LAPORAN PRAKTIKUM
ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN
“UJI KARBOHIDRAT MELALUI FOTOSINTESIS”
Disusun Oleh:
Nama : Mega Sintia NIM : F05112084 Kelompok : 6
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
“UJI KARBOHIDRAT MELALUI FOTOSINTESIS”
ABSTRAK
Fotosintesis adalah proses pemecahan karbohidrat yang berasal dari suatu reaksi kimia di dalam daun yang berlangsung dengan menggunakan energi cahaya matahari. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Selain fotosintesis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor baik internal maupun eksternal. Reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam molekul karbondioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi cahaya matahari untuk diubah menjadi satu molekul glukosa dan enam molekul oksigen. Glukosa adalah molekul yang dibentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis yang di dalamnya tersimpan hasil konversi energi cahaya matahari dalam bentuk ikatan-ikatan kimia penyusun molekul tersebut. Glukosa merupakan senyawa karbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme tersebut, seperti DNA, protein, gula dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan energi kimia yang tersimpan dalam ikatan kimia di antara atom-atom penyusun glukosa sebagai sumber energi pada proses-proses di dalam tubuh. Pengamatan ini menggunakan bahan-bahan seperti tumbuhan Caladium bicolor, alkohol dan iodin / lugol. Selain itu digunakan pula peralatan laboratorium yang mendukung praktikum ini antara lain fotometer, sumbat karet, silet, ember, dan kipas angin. gelas beaker, penjepit tabung reaksi, cawan petri, tabung reaksi, gunting, bunsen, korek api, tripod, pinset. Pengamatan ini dilakukan dengan mengambil beberapa daun Caladium bicolor, kemudian beberapa daun yang berwarna hijau dan putih tersebut dipotong, lalu dilakukan tes dengan lugol, melakukan tes dengan larutan lugol dengan cara yaitu, Pertama, potongan daun hijau dan putih dimasukkan ke dalam air mendidih selama beberapa menit sampai layu. Kedua, setelah itu potongan daun hijau dimasukkan ke dalam alkohol panas untuk melarutkan klorofilnya. Ketiga, daun dicuci dengan air mengalir. Keempat, daun ditetesi dengan Lugol / iodin dan diamati perubahan warna yang terjadi. Data hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel dengan formulasi bahan,jangka waktu, dan hasil uji lugol, keterangan. Dimana perubahan warna ini menunjukan ada atau tidaknya karbohidrat pada daun. Dengan demikian, berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa jika terdapat amilum maka pada bagian daun yang ditetesi lugol akan berubah warna menjadi biru kehitaman.
PENDAHULUAN
Aktivitas kehidupan di biosfer pada dasarnya digerakkan oleh tenaga dari cahaya matahari. Secara sepintas memang tidak nampak hubungan cahaya matahari dengan hewan yang dapat berlari dengan cepat. Namun apabila diteliti dengan cermat akan diketahui bahwa tenaga untuk berlari itu berasal dari pemecahan karbohidrat yang terkandung di dalam daun rerumputan yang dimakan oleh hewan tersebut dan karbohidrat yang dipecah berasal dari suatu reaksi kimia didalam daun yang berlangsung dengan menggunakan energi cahaya matahari. Reaksi pembentukan karbohidrat ini dinamakan fotosintesis. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Selain fotosintesis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor internal maupun faktor eksternal. Maka dari itu perlu diketahui apakah adanya karbohidrat dalam hasil fotosintesis dan apakah proses fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah klorofil pada tanaman Caladium bicolor?. praktikum Uji Karbohidrat melalui Fotosintesis ini bertujuan untuk membuktikan bahwa proses fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah klorofil dan membuktikan proses fotosintesis menghasilkan karbohidrat. Adapun permasalahan yang diangkat penulis dalam laporan ini adalah bagaimana pengaruh jumlah klorofil terhadap proses fotosintesis yang menghasilkan karbohidrat.
Suatu sifat fisiologi yang hanya dimiliki oleh tumbuhan ialah kemampuannya untuk menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman. Peristiwa ini hanya berlangsung jika ada cukup cahaya, dan oleh karena itu maka asimilasi zat karbon disebut juga fotosintesis (Dwidjoseputro, 1994).
Fotosintesis dikenal sebagai suatu proses sintesis makanan yang dimiliki oleh tumbuhan hijau dan beberapa mikroorganisme fotosintetik. Organisme yang mampu mensintesis makanannya sendiri disebut sebagai organisme autrotof. Autotrof dalam rantai makanan menduduki sebagai produsen. Pada prinsinya komponen yang dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis adalah CO2 yang berasal
dari udara dan H2O yang diserap dari dalam tanah. Selain itu sesuai dengan
namanya, foto “cahaya” reaksi ini membutuhkan cahaya matari sebagai energi dalam pembuatan atau sintesis produk (senyawa gula dan oksigen) (Sinau,2010).
Proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain air ( H2O ), konsentrasi CO2, suhu, umur daun, translokasi karbohidrat, dan cahaya yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan klorofil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1996).
Klorofil adalah pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman, Algae dan Cynobacteria.nama "chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno : choloros = green ( hijau ), and phyllon = leaf ( daun ). Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat ( gula menjadi pati ), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari (Fransisco, 2000).
Klorofil pada tumbuhan ada dua macam yaitu klorofil a dan klorofil b. Perbedaan kecil antara struktur kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama antar klorofil dan heme ialah karena adanya atom magnesium (sebagai pengganti besi ) di tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu rantai fitol (Santoso, 2004).
Kloroplas berasal dari proplastid kecil. Pada umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur yang tak terbuahi, sperma tak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang, dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplas terpanjang pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron (Salisbury, 1995).
Klorofil akan memperlihatkan fluoresensi, berwarna merah yang berarti warna larutan tersebut tidak hijau pada cahaya yang diluruskan dan akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan (Noggle, 1979).
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002 ).
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 :
Berdasarkan reaksi fotosintesis di atas, CO2 dan H2O merupakan substrat dalam reaksi fotosintesis dan dengan bantuan cahaya matahari dan pigmen fotosintesis (berupa klorofil dan pigemen-pigmen lainnya) akan menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen (Nio Song Ai, 2012).
Cahaya matahari meliputi semua warna dari spektrum tampak dari merah hingga ungu, tetapi tidak semua panjang gelombang dari spektrum tampak diserap (diabsorpsi) oleh pigmen fotosintesis. Atom O pada karbohidrat berasal dari CO2 dan atom H pada karbohidrat berasal dari H2O (Sasmitamihardja, 1996).
Pada tahun 1860, Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkohol dan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum (Malcome, 1990).
METODOLOGI
Praktikum mengenai Uji Karbohidrat melalui Fotosintesis, dilaksanakan pada tanggal 24 April 2014 di Laboratorium Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Tanjungpura Pontianak, pada pukul 13.00 WIB – selesai. Adapun alat dan bahan yang digunakan saat praktikum ini, yaitu Alat yang digunakan berupa gelas beaker, penjepit tabung reaksi, cawan petri, tabung reaksi, gunting, bunsen, korek api, tripod, pinset. Sedangkan bahan yang digunakan berupa tumbuhan Caladium bicolor, alkohol dan iodin / lugol.
Langkah kerja pada praktikum ini yaitu beberapa daun Caladium bicolor
HASIL DAN PEMBAHASAN
Putih Coklat Tidak mengandungkarbohidrat Tabel 1. pengamatan pada Caladium bicolor berwarna hijau dan putih
Fotosintesis merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai ( nutrisi ) dengan memanfaatkan energi cahaya. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga sebagian besar menghasilkan oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Fotosintesis juga merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari ( CO2 ) diikat
( difiksasi ) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi.
Menurut ( Tjitrosoepomo, 1980 ) yang menyatakan bahwa tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung. dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Secara singkat reaksi fotosintesis yang manghasilkan glukosa dapat dituliskan sebagai berikut :
12H2O + 6CO2 + cahaya C6H12O6 ( glukosa ) + 6O2 + 6H2O
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama yaitu reaksi terang karena memerlukan cahaya dan reaksi gelap karena tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida.
tahun 1860, Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkohol dan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum.
Dalam daun terdapat amilum ( polisakarida ) yang merupakan hasil proses fotosintesis. Warna ungu muncul saat daun ditetesi dengan larutan Iodine yang dibentuk oleh ikatan tara-amilum yang mampu mengikat iodium sehingga menghasilkan warna ungu. Bagian daun yang tertutupi tidak mampu menyerap cahaya sehingga tidak terjadi fotosintesis menyebabkan amilum tidak terbentuk. Fungsi dari air panas, alkohol, dan larutan iodin / lugol pada percobaan tersebut yaitu pada air panas agar sel-sel pada daun mati, alkohol untuk melarutkan klorofil, dan iodin / lugol untuk ada tidaknya karbohidrat pada daun.
KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
Devlin. 1975. Plant Physiology Third Edition. New York: D. Van Nostrand. Dwijoseputro. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Jakarta: Gramedia.
Fransisco. 2000. Prosedur standar untuk penentuan klorofil a dengan metode spektroskopi. http://www.ices.dk/ocean/procedures/timeschl.pdf. diakses tanggal 1 Mei 2014.
Kimball. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Malcome. 1990. Ringkasan Biologi. Bandung: Ganeca Exact.
Nio Song Ai. 2012. Evolusi Fotosintesis Pada Tumbuhan. Jurnal Ilmiah Sains Vol 12 nomor 1. Manado: Program Studi Biologi FMIPA, Universitas Sam Ratulangi. e-mail: nio_ai@yahoo.com
Noggle. 1979. Introductor Plant Physiology. New Delhi: Mall of India Private Ilmited.
Salisbury. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: ITB.
Santoso. 2004. Fisiologi Tumbuhan. Bengkulu: Universitas Muhammadiyah Bengkulu.
Sasmitamihardja. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Jurusan Biologi FMIPA ITB.
