PENGARUH KADAR CAHAYA TERHADAP PEMBENTUKAN KLOROFIL DAN ANALISIS PIGMEN PADA BEBERAPA JENIS
TANAMAN Wulan Cristina Panjaitan
1405114359
Jurusan PMIPA Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Riau, Pekanbaru 28293
Email : Wulanpanjaitan.wp@gmail.com
ABSTRAK
Cahaya sangat besar artinya bagi tumbuhan, terutama karena perannya dalam kegiatan fisiologis seperti fotosintesis . Praktikum ini di lakukan bertujuan untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap pembentukan klorofil pada tanaman bayam, analisis pigmen macam-macam tumbuhan dan pembuktian peran cahaya dan klorofil, Praktikum ini dilakukan pada tanggal 7 Maret 2016 pukul 13:30 WIB di Laboratorium B PMIPA FKIP Universitas Riau Pekanbaru. Metode yang digunakan yaitu eksperimen Adapun alat dan bahan yg digunakan dalam praktikum ialah Tanaman yang di gunakan meliputi tanaman bayam hijau (Amaranthus hibridus), bayam merah (Amaranthus tricolor) , daun puring (Codiaeum variagetum , bunga kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis) , daun ubi (Manihot utilisima), alkohol 96% dan aquades dan spektrum . Untuk analisis pigmen digunakan yaitu kertas saring,. Sedangkan peralatannya meliputi mortar dan pastel untuk melumatkan, beaker glass 100ml, kertas tissu, corong dan cara kerjanya pada pengaruh cahaya terhadap klorofil yaitu melakukan pemetikan daun keempat dari pucuk,kemudian di lumatkan dengan mortar dan diekstrak dengan kertas saring lalu dimasukkan kedalam spektrum, dan pada analisis pigmen cara kerjanya daun dihaluskan dengan mortar dan diberi alkohol 10-20 tetes,kertas telah di tetesi dengan ekstrak masing-masing daun dan tunggu beberapa saat. Kemudian diukur jarak mulai dari batas warna bercak sampai titik teratas, Hasil dari praktikum menunjukkan bahwa klorofil pada keadaan terang lebih banyak yaitu daun ubi kayu sedangkan anaisis pigmen yaitu bercak warna merah muda dari tanaman bayam merah lebih tinggi bercaknya dibanding dengan daun yang lain.
Kata kunci : klorofil, pigmen, pengaruh cahaya PENDAHULUAN
Cahaya sangat besar artinya bagi tumbuhan, terutama karena perannya dalam kegiatan fisiologis seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan serta
pembuangaan, pembukaan dan penutupan stomata, perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Penyinaran matahari mempengaruhi pertumbuhan, reproduksi dan hasil tanaman melalui prose fotosintesis (Nurshanti, 2011).
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 (Salisbury, 1992).
Cahaya memiliki peran yang sangat penting bagi tumbuhan, maka pigmen daun merupakan sarana untuk menangkap dan mentransfer cahaya tersebut dalam sklus kimia yang terjadi pada proses fotosintesis. Pigmen yang paling penting peranannya dalam tumbuhan adalah klorofil. Klorofil merupakan pigmen utama pada tanaman. Klorofil memiliki fungsi utama dalam fotosintesis yaitu memanfaatkan energi matahari, memicu fiksasi CO2 untuk menghasilkan
karbohidrat dan menyediakan energi. Karbohidrat yang dihasilkan dalam fotosintesis diubah menjadi protein, lemak, asam nukleat dan molekul organik lainnya. Ada beberapa jenis klorofil, yaitu klorofil a dan klorofil b (Ai dan Banyo (2011).
Semua tanaman hijau mengandung klorofil a dan krolofil b. Krolofil a terdapat sekitar 75 % dari total klorofil. Kandungan klorofil pada tanaman adalah sekitar 1% basis kering. Dalam daun klorofil banyak terdapat bersama-sama dengan protein dan lemak yang bergabung satu dengan yang lain. Dengan lipid, klorofil berikatan melalui gugus fitol-nya sedangkan dengan protein melalui gugus hidrofobik dari cincin porifin-nya. Rumus empiris klorofil adalah C55H72O5N4Mg (klorofil a) dan C55H70O6N4Mg (klorofil b). (Lumbessya, Mirna, dkk. 2013).
Selain klorofil yang memantulkan warna hijau, tanaman juga memiliki pigmen lainnya, misalnya lavonoid, karotenoid, dan antosianin. Dengan adanya flavonoid bunga akan menjadi menarik. Banyak serangga yang berdatangan karena terpikat oleh warna merah yang pantulkan oleh pigmen ini sehingga membantu tanaman dalam melakukan penyerbukan.(Proklamasiningsih.2012).
Karoten terbagi manjadi beberapa warna, kuning (Xanthophyll), orange (Violaxauxhin), merah (Lycopene). Karoten pada buah-bauahan merupakan erubahan warna ketika buah masak. Klorofil sebagai warna hijau mulai hilang aau terdegradasi dan karotenoid tumbuh semakin banyak hingga mendominasi sehingga warna berubah menjadi kuning, orange dan merah. Pada jeruk manis
merah darah, warna merah tidak hanya berasal dari likopen tetapi juga berasal dari antosianin (Syahputra R. 2008).
Menurut Serghein (2008) kandungan antosianin dan konsentrasi flavonoid dapat membantu tanaman terlindung dari paparan radiasi tidak baik dari sinar matahari, ini dibuktikan dari peningkatan kandungan antosianin dan konsentrasi flavonoid yang meningkat pada kacang polong yang disinari UV secara penuh. Flavonoid dapat menyerap gelombang cahaya dengan panjang 220-30 mm. Berbeda dengan antosianin, jumlah dari klorofil dan karotenoid menurun akibat paparan dari UV.
Pengaruh pigmen terhadap fotosintesis adalah membedakan panjang gelombang cahaya yang diterima oleh tanaman. Setiap pigmen memilki panjang gelombangnya masing-masing yang dapat diserap. Seperti halnya spektrum cahaya yang berbeda-beda, setiap pigmen yang memiliki warna dasar pigmen tersendiri maka warna itulah yang di pantulkan dan bukan diserap. (Yasin. 2011). METODELOGI
Percobaan Pengaruh cahaya terhadap pembentukan klorofil dan analisis pigmen dilakukan pada tanggal 7 Maret 2016 pukul 13:30 WIB di Laboratorium B PMIPA FKIP Universitas Riau Pekanbaru. Adapun alat dan bahan yg digunakan dalam praktikum ialah Tanaman yang di gunakan meliputi tanaman bayam hijau (Amaranthus hibridus), bayam merah (Amaranthus tricolor) , daun puring (Codiaeum variagetum , bunga kembang sepatu (Hibiscus rosa-sinensis) , daun ubi (Manihot utilisima), alkohol 96% dan aquades. Untuk analisis pigmen digunakan yaitu kertas saring,. Sedangkan peralatannya meliputi mortar dan pastel untuk melumatkan, beaker glass 100ml, pipet tetes, kertas timah, gunting, cawan petri, kertas tissu, Spektrometer type 20, kuvet, gelas ukur 10 ml, beaker glass 25 ml,botol aquades dan corong.
Pada percobaan pengaruh cahaya terhadap pembentukan klorofil, dengan melakukan pemetikan daun keempat dari pucuk masing-masing tanaman terlebih dahulu yang telah ditumbuhkan pada kondisi terang dan gelap. Kemudian ditimbang sebanyak 0.1 gr dari setiap cuplikan daun dan lumatkan dengan mortar. Di ekstraksi dengan alkohol 96 % hingga larut. Saring dengan corong dan filtrat di encerkan dengan alkohol 96% sampai volume 10 ml dan letakkan kedalam tabung film hitam. Masing-masing filtrat diukur absorbsinya dengan spektrometer yang sudah di kalibrasi menggunakan kuvet blanko alkohol 96% dengan gelombang 665 nm & 649 nm dan dicatat data hasil pengamatan.
Pada analisis pigmen, masing-masing daun dihaluskan dengan mortar dan diberi alkohol 10-20 tetes. Disiapkan beaker gelass 250ml, Potongan kertas saring berukuran 6 x 11 yang tiap ujung jarak 1 cm di garis dan celupkan ke dalam beaker glass yang berisi alkohol 1 cm didalamnya, kertas telah di tetesi dengan
ekstrak masing-masing daun dan tunggu beberapa saat. Kemudian diukur jarak mulai dari batas warna bercak sampai titik teratas bercak dan bandingkan dengan jarak pelarut, Dan dihitung Rf :
Rf : jarak pelarutjarak bercak
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengaruh Cahaya Terhadap Pembentukan Klorofil
Tabel 1. Pengaruh cahaya terhadap pembentukan klorofil pada tanaman bayam Nama spesies
Keadaan gelap Keadaan terang Panjang gelombang Panjang geombang 665 nm 649 nm 665 nm 649 nm Daun puring
(codiaeum vaniegatum)
0,221 0,886 0,249 0,589 Daun bayam hijau
(Amaranthus hibridus)
1,697 1,959 2,103 2,127 Daun bayam merah
(Amaranthus tricolor)
1,940 2,005 1,707 1,940 Daun bunga raya
(Hibiscus rosa-sinensis)
1,141 1,411 0.775 1,070 Daun ubi kayu
( Manihot utilistima)
1,384 1,585 2,149 2,146
Dari hasil data diatas dapat diketahui bahwa pada tanaman yang berada di tempat terang, memiliki jumlah klorofil yang lebih banyak jika dibandingkan dengan tanaman yang berada di tempat yang gelap, Hal ini di buktikan dengan uji dengan alat spektrometer 20 terlihat pada panjang gelombang dengan jumlah yang berbeda- beda pada masing-masing tanaman. Daun yang memiliki banyak kadar klorofil dalam keadaan terang yaitu daun ubi kayu (Manihot utilistima) yaitu 2,149 dan 2,146, dan dalam keadaan gelap yaitu Daun bayam merah (Amaranthus tricolor). Ini disebabkan karena umumnya kadar klorofil pada daun kondisi terang lebih tinggi dari kondisi gelap karena tiap kloroplas mempunyai lebih banyak grana dan daun lebih tebal. Jadi daun pada keadaan gelap menggunakan lebih banyak energi untuk menghasilkan pigmen permanent cahaya yang memungkinkan mampu menggunakan semua cahaya dalam jumlah pola terbatas yang mengenainya.
B. Analisis Pigmen
Tabel 2. Pengamatan analisis pigmen daun
Nama spesies
Keadaan gelap Keadaan terang
Jarak bercak Jarak pelarut Rf Jarak bercak Jarak pelaru t Rf Daun puring (codiaeum vaniegatum) 3 cm 10 cm 0,3 3,5 cm 8 cm 0,4375 Daun bayam hijau
(Amaranthus hibridus)
4,8 cm 10 cm 0,48 4 cm 8 cm 0,5 Daun bayam merah
(Amaranthus tricolor)
10 cm 10 cm 1 7 cm 8 cm 0,875 Daun bunga raya
(Hibiscus ros-sinensis)
- - - 1,4 cm 8 cm 0,175
Daun ubi kayu ( Manihot utilistima)
7 cm 10 cm 0,7 6,5 cm 8 cm 0,8125
Dari data tabel diatas, diketahui bahwa analisis pigmen pada tanaman yang berada pada keadaan terang lebih tinggi diliat dari hasil perhitungan Rf nya, bercak yang paling tinggi dalam keadaan terang maupun gelap adalah bayam merah (Amaranthus tricolor) dengan bercak warna merah muda pada titik tertinggi, hal tersebut dapat terjadi karena kandungan klorofil yang terdapat di daun bayam merah lebih banyak, dan kemudian daun ubi kayu yang memiliki pigmen paling banyak dengan bercak hijau kekuningan. Pada pengamatan pigmen, pigmen merah memiliki pigmen lebih kompleks daripada pigmen hijau, ini disebabkan oleh warna yang dimiliki pigmen merah lebih beragam karena pigmen merah lebih memiliki daya tangkap cahaya lebih baik dan memiliki perlindungan yang lebih baik dari kondisi lingkungan dibangdingkan dengan pigmen hijau, ini terjadi karena Fungsi pigmen daun tidak hanya untuk fotosintesis saja, pigmen juga dapat berfungsi sebagai pelindung bagi tanaman itu sendiri Perbedaan penyinaran pada daun akan menyebabkan penurunan kondisi fisiologi daun. Daun yang kekurangan penyinaran secara kasat mata akan berwarnaa kekuningan yang disebabkan degradasi dari klorofil yang ada pada daun karena kekurangan penyinaran. Dan pada Daun bunga raya (Hibiscus ros-sinensis) tidak ditemukan bercak atau tidak naik pada keadaan gelap, hal tersebut terjadi karena kurang teliti dan karena kurang diekstrak ketika praktikum sehingga bercak tidak naik. Dengan demikian dapat diketahui bahwa setiap tanaman baik itu warna daunnya hijau ataupun merah tetap memiliki kandungan klorofil dengan pigmen yang berbeda-beda dan ada juga yang sama. Pigmen-pigmen itu adalah klorofil dan karotenoid.
KESIMPULAN
Cahaya memiliki peran yang sangat fital dalam proses fotosintesis, banyak sedikitnya klorofil berpengaruh pada proses fotosintesis, pada praktikum ini daoat diketahui saat uji dengan spektrum Daun yang memiliki banyak klorofil dalam keadaan terang yaitu daun ubi kayu (Manihot utilistima) yaitu 2,149 dan 2,146, pada analisis pigmen dan dalam keadaan gelap yaitu Daun bayam merah (Amaranthus tricolor). pada analisis pigmen bahwa tanaman bayam merah (Amaranthus tricolor) memiliki pigmen paling banyak dalam keadaan terang maupun gelap karena Pada pengamatan pigmen, pigmen merah memiliki pigmen lebih kompleks daripada pigmen hijau, ini disebabkan oleh warna yang dimiliki pigmen merah lebih beragam. karena pigmen merah lebih memiliki daya tangkap cahaya lebih baik dan memiliki perlindungan yang lebih baik dari kondisi lingkungan dibangdingkan dengan pigmen hijau karena Fungsi pigmen daun tidak hanya untuk fotosintesis saja, pigmen juga dapat berfungsi sebagai pelindung bagi tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Ai, Nio Song dan Yunia Banyo. 2011. Konsentrasi Klorofil Daun Sebagai Indikator Kekurangan Air pada Tanaman. Jurnal Ilmiah Sains, 11(2): 166-173 Universitas SamRatulangi: Manado
Lumbessya, Mirna, dkk. 2013. Uji Total Flavonoid Pada Beberapa Tanaman Obat Tradisonal Di Desa Waitina Kecamatan Mangoli Timur Kabupaten Kepulauan Sula Provinsi Maluku Utara. Mipa Unsrat Online, 2(1): 50-55
Nurshanti. 2011. Pengaruh Beberapa Tingkat Naungan Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Seledri di Polybag. Agronobis. 3(5) :10-20
Proklamasiningsih, Elly dkk.2012. Laju Fotosintesis dan Kandungan Klorofil Kedelai pada Media Tanam Masam dengan Pemberian Garam Alumunium. Jurnal AGROTROP Fakultas Pertanian Universitas Udayana, Denpasar Bali.
Salisbury B. 1992. Plant Physiology. Belmont – California. Wadsworth Publishing Comp
Serghein (2008) Sarghein H. 2008. Effects of UV-Radiation on Photosyntehetic Pigments and UV absorbing compounds in Capsicum longum. Internasional Jurnal of Botany 4(4): 486-490
Syahputra R. 2008. Analisis Komposisi dan KandunganKarotenoid Total dan Vitamin A Fraksi Cair dan Padat Minyak Sawit Kasar (CPO) Menggunakan KCKT Detektor PDA. Natur Indonesia 10( 2): 89-97 Yasin, A, et al. 2011. Pengaruh Intensitas Cahaya Dan Kandungan Mineral Pada
Berbagai Media Tumbuh Terhadap Laju Fotosintesis Tanaman Hias Hidrofit Elodea (Elodea Canadensis). IPB Bogor.
