringan tersebut banyak terdapat kloroplas. Kloroplas daun memiliki peran penting dalam proses fotosintesis sebab didalamnya banyak terdapat klorofil. Klorofil ialah salah satu contoh pigmen dalam daun yang berfungsi sebagai penangkap cahaya pada proses fotosintesis. Terdapat beberapa pigmen yang terkandung dalam daun yaitu klorofil, karotenoid, dan antosianin. Pigmen-pigmen tersebut memiliki ciri khas warna yang berbeda-beda dan tidak semua pigmen berperan langsung dalam fotosintesis.
Jenis pigmen yang memiliki peranan terbesar dalam proses fotosintesis dibandingkan dengan jenis pigmen yang lainnya ialah pigmen klorofil. Daun yang
memiliki warna hijau di dalamnya pasti terkandung banyak klorofil dan banyak sedikitnya klorofil sangat berpengaruh pada proses fotosintesis tumbuhan, sebab klorofil tersebut berfungsi sebagai penyeleksi gelombang cahaya berdasarkan panjangnya kemudian menyerap energinya. Fotosintesis tersebut akan terganggu apabila jumlah klorofil sehingga energi cahaya yang diserap kurang dan hasil yang diperoleh tidak maksimal. Keberadaan pigmen juga menyebabkan keberagaman warna tumbuhan khususnya warna daun. Selain klorofil terdapat pula pigmen karotenoid dan antosianin. Jika klorofil menyebabkan warna hijau maka berbeda dengan karotenoid yang menyebabkan warna jingga hingga kekuningan pada tumbuhan. Umumnya pigmen karotenoid ini dibagi menjadi dua kelompok yaitu kelompok karotena dan kelompok xantofil. Berbeda lagi dengan pigmen antosianin yang menyebabkan beberapa tumbuhan berwarna merah hingga biru dan termasuk pigmen yang terdiri dari berbagai macam gula yang berikatan.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui berbagai macam pigmen warna pada daun serta mempelajari sifat-sifatnya.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Fotosintesis merupakan suatu proses memproduksi bahan atau senyawa organik dengan menggunakan energi cahaya dan terjadi pada tumbuhan yang memiliki klorofil. Jumlah klorofil sangat penting dan dapat mempengaruhi proses fotosintesis sebab klorofil yang dapat menyerap energi cahaya yang selanjutnya akan dikonversikan menjadi energi kimia bagi pertumbuhan tanaman. Intensitas penyinaran, panjang gelombang cahaya, dan durasi penyinaran matahari juga dapat mempengaruhi banyak sedikitnya klorofil pada daun (Sevik, et al, 2012). Fotosintesis selain berguna untuk kelangsungan hidup tanaman juga memiliki dampak positif bagi makhluk hidup lain. Dampak yang ditimbulkan ialah berkurangnya CO2 di udara sebab pada proses fotosintesis juga diperlukan penyerapan gas CO2 untuk proses pembuatan H²O dan karbohidrat serta akan melepaskan O2 dari proses yang berlangsung. Gas karbondioksida tersebut dianggap sebagai gas pencemar dan dapat mengganggu sistem pernafasan manusia sehingga jika semakin banyak tanaman yang ditanama pada daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi maka akan semakin banyak pula gas O2 yang dihasilkan dan kondisi udara pada daerah tersebut akan membaik (Sarala and Sabitha, 2012).
Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. Di dalam kloroplas tersebut terdapat membran tilakoid. Terdapat juga stroma yang merupakan tilakoid bertumpuk dan ada juga grana yang merupakan bagian matriks pada kloroplas (Abdurahman, 2008). Klorofil berasal dari plastida yang belum dewasa yang disebut proplastida. Bentuk proplastida ini kecil serta hampir tidak memiliki warna dan membran dalam. Ketika embrio berkembang proplastida ikut membelah dan menjadi kloroplas saat daun dan batang terbentuk. Umumnya, kloroplas banyak ditemukan pada jaringan parenkim palisade dan parenkim spons daun yang merupakan tempat fotosintesis akan berlangsung. Klorofil berperan dalam penyerapan energi matahari dan memicu fiksasi CO2 untuk menghasilkan karbohidrat (Sumenda, dkk, 2011).
Menurut Sachi (2012), pigmen merupakan senyawa organik berwarna yang mampu menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Klorofil dalam daun contohnya yang dibedakan menjadi dua macam yaitu klorofil a dan klorofil b. Klorofil a akan menyebabkan daun berwarna hijau tua sedangkan klorofil b menyebabkan daun berwarna hijau muda. Cahaya yang paling banyak diserap oleh kedua klorofil ini ialah cahaya merah yang memiliki panjang gelombang 600-700 nm (Ai dan banyo, 2011). Selain klorofil, terdapat pigmen lain yang juga berperan dalam proses fotosintesis yaitu karotenoid. Daya absorbsi pigmen ini tidak terlalu kuat jika dibandingkan dengan daya absorbsi pada klorofil Kandungan klorofil total dan karotenoid dapat diukur dengan menggunakan metode spektrofotometri. Umumnya, pigmen pada tumbuhan terletak di dalam plastida dan vakuola. Jenis pigmen yang ada didalam kloroplas ialah klorofil dan karotenoid sedangkan yang ada pada vakuola ialah antosianin ( Mulyani, 2006). Antosianin merupakan pigmen yang juga ada pada daun selain pigmen klorofil dan karotenoida. Antosianin merupakan pigmen yang dapat berwarna merah, ungu dan biru yang biasa terdapat pada beberapa jenis tanaman. Ketika daun berwarna merah berarti kandungan antosianin didalamnya lebih banyak dan daya penyerapan cahaya merah dari matahari juga lebih besar sehingga warna merah pada antosianin lebih pekat. (Moulana dkk, 2012).
BAB 3. METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Fisiologi Tumbuhan acara “Pemisahan Pigmen dalam Daun dan Penetapan Kandungan Klorofil” dilaksanakan pada hari sabtu, 8 oktober 2016 pukul 11.00 – selesai dan bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
1. Neraca analitis 2. Mortir dan stamper 3. Corong pemisah dan statif 4. Gelas ukur
5. Labu ukur 6. Kuvet
7. Lembar kerja dan ATK 3.2.2 Bahan
1. Daun tanaman yang berwarna kuning, hijau, dan merah 2. Aseton
3. CaCO3
4. Petroleum eter 5. Aquadest 3.3 Cara Kerja
1. Menimbang 1 g daun tanaman yang telah ditentukan.
2. Menghaluskan/ menumbuk daun dengan mortar dan stamper serta diberi sedikit CaCO3
3. Menambahkan 20 cc aseton kemudian larutan aseton yang berwarna hijau gelap disaring dengan kertas filter untuk menghilangkan sisa-sisa saringan.
4. Menyiapkan corong pemisah dan mengisi dengan 10 – 25 cc petroleum eter dan letakkan berdiri.
5. Mengisikan 10 – 25 cc larutan aseton dalam corong pemisah dan dicampur secara perlahan-lahan lalu tunggu hingga terjadi perubahan warna.
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
4.1.1 Tabel pengamatan kandungan pigmen dalam daun.
No. Sampel Tanaman Pigmen Warna Daun
Klorofil A Klorofil B Xantofil Antosianin
1. Acalipa 13,2 mL 7,5 mL -
-2. Puring - 13,5 mL 6,5 mL
-3. Erpah 13 mL - 4 mL
-4.2 Pembahasan
Praktikum kali ini membuktikan bahwa pada daun yang digunakan terdapat beberapa pigmen yang membuat daun menjadi berwarna. Daun yang digunakan pada praktikum ini ialah daun acalipa yang berwarna hijau, daun puring yang berwarna kuning, dan daun erpah yang berwarna merah. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pada daun acalipa hanya terkandung klorofil a yang berwarna biru tua sebanyak 13,2 mL dan klorofil b yang berwarna hijau muda sebanyak 7,5 mL. Tidak ditemukan pigmen lain selain klorofil pada daun acalipa sehingga warna daun benar menjadi hijau. Berbeda pada daun puring yang hanya memiliki kandungan klorofil b sebanyak 13,5 mL dan kandungan xantofil sebanyak 6,5 mL. Perbedaan kandungan pigmen inilah yang menyebabkan daun tersebut memiliki banyak warna kuning dan sedikit warna hijau (Gogahu, et al, 2016). Daun selanjutnya ialah daun erpah yang menunjukkan kandungan pigmen klorofil a sebanyak 13 mL dan kandungan xantofil sebanyak 4 mL. Hasil percobaan pada daun erpah tampaknya mengalami sedikit kesalahan dalam proses pengekstrasian karena seharusnya daun ini mengandung antosianin lebih banyak sehingga warna daunnya merah keunguan. Daun erpah juga dapat dijadikan sebagai sumber potensial pewarna antosianin (Warsiki, dkk, 2013).
Tumbuhan yang tidak berwarna hijau tetap memiliki klorofil sebab klorofil merupakan komponen penting dalam proses fotosintesis dan umumnya semua tumbuhan perlu melakukan fotosintesis untuk mempertahankan kelangsungan hidup. Jika klorofil tidak ada pada daun/ tumbuhan maka tanaman tersebut tidak
akan hidup karena tidak mampu membuat energi sendiri. Warna dari daun yang tidak hijau tidak akan mempengaruhi bisa tidaknya tumbuhan tersebut berfotosintesis tetapi perbedaan warna tersebut hanya disebabkan oleh kandungan pigmen lain selain klorofil (Gogahu, et al, 2016).
Terdapat beberapa pigmen yang terkandung dalam daun. Pigmen – pigmen tersebut diantarnya klorofil, karotenoid, dan antosianin. Klorofil merupakan pigmen yang paling penting bagi tumbuhan karena berkaitan dengan proses fotosintesis yang dibutuhkan semua tumbuhan sehingga pada umumnya semua tumbuhan memiliki pigmen klorofil. Klorofil yang terkandung dalam daun dengan jumlah banyak akan membuat warna daun menjadi hijau. Pigmen klorofil terbagi menjadi dua jenis yaitu klorofil a dan klorofil b (Ferdinand dan Moekti, 2007). Selain pigmen klorofil, ada juga pigmen karotenoid yang menyebabkan warna jingga kekuningan. Pigmen karotenoid juga dibedakan menjadi dua yaitu karoten dan xantofil. Jika daun banyak mengandung karoten maka warna daun akan menjadi kuning sedangkan daun yang mengandung pigmen xantofil akan berwarna orange atau jingga. Jika klorofil menyebabkan warna hijau dan karotenoid menyebabkan warna jingga hingga kuning, ada juga pigmen lain yang menyebabkan daun memiliki warna merah keunguan. Warna merah keunguan tersebut disebabkan oleh pigmen antosianin yang ada pada daun. Antosianin ini pada kondisi asam akan berwarna merah, berwarna biru saat kondisi basa, dan berwarna ungu saat kondisi netral (Mulyani, 2006).
BAB 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan pada praktikum kali ini, dapat disimpulkan bahwa : 1; Daun acalipa yang berwarna hijau benar memiliki kandungan pigmen klorofil a
dan klorofil b serta tidak ditemukan pigmen warna lain sehingga warna dominan ialah warna hijau. Pada daun puring yang berwarna kuning benar memiliki pigmen xantofil dan klorofil b sedangkan pada daun erpah hanya ditemukan pigmen klorofil dan xantofil saja padahal seharusnya pigmen yang dominan ialah antosianin karena daun erpah yang digunakan berwarna merah keunguan.
2; Klorofil termasuk komponen penting dalam fotosintesis bagi tumbuhan baik itu tumbuhan hijau atau tidak hijau. Perbedaan warna tidak akan mempengaruhi fotosintesis melainkan kandungan klorofil yang dapat mempengaruhi bisa atau tidaknya tumbuhan tersebut berfotosintesis.
3; Pigmen yang ada pada daun ialah klorofil, karotenoid, dan antosianin. Klorofil akan membuat daun berwarna hijau, sedangkan pigmen karotenoid akan membuat warna daun kuning hingga jingga/orange, dan pigmen antosianin akan membuat warna daun menjadi merah keunguan.
5.2 Saran
Praktikum kali ini sebenarnya telah berjalan dengan lancar hanya saja seharusnya 3 jenis daun yang telah ditentukan dibawa per golongan bukan per kelompok karena daun yang diekstrak hanya sedikit sedangkan daun yang diambil oleh praktikan terlalu banyak dan terbuang sia-sia.
DAFTAR PUSTAKA
Abdurahman, D. 2008. Biologi Kelompok Pertanian dan Kesehatan. Bandung : Grafindo MediaPratama.
Ai, N. S., dan Y. Banyo. 2011. Konsentrasi Klorofil Daun Sebagai Indikator Kekurangan Air Pada Tanaman. Ilmiah Sains, 11(2): 166-173.
Gogahu, Y., N. S. Ai, dan P. Siahaan. 2016. Konsentrasi Klorofil pada Beberapa Varietas Tanaman Puring (Codiaeum varigatum L.). MIPA UNSRAT
ONLINE, 5(2): 76-80.
Moulana, R., Juanda, S. Rohaya dan R. Rosika. 2012. Efektivitas Penggunaan Jenis Pelarut dan Asam dalam Proses Ekstraksi Pigmen Antosianin Kelopak Bunga Rosella (Hibiscus sabdariffa L.). Teknologi dan Industri
Pertanian Indonesia, 4(3): 20-26.
Mulyani, S. E. S. 2006. Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta: Kanisius.
P. Ferdinand, F., dan M. Ariebowo. 2007. Praktis Belajar Biologi. Jakarta : Visindo Media Persada.
Sevik, H., D. Guney, H. Karakas, and G. Aktar. 2012. Change to Amount of Chlorophyll on Leaves Depend on Insolation in Some Landscape Plants.
Environmental Sciences, 3(3): 1057-1064.
Singh, S. 2012. Isolation and Identification of Pigment Molecules from Leaves of Prosopi Juliflora. Pharmacy, 3(4): 150-152.
Sumenda, L., H. L. Rampe, dan F.R. Mantiri. 2011. Analisis Kandungan Klorofil Daun Mangga (Mangifera indica L.) pada Tingkat Perkembangan Daun yang Berbeda. Bioslogos, 1(1): 20-24.
Thambavani, S. D. M. A. Sabitha. 2012. Pigment Degradation of Higher plants near Sugar Mill. Biological Sciences, 1(4): 2012.
Warsiki, E., R. Nofrida, dan I. Yuliasih. 2013. Pemanfaatan Ekstrak Daun Erpa (Aerva sanguinolenta) untuk Label Cerdas Indikator Warna. Ilmu
DOKUMENTASI
Gambar 1. Penimbangan Gambar 2. Penimbangan Daun Puring kuning Daun Erpah
Gambar 3. Penimbangan Gambar 4. Penghalusan CaCO3 Daun dan CaCO3
Gambar 5. Penyaringan ektraksi Gambar 6. Sisa Penyaringan Pigmen+CaCO3+aseton
Gambar 7. Pemisahan Gambar 8. Pengukuran Pigmen Pigmen yang diperoleh
