LAPORAN PRAKTIKUM
PENGUKURAN KANDUNGAN KLOROFIL
Oleh:
Golongan C/Kelompok 3C
1. Helmi Faghi Setiawan (161510501113) 2. Nimas Ardia Nandini (161510501148)
LABORATO RIUM FISIOLO GI TUMB UHAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PE RT ANI AN UNIVERSITAS JEMBER
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Tanaman merupakan organisme autotrof. Organisme autotrof merupakan mahkluk hidup yang mampu membuat makanan sendiri, atau ammpu mengolah kebutuhan energi bagi mahkluk hidup itu sendiri. Tanaman dapat memproduksi makanan dengan sinar matahari sebagai bahan bakar dan juga klorofil. Bahan dari proses fotosintesis berupa zat hara, oksigen dan pati. Bagian penting dalam proses fotosintesis yaitu klorofil. Klorofil merupakan pigmen daun yang bewarna hijau. Klorofil pada daun terletak pada kloroplas. Klorofil pada daun umum dikenal berfungsi sebagai tempat fotosintesis.
Semua jenis daun memiliki klorofil. Daun yang bewarna-warni juga memiliki kandungan klorofil, karena semua tumbuhan memiliki klorofil untuk fotosintesis. . Klorofil dapat dimiliki oleh alga hijau. Fungsi dari klorofil bagi tanaman yaitu mampu memanfaatkan energi matahari, memicu fraksinasi CO2 untuk
mengahsilkan karbohidrat, dan sebagai bahan utama dalam fotosintesis. Klorofil mampu menyerap spectrum cahaya matahari dalam panjang gelombang 649 nm dan 665 nm. Klorofil dapat terbentuk dalam sel tumbuhan dengan pengaruh dray faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal pembentukan klorofil berupa potensial genetic, klorofil terbentuk dan diatur oleh suatu gen di dalam kromosom. Penentu utama dari terbentuknya klorofil berupa DNA dalam inti sel atau kloroplas. Pembentukan klorofil dapat terjadi ketidaksempurnaan berupa mutasi gen yang mengakibatkan klorofil terbentuk menjadi albino. Faktor internal lain penentu pembentukan klorofil berupa supply karbohidrat dalam sel.
Pembentukan klorofil juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor lingkungan yang mempengaruhi pembentukan klorofil berupa cahaya, suhu, mineral, air, dan oksigen. Klorofil berperan dalam dalam proses fotosintesis pada kondisi gelap dan kondisi terang. Klorofil dalam mahkluk hidup memiliki jenis yang berbeda-beda. Klorofil yang berada di alam terdiri dari 4 jenis, yaitu klorofil-a klorofil-b, klorofil-c, dan klorofil-d. Klorofil yang terdapat pada tumbuhan yaitu klorofil-a dan klorofil-b.
2
Klorofil a (C55H72O5N4Mg) merupakan klorofil yang mampu menyerap warna
sinar matahari biru, ungu dan merah. klorofil a juga merefleksikan sinar hijau atau kuning, sehingga warna daun nampak hijau dimata manusia. klorofil a berperan pada kegiatan fotosistem II. Klorofil a termasuk salah satu dari zat hijau daun yang berfungsi sebagai fotosintat dan merubah energi cahaya menjadi energi kimia tersimpan. Klorofil a merupakan bagian penting dari mahkluk hidup, karena berperan penting dalam melepaskan energi kimiawi, namun bukan termasuk satu-satunya pigmen penting dalam fotosintesis.
Klorofil lain yang ada pada bagian tumbuhan yaitu klorofil b. klorofil b memiliki warna kuning. Klorofil b mampu menyerap sinar matahari gelombang biru. Klorofil b termasuk jenis larutan yang mudah larut daripada klorofil a. klorofil b mudah larut dalam larutan polar, karena gugus karbonnya. Rasio klorofil a lebih tinggi daripada klorofil b. kandungan klorofil pada tumbuhan dapat diukur menggunakan spektrofometer. Klorofil a dan b dapat diukur dengan memberikan panjang gelombang 649 nm dan 665 nm.
1.2Tujuan
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan merupakan mahkluk hidup yang mampu memproduksi kebutuhan makanan sendiri. Bagian organ tumbuhan yang mampu memproduksi makanan sendiri yaitu daun. Daun mampu berproses dengan bantuan sinar matahari dan klorofil. Proses pembentukan makanan oleh daun dinamakan fotosintesis. Fotositesis terjadi di kloroplast. Kloroplast merupakan organel sel pada daun yang menyimpan klorofil. Adanya klorofil membuat daun mampu berproses. Klorofil secara awam dikatakan bewarna hijau, atau ternasuk zat hijau daun (Pitojo, 2007)
Menurut Marviana (2014), klorofil sangat diperlukan dalam proses fotosintesis tumbuhan. Proses fotosintesis ini mensintesis klorofil terlebih dahulu dan klorofil berperan dalam proses penangkapan cahaya matahari. Sintesis klorofil atau proses pembentukan korofil dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yang mempengaruhi pembentukan klorofil berupa genetis dan suplay karbohidtar dalam sel. Faktor lingkungan yang mempengaruhi pembentukan klorofil berupa suhu, cahaya matahari, air, unsur lain, dan mineral. Unsure lain yang dimaksud yaitu nitrogen, magnesium, dan besi. Nitrogen berperan aktif terhadap pembentukan klorofil, sebab itu pertanaman padi yang telah dilakukan penyemprotan unsure N daunnya Nampak hijau dan subur.
Klorofil mampu menyerap spectrum cahaya pada radiasi elektromagnetik yang visible. Sifat Fisika klorofil yaitu mampu menerima, memantulkan dan menyerap gelombang. Cahaya matahari mengandung semua jenis spectrum warna yang visible, dari semua spectrum warna tersebut tidak semua mampu ditangkap baik oleh klorofil. Klororfil pada kloroplas tumbuhan terdiri dari dua jenis, yaitu klorofil a dan klororfil b. Hal tersebut berbeda seperti yang dikemukakan oleh Costhache (2012), bahwa klorofil pada sayuran terdapat klorofil a, klorofil b, dan klororfil c, dan setiap spesies tumbuhan memiliki klandungan klorofil yang berbeda. Klorofil a mampu menangkap gelombang spectrum warna cahaya matahari dengan panjang gelombang 662 nm, dan klorofil b mampu menangkap spectrum warna cahaya matahari dengan panjang gelombang 642 nm. Kandungan
4
klorofil pada daun dapat diukur dengan melakukan ektraksi tanpa menggunakan kondisi suhu yang berbeda, dari situ akan didapatkan jumlah kandungan klororfil a dan klorofil b pada daun (Arfandi, 2013).
Menurut Sumanta (2014), klorofil a merupakan pigmen utama dalam proses fotosintesis yang mampu merubah energi menjadi energi kimia yang kemudian mampu merombak produk dari fotosintesis. Klorofil b berperan sebagai bahan pendukung klorofil a yang bekerja secara tidak nyata atau tidak langsung pada proses fotosintesis dengan cara memindahkan cahaya yang telah diserap oleh klorofil a. Struktur rantai kimia klorofil memiliki ikatan Mg2+ berada pada pusat
ikatan rantai kimia nya. Inti ikatan berupa Mg2+ menjadikan klorofil bersifat
hidrofilik, dengan ikatan rantai bersifat hidrofibik menjadikan klorofil laru dalam pelarut polar. Klorofil tidak larut dalam air, melainkan mampu larut dalam pelarut organic polar.
Klorofil yang terdapat pada kloropas dapat diukur kandungannya. Pengukuran kandungan klorofil menggunakan spektrofotometer di laboratorium. Prinsip kerja dari spektrofotometer yaitu menyerap sinar monokromatis dari cahaya matahari. Hal ini seperti yang dikemukakan oleh Proklamasiningsih (2012), pengukuran kandungan klorofil dilakukan dengan mengesktraksi sampel dan melakukan perhitungan menggunakan rumus pada klorofil a, rumus pada klorofil b, dan rumus pada jumlah kandungan klorofil total. Spektrofotometer mampu menyerap gelombang matahari pada derah visible dengan panjang gelombang 300-700 nm.
Menurut Jiangfen (2015), pengukuran kandungan klorofil pada daun dapat dilakukan dengan menggunakan metode klororimetri berbasis ekstraksi. Metode kolorimetri dapat mengukur kandungan klorofil pada daun lebih akurat daripada menggunakan spektrofotometri. Kelemahan dari penggunaan kolorimetri yaitu membutuhkan waktu yang lama dan tidak praktis, serta tidak mampu memenuhi persyaratan menejemen modern produksi agrikultur.
5
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Kegiatan praktikum acara “Pengukuran Kandungan Klorofil” dilakukan pada hari Sabtu, 4 November 2017 pukul 10.30 WIB-selesai. Bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Mortar dan pestle
2. Spektrofotometer
3. Pipet
4. Mikropipet
5. Eppendorf
3.2.2 Bahan
1. Daun yang telah ditentukan
2. 3 ml borate
3. Etanol
4. Sisen / nitrogen cair
3.3 Cara kerja
1. Menimbang sampel daun yang telah dihilangkan tulang daunnya sebanyak 0,5 gram.
2. Menghaluskan daun menggunakan mortar sampai benar-benar halus.
3. Menambahkan 3 ml borate kedalam daun yang dihaluskan.
4. Memasukkan daun yang telah dihaluskan dan ditambah larutan borate kedalam
eppendorf kemudian memvortexnya.
5. Mengambil 40 µl larurtan daun yang telah difortex dan memasukkannya kedalam
ependorf baru.
6. Menambahkan 960 µl ethanol dingin kemudian memvortexnya kembali.
7. Menginkubasikan eppendorf pada suhu 40C dan mensentrifugenya selama 5 menit
dengan kecepatan 10.000 rpm.
6
3.4 Variabel Pengamatan
Variabel pengamatan yang diamati pada acara praktikum acara “Pengukuran Kandungan Klorofil” ialah kandungan klorofil a dan b pada daun.
3.5 Analisis Data
Data yang diperoleh dari hasil pengamatan praktikum, selanjutnya akan dianalisis mengunakan analisis data deskriptif kuantitatif .
7
BAB 4. PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa kandungan klorofil a dan klorofil b berbeda. Klorofil a umumnya lebih tinggi kandungannya dalam suatu daun dibandingkan dengan klorofil b. Klorofil a pada daun srikaya memiliki nilai yang paling besar dibandingkan dengan sampel-sampel yang lain sedangkan sampel yang palinng kecil adalah sampel daun puring kuning yang memiliki hasil minus. Hal yang sama juga terdapat pada klorofil b yang memiliki nilai tertinggi pada daun srikaya dan yang terendah pada daun puring kuning, hal tersebut dikarenakan perbedaan warna yang signifikan antar kedua daun tersebut. Slebihnya dari grafik tersebut dapat dipahami bahwa setiap tanaman memiliki kandungan klorofil yang berbeda-beda meskipun memiliki pigmen daun utama yaitu warna hijau.
-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Absorbansi A (µ/ml) Absorbansi B (µ/ml)
GRAFIK PENGUKURAN KANDUNGAN KLOROFIL
8 4.2 Pembahasan
Klorofil pada tanaman umumnya berwarna hijau namun pada daun terdapat juga pigmen warna lain yang menyebabkan daun tersebut tidak berwana hijau. Penyerapan cahaya dengan intensitas terhtentu juga dapat memberikan warna tetentu pula. Banyak tanaman yang daunnya berwana bukan hijau namun memiliki pigmen warna klorofil pada saat diuji di laboratorium, hal tersebut dikarenakan setiap tanaman tentunya harus melakukan proses fotosintesis yang hanya bisa dimasak pada daun dan bertempat pada kloroplas dengan bantuan pigmen warna hijau (klorofil). Perbedaan laju fotosintesis merupakan salah satu akibat berbedanya pigmen warna yang dominan terhdap daun tersebut. Daun yang memiliki pigmen warna hijau umumnya bisa memasak makanannya dengan cepat dibandingkan dengan daun yang berwarna selain hijau.
Klorofil sendiri terbagi menjadi dua macam yaitu klorofil a dan klorofil b. Pembedaan dua klorofil tersebut berdasarkan panjang gelombang yang diterima suatu zat. Praktikum kali ini menggunakan panjang gelombang 649 dan 665 nm pada spektofotometer. Panjang gelombang tersebut dpilih karena klorofil hanya bisa menangkap cahaya pada panjang gelombang tersebut.
Beberapa atau hampir keseluruhan tanaman memiliki nilai kandungan klorofil yang banyak ketika tanaman tersebut telah tua dibandingakan dengan tanaman yang memiliki daun masih muda. Klorofil yang banyak tersebut juga akan menghasilkan fotosintesis yang sejalan. Daun yang telah tua memasak makanan lebih banyak karena sel-sel dalam daun tersebut telah berpadu menjadi satu dan dapat berjalan sesuai dengan fungsinya masing-masing. Berbeda halnya dengan daun yang masih muda kemungkinan hanya dapat memasak makanan yang lebih sedikit dibandingkan dengan daun yang lebih tua hal tersebut dikarenakan jaringan-jaringan pada daun muda masih belum maksimal dalam menyerap bahan baku utama untuk proses fotosintesis. Daun muda dan daun telah tua mempunyai perbedaaan yang mencolok yaitu dari segi warnanya, daun tua umumnya memiliki warna hijau yang leih gelap hal tersebut menandakan klorofil dari daun tersebut banyak sedangkan pada daun muda berwarna kehijau-hijauan dan warnanya pun tidak segelap pada daun yang tua (Kamble et al, 2015).
9
Klorofil akan berlimpah ketika faktor lingkungan yang mendukung dari tanaman tersebut. Pada taanman puring kuning memiliki pigmen utama berwarna kuning sehingga tanaman tersebut memiliki kandungan klorofil a maupun klorofil b yang sedikit. Daun puring tersebut mengalami kesalahan dalam melakukan uji klorofil hal tersebut dibuktikan dengan hasil yang minus. Adaptasi pada lingkungan yang kurang sesuai sehingga dapat menghasilkan klorofil yang sedikit, baik klorofil a maupun klorofil b. Klorofil hanya dapat menerima cahaya pada gelombang-gelombang tertentu dan jika tidak memenuhi gelombang tersebut cahaya tersebut akan dipantulkan dan menghasilkan warna yang dapat kita lihat (Agustamia et al, 2016).
10
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Daun tanaman memiliki klorofil namun terdapat beberapa tanaman yang pigmen warna hijau tidak dominan sehingga berwarna selain hijau contohnya adalah daun puring kuning yang mempunyai warna kuning.
2. Panjang gelombang yang dapat diterima hanya 649 dan 665 nm, selain itu cahaya akan dipantulkan kembali dan tidak diserap oleh klorofil.
3. Klorofil a dan klorofil b mempunyai peran tertentu dan umumnya klorofil a memiliki nilai yang lebih besar.
5.2 Saran
Jalannya praktikum telah sesuai dan pembagian kerja telah rapi, namun terdapat beberapa penjelasan pada modul maupun saat praktikum terlalu tinggi bahasanya sehingga praktikan tidak dapat menangkapnya dengan maksimal. Kurangnya pengalaman dengan beberapa alat-alat laboratorium menyebabkan kemoloran pada saat praktikum.
11
DAFTAR PUSTAKA
Agustamia, C., A. Widiastuti, dan C. Sumardiyono. 2016. Pengaruh Stomata dan Klorofil pada Ketahanan Beberpa Varietas Jagung terhadap Penyakit Bulai. Perlindungan Tanaman Indonesia, 20(2): 89-94.
Arfandi, A dkk., 2013. Proses Pembentukan Feofitin Daun Suji Sebagai Bahan Aktif Photosensitizer Akibat Pemberian Variasi Suhu. Phylar of Physics,
1(1): 68-76
Costache,M. A., G. Campeanu., G. Neata. 2012. Studies Concerning the Extraction of Chlorophyll an Total Carotenoids from Vegetables.
Biotechnological, 17(5): 1-8
Jiangfeng, W., H. Dongxiang, S. Jinxiu, D. Haijie, and D. Weifen. 2015. Non-Destructive Measurement of Chlorophyll in Tomato Leaves Using Spectral Transmittance. 8(5): 73-78.
Kamble, P. N., S. P. Giri, R. S. Man, and A, Tiwana. 2015. Estimation of Chlorophyll Content in Young and Adult Leaves of Some Selected Plants.
Environmental Research and Technology, 5(6): 306-310.
Marviana, D. D., L. B. Utami., 2014. Respon Pertumbuhan Tanaman Terung (Solanum Melongena L.)Terhadap Pemberian Kompos Berbahan Dasar Tongkol Jagung dan Kotoran Kambing Sebagai Materi Pembelajaran Biologi Versi Kurikulum 2013. Jupemasi-Pbio, 1(1): 161-166
Pitojo, S., H. N. Puspita. 2007. Seri Budidaya Kesemek. Yogyakarta: Kanisius.
Proklamasiningsih, E dkk. 2012. Laju Fotosintesis dan Kandungan Klorofil Kedelai pada Media Tanam Masam dengan Pemberian Garam Aluminium.
Agrotrop, 2(1): 17-24.
Sumanta, N., C. I. Hapus, J. Nhabika, and R. Suprakash. 2014. Pectrophotometric Analysis of Chlorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvents. Chemical Sains, 4(9):63-69.
12 LAMPIRAN Data Mentah No Sampel Absorbansi (µ/ml) A B 1 Daun Terong 3,3738 2,039 2 Daun Srikaya 4,51934 2,7146
3 Daun Puring Kuning -0,023 0,103
4 Daun Rambutan 1,9845 1,2726
5 Daun Sirsak 1,53364 0,9802
6 Daun Jambu Air 0,85 0,59
Perhitungan kelompok 3 (daun puring kuning) Abs 665 = 0,03-0,03= 0
Abs 649 = 0,033-0,029= 0,004
Klorofil A = (13,7 x Abs 665) - (5,76 x Abs 649) = (13,7 x 0) - (5,76 x 0,004)
= -0,023 µ/ml
Klorofil B = (25,8 x Abs 649) – (1,60 x Abs 665) = (25,8 x0,004) – (1,60 x 0)
13 Tabel ACC dan Flowchart
17 Dokumentasi
Gambar 1. Menimbang daun seberat 0,5 gram
18
Gambar 3. Penambahan borate 10 mM
19
Gambar 5. Penambahan etanol absolute
20 Literatur
Agustamia, C., A. Widiastuti, dan C. Sumardiyono. 2016. Pengaruh Stomata dan Klorofil pada Ketahanan Beberpa Varietas Jagung terhadap Penyakit Bulai. Perlindungan Tanaman Indonesia, 20(2): 89-94.
21
Arfandi, A dkk., 2013. Proses Pembentukan Feofitin Daun Suji Sebagai Bahan Aktif Photosensitizer Akibat Pemberian Variasi Suhu. Phylar of Physics,
22
Costache,M. A., G. Campeanu., G. Neata. 2012. Studies Concerning the Extraction of Chlorophyll an Total Carotenoids from Vegetables.
23
Jiangfeng, W., H. Dongxiang, S. Jinxiu, D. Haijie, and D. Weifen. 2015. Non-Destructive Measurement of Chlorophyll in Tomato Leaves Using Spectral Transmittance. 8(5): 73-78.
24
Kamble, P. N., S. P. Giri, R. S. Man, and A, Tiwana. 2015. Estimation of Chlorophyll Content in Young and Adult Leaves of Some Selected Plants.
25
Marviana, D. D., L. B. Utami., 2014. Respon Pertumbuhan Tanaman Terung (Solanum Melongena L.)Terhadap Pemberian Kompos Berbahan Dasar Tongkol Jagung dan Kotoran Kambing Sebagai Materi Pembelajaran Biologi Versi Kurikulum 2013. Jupemasi-Pbio, 1(1): 161-166
26
27
Proklamasiningsih, E dkk. 2012. Laju Fotosintesis dan Kandungan Klorofil Kedelai pada Media Tanam Masam dengan Pemberian Garam Aluminium.
28
Sumanta, N., C. I. Hapus, J. Nhabika, and R. Suprakash. 2014. Pectrophotometric Analysis of Chlorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvents. Chemical Sains, 4(9):63-69.
