BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar
Belakang
Banyak proses yang berlangsung dalam daun, tetapi yang
menjadi pembeda dan yang terpenting ialah proses pembuatan bahan makanan.
Tumbuhan hijau memiliki kemampuan membuat makanan dari bahan-bahan baku dari
tanah dan udara, dan pada aktifitas inilah bergantung kehidupan tumbuhan dan
kehidupan seluruh binatang dan manusia. Seluruh benda hidup memerlukan energi
tidak saja untuk pertumbuhan dan reproduksi, tetapi juga untuk mempertahankan
kehidupan itu sendiri. Energi ini berasal dari energi kimiawi dalam makanan
yang dikonsumsi, sedangkan makanan itu asalnya dari proses fotosintesis (Sandara, 2012).
Fotosintesis merupakan suatu proses
biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang
dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas (Kimball,
2000).
Pada proses fotosintesa, terjadi
penangkapan energi cahaya oleh zat hijau daun untuk pembentukan bahan organik.
Fotosintesa hanya terjadi pada tanaman yang memiliki sel-sel
hijau termasuk pada beberapa jenis bakteri
(Baharsyah, 1983).
Berdasarkan hal di atas, percobaan
ini dilakukan dengan meleihat aktivitas fotosintesis berdasarkan spektrum warna
yang diterimanya.
I.2 Tujuan Percobaan
Tujuan
dari percobaan ini yaitu untuk melihat pengaruh perbedaan warna terhadap
aktivitas fotosintesis pada Hydrilla vercillata.
I.3 Waktu dan Tempat
Percobaan ini
dilaksanakan pada, hari Selasa, tanggal 27 Maret 2012, pukul 02.30 – 17.00
WITA, di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar, dan pengamatan data
dilakukan selama 30 menit.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Fotosintesis berasal dari kata foton
yang berarti cahaya, dan sintesis yang berarti menyusun. Jadi fotosintesis
dapat diartikan sebagai suatu penyusunan senyawa kimia kompleks yang memerlukan
energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah matahari. Proses ini dapat
berlangsung karena adanya suatu pigmen tertentu dengan bahan CO2 dan
H2O. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum, masing-masing
spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap
proses fotosintesis juga berbeda (Salisbury dan Ross, 1995).
Laju fotosintesis berbagai spesies
tumbuhan yang tumbuh pada berbagai daerah yang berbeda
seperti gurun kering, puncak gunung, dan hutan hujan tropika, sangat
berbeda. Perbedaan ini sebagian disebabkan oleh adanya keragaman cahaya,
suhu, dan ketersediaan air, tapi tiap spesies menunjukkan perbedaan yang besar
pada kondisi khusus yang optimum bagi mereka. Spesies yang
tumbuh pada lingkungan yang kaya sumberdaya
mempunyai kapasitas fotosintesis yang jauh
lebih tinggi daripada spesies yang tumbuh
pada lingkungan dengan persediaan air,
hara, dan cahaya yang terbatas (Salisbury dan Ross, 1995).
Laju fotosintesis ditingkatkan
tidak hanya oleh naiknya tingkat radiasi,
tapi juga oleh konsentrasi CO2 yang
lebih tinggi, khususnya bila stomata tertutup
sebagian karena kekeringan (Salisbury dan Ross, 1995).
Sel penutup memiliki klorofil
di dalam selnya sehingga dengan bantuan cahaya
matahari akan sangat berpengaruh buruk pada klorofil. Larutan klorofil yang
dihadapkan pada sinar kuat akan tampak
berkurang hijaunya. Daun-daun yang terkena langsung
umumnya akan tampak kekuning-kuningan, salah satu
cara untuk dapat menentukan kadar klorofil adalah
dengan metoda spektofotometri (Dwijoseputro, 1981).
Struktur klorofil berbeda-beda
dari struktur karotenoid, masing-masing terdapat
penataan selang-seling ikatan kovalen tunggal
dan ganda. Pada klorofil, sistem ikatan
yang berseling mengitari cincin porfirin,
sedangkan pada karotoid terdapat sepasang rantai hidrokarbon yang
menghubungkan struktur cincin terminal. Sifat inilah yang
memungkinkan molekul-molekul menyerap cahaya tampak
demikian kuatnya, yakni bertindak sebagai
pigmen. Sifat ini pulalah yang memungkinkan
molekul-molekul menyerap energi cahaya yang
dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis (Santoso, 2004).
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).
Spektrofotometri sesuai dengan
namanya adalah alat yang terdiri dari
spektrofotometer dan fotometer akan menghasilkan
sinar dari spektrum dengan panjang gelombang energi
secara relatif. Jika energi tersebut
ditransmisikan maka akan ditangkap oleh klorofil
yang terlarut tersebut. Pada fotometer filter
sinar dari panjang gelombang yang diinginkan
akan diperoleh dengan berbagai filter yang punya
spesifikasi melewati banyaknya panjang gelombang
tertentu (Noggle, 1979).
Cahaya hijau, kuning, jingga dan merah dipantulkan
oleh kedua pigmen ini. Kombinasi panjang gelombang yang dipantulkan oleh
kedua pigmen karotenoid ini tampak berwarna kuning. Ada
bukti yang menunjukkan bahwa beta-karoten lebih efektif
dalam mentransfer energi ke kedua pusat reaksi dibanding lutein atau pigmen
xanthofil yang disebut fucoxanthofil adalah sangat efektif dalam mentrensfer
energi. Di samping berperan sebagai penyerap
cahaya, karotenoid pada tilakoid juga berperan untuk
melindungi klorofil dari kerusakan oksidatif oleh O2, jika
intensitas cahaya sangat tinggi (Lakitan, 1993).
Sejak tipe-tipe atom atau
molekul yang sedikit berbeda pada tingkat
energinya, yang substansi menyerap cahaya
dengan suatu karakteristik panjang gelombang yang
berbeda. Ini biasanya ditunjukkan selama
penyerapan sinar pada tiap gelombangnya. Sebagai contoh, klorofil a
sangat kuat pada panjang gelombang 660 nm pada sinar merah dan paling rendah
pada panjang gelombang 430 nm pada sinar biru. Ketika
gelombang itu berpindah maka sinar yang
ada di sebelah kiri adalah sinar hijau yang bisa kita lihat
(Guttman, 1983).
Aksi dari cahaya hijau dan
kuning yang menyebabkan fotosistem pada tumbuhan
tingkat tinggi dan penyerapan panjang
gelombang ini oleh daun sebenarnya relatif tinggi, lebih
tinggi dari yang ditampakkan pada spektrum serapan klorofil dan karotenoid.
Tetapi, bukan berarti bahwaada pigmen lain yang berperan menyerap
cahaya tersebut. Alasan utama mengapa spektrum
aksi lebih tinggi dari spektrum serapan adalah karena
cahaya hijau dan kuning yang tidak segera diserap akan
dipantulkan berulang-ulang di dalam sel
fotosintetik sampai akhirnya diserap oleh klorofil dan
menyumbangkan energi untuk fotosintesis (Lakitan, 1993).
Cahaya putih mengandung semua
warna spektrum kasat mata dari
merah-violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak
diserap dengan baik secara merata oleh klorofil. Adalah
mungkin untuk menentukan bagaimana efektifnya
setiap panjang gelombang (warna) diserap
dengan menggunakan suatu larutan klorofil dengan cahaya
monokromatik (cahaya berwarna satu) (Kimball, 2000).
Penambatan CO2 paling
banyak terjadi sekitar tengah hari ketika
tingkat cahaya paling tinggi. Cahaya sering
membatasi fotosintesis terlihat juga dengan menurunnya
laju penambatan CO2 ketika tumbuhan terkena bayangan awan sebentar
(Salisbury dan Ross, 1995).
Macam-macam spektrum warna dan panjang gelombangnya, yaitu
(Wikipedia, 2012)
:
· Ungu 380-450
nm
· Biru 450-495
nm
· Hijau
495-570 nm
· Kuning
570-590 nm
· Jingga
590-620 nm
· Merah
620-750 nm
Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang
didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur
larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan
monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Spektrofotometer
adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi
panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini,
metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri (Saputra, 2012).
Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu
pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi.
Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan
dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas
untuk komponen yang berbeda (Saputra, 2012).
DAFTAR
PUSTAKA
Baharsyah, 1983. Pengantar
Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia: Jakarta.
Dwijoseputro, D., 1981. Fisiologi
Tumbuhan Jilid 2. PT. Gramedia: Jakarta.
Guttman,
B. S. Dan John, W. Hopkins, 1983. Understanding Biology. Harcourt Brace
Jovanovich: New York.
Kimball,
J.W., 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga:
Jakarta.
Lakitan,
Benyamin., 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Grafindo Persada:
Jakarta.
Noggle,
R. R. dan Fritzs, J. George, 1979.
Introductor Plant Physiology. Mall of India Private Ilmited:
New Delhi.
Salisbury,
F. B. dan Cleon. W. Ross, 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB:
Bandung.
Sandara,
2012. Laporan Penelitian Pengaruh Intensitas Cahaya. http://link.lunk.blogspot.com.
Diakses tanggal 28 Maret 2012, pukul 20.47 WITA.
Saputra,
Edy, 2012. Spektrofotometer. http://www.chem-is-try.org. Diakses tanggal
28 Maret 2012, pukul 20.45 WITA.
Santoso,
2004,. Fisiologi Tumbuhan. Universitas Muhammadiyah
Bengkulu: Bengkulu.
Wikipedia,
2012. Spektrum Optik. http://wikipedia.com. Diakses tanggal 28
Maret 2012, pukul 20.50 WITA.
BAB III
METODE PERCOBAAN
III.1 Alat
Alat yang digunakan dalam percobaan
ini yaitu gelas piala, corong, tabung reaksi, alat tulis, kertas minyak
warna kuning, biru, merah, dan
stopwatch.
III.2
Bahan
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu Hydrilla verticillata dan
air.
III.3
Prosedur Percobaan
1. Memasukkan Hydrilla verticillata ke
dalam gelas piala kurang lebih 2 tangkai dan ditutup dengan corong.
2. Mengisi tabung
dengan air sampai penuh kemudian diletakkan terbalik dalam gelas piala.
Diusahakan agar tidak terbentuk ruang udara.
3. Gelas piala
dibungkus dengan kertas berwarna dan diletakkan di bawah cahaya matahari terang
selama 30 menit.
4. Setelah 30
menit, dinding tabung dipukul-pukul agar gelembung terlepas dari tanaman. Lalu
menandai ruang udara yang terbentuk dengan spidol.
5. Mengeluarkan
isi tabung, dikeringkan dan diisi dengan air dengan menggunakan pipet tetes
sampai batas yang telah ditandai.
6. Volume air ini
sama dengan volume oksigen yang terbentuk selama fotosintesis. Terakhir dibandingkan
pengaruh warna terhadap reaksi ini.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil
Tabel Hasil Pengamatan
|
Spektrum cahaya
|
Volume O2
yang terbentuk (ml)
|
|
Merah
Kuning
biru
|
0,22
0,26
0,38
|
IV.2
Pembahasan
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan
tanaman Hydrilla verticillata yang dibungkus dengan berbagai kertas
minyak berwarna. Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk melihat pengaruh panjang
gelombang dan spektrum cahaya matahari terhadap aktivitas fotosintesis tanaman Hydrilla
verticillata dengan menggunakan kertas minyak berwarna merah, kuning, dan
biru sebagai indikator. Indikator terjadinya
fotosintesis pada percobaan ini yaitu tanaman akan menghasilkan gelembung udara
yang merupakan oksigen sebagai hasil dari fotosintesis
Berdasarkan tabel pengamatan diperoleh jumlah gelembung
udara yang berbeda pada beberapa variasi spektrum warna sesuai dengan warna
yang digunakan. Pengamatan pada gelas piala yang dibungkus dengan kertas minyak
berwarna merah diperoleh hasil yaitu 0,22 ml volume oksigen.
Pengamatan pada gelas piala yang dibungkus
dengan kertas minyak berwarna kuning yaitu diperoleh hasil yaitu 0,26 ml volume oksigen.
Pengamatan pada gelas piala yang dibungkus
dengan kertas minyak berwarna biru yaitu diperoleh hasil yaitu 0,38 ml volume oksigen.
Berdasarkan hasil data diatas tidak sesuai
dengan teori, yang mana volume oksigen yang dibungkus dengan kertas minyak
warna biru dan kuning lebih banyak daripada yang dibungkus dengan kertas minyak
warna merah. Seharusnya volume oksigen terbanyak terdapat pada tabung yang
dibungkus dengan kertas minyak berwarna merah karena sinar merah memiliki
panjang gelombang terbesar dibandingkan dengan sinar kuning dan biru yang
memiliki panjang gelombang pendek. Perbedaan panjang gelombang inilah yang akan memberikan
pengaruh yang berbeda pula terhadap proses fotosintesis.
Percobaan ini tidak sesuai dengan teori
karena terjadinya kesalahan pada saat praktikum yaitu tidak diberikannya label
pada tabung reaksi, yang kemungkinan tabung reaksi tertukar pada saat
pengukuran.
Faktor lain yang dapat mempengaruhi
percobaan ini adalah intensitas cahaya matahari yang kurang pada saat percobaan
ini dilakukan. Kurangnya intensitas cahaya menyebabkan panjang gelombang yang
diserap tanaman tersebut juga kurang sehingga berpengaruh pada proses
fotosintesis.
BAB
V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh setelah
melakukan percobaan ini yaitu diperoleh perbedaan kecepatan fotosintesis dari
ketiga gelas piala yang diberikan perlakuan spektrum warna tertentu dengan
hasil spektrum warna biru
dapat mempercepat proses fotosintesis meskipun tidak semaksimal dibandingkan
dengan spektrum warna merah.
V.2
Saran
Sebaiknya alat dan bahan diperlengkap agar jalannya
praktikum lebih lancar.
Komentar
Posting Komentar