LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI
TUMBUHAN
Percobaan Fotosintesis
“Pengaruh
Konsentrasi CO2 Dalam Proses Fotosintesis”
Oleh :
Nama : Siti Rosida
NIM : 140210103019
Kelas/Kelompok : A/1
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN
BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2016
I.
Judul
Percobaan
Fotosintesis (Pengaruh Konsentrasi CO2 Dalam Proses Fotosintesis)
II.
Tujuan
Untuk
mengetahui pengaruh konsentrasi karbondioksida dalam proses fotosintesis.
III.
Dasar
Teori
Fotosintesis terjadi pada semua bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau
karena memiliki kloroplas, akan tetapi tempat utama berlangsungnya fotosintesis
adalah daun. Pigmen warna hijau yang terdapat pada kloroplas disebut dengan
klorofil dan dari zat inilah warna daun berasal. Klorofil menyerap energi
cahaya yang menggerakkan sintesis molekul makanan dalam kloroplas untuk
menghasilkan energi (Campbell, 2010).
Proses sintesis karbohidrat dari bahan-bahan
anorganik (CO2 dan H2O) pada tumbuhan berpigmen dengan
bantuan cahaya disebut fotosintesis, dengan persamaan reaksi:
cahaya
6CO2
+ 6H2O C6H12O6
+ 6O2
klorofil
Berdasarkan persamaan tersebut, CO2 dan H2O
merupakan substrat dalam reaksi fotosintesis dan dengan bantuan cahaya serta
klorofil akan menghasilkan karbohidrat dan melepaskan oksigen (Ai, 2012).
Dalam proses fotosintesis CO2 + H2O
+ Energi à O2 + Gula, dan sebaliknya di dalam proses
respirasi dimana gula + CO2 à CO2 + H2O + Energi. Oleh
karena itu, CO2
memegang peranan penting dalam proses fotosintesis. Selain itu, ketika tanaman mati akan terjadi proses pembusukan yang
menghasilkan CO2. Dengan demikian, siklus karbon akan selalu membawa keseimbangan antara CO2
yang dibutuhkan oleh organisme hidup dan CO2 yang dilepaskan dari proses respirasi
(Zulkifli, 2014).
Organ utama
tumbuhan tempat berlangsungnya proses fotosintesis adalah daun. Tumbuhan
menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil yang memberi warna
hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas,
dimana fotosintesis berlangsung tepatnya pada bagian stroma. Meskipun seluruh
bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian
besar energi dihasilkan di daun. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis
dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu reaksi terang karena
memerlukan cahaya dan reaksi gelap tidak memerlukan cahaya tetapi
memerlukan karbon dioksida. Terdapat perbedaan morfologi daun yang berhubungan
dengan proses fotosintesis: ketebalan daun, kloroplas, anatomi daun, dan enzim
siklus Calvin. Perubahan ini di respon tumbuhan dengan laju fotosintesis turun,
berfotosintesis dengan laju tinggi walaupun dengan cahaya rendah, titik
kompensasi cahayanya sangat rendah sehingga pertumbuhannya sangat lambat
(Salisbury dan Rose, 1995).
Daun biasanya memiliki
area permukaan yang luas dan rasio permukaan terhadap volume yang tinggi. Area
permukaan yang luas berfungsi untuk meningkatkan absorpsi cahaya saat
fotosintesis. Rasio permukaan terhadap volume yang tinggi membantu absorpsi CO2
selama proses fotosintesis serta pelepasan O2 sebagai produk
sampingan fotosintesis. Sewaktu berdifusi melalui stomata, CO2
memasuki rongga-rongga udara yang
terbentuk oleh sel-sel mesofil berongga. Karena bentuk sel-sel ini tidak
teratur maka permukaan internal daun mungkin 10 hingga 30 kali lebih besar
daripada area pemukaan internal mesofil. Adapun morfologi daun yang
mempengaruhi laju fotosintesis terjadi dengan 4 cara yaitu intersepsi cahaya,
pengaturan temperatur, keseimbangan air dan difusi CO2 (Sopandie,
2001).
Faktor yang
mempengaruhi laju fotosintesis, yaitu:
1. Konsentrasi
karbondioksida
Konsentrasi karbondioksida yang
rendah akan mempengaruhi laju fotosintesis hingga kecepatanya sebanding dengan
konsentrasi karbondioksida. Namun bila konsentrasi karbondioksida tersebut
naik, maka laju fotosintesis mencapai maksimum kira-kira pada konsentrasi 1%,
dan ketika berada pada persentase ini maka laju fotosintesis akan konstan pada
kisaran lebar dari karbondioksida.
2. Intensitas
cahaya
Ketika intensitas cahaya rendah,
maka akan menyebabkan perputaran gas pada proses fotosintesis lebih kecil
daripada proses respirasi. Pada keadaan ini titik kompensasi yaitu konsentrasi
karbondioksida yang diambil untuk fotosintesis dan dikeluarkan untuk respirasi
seimbang, maka meningkatnya intensitas cahaya menyebabkan kenaikan sebanding
dengan laju fotosintesis. Pada intensitas cahaya sedang peningkatan laju
fotosintesis menurun, sedangkan pada intensitas cahaya tinggi laju fotosintesis
cenderung konstan.
3. Suhu
Laju fotosintesis pada tumbuhan
tropis meningkat dari suhu minimum 5°C sampai 35°C, di atas kisaran tersebut laju
fotosintesis akan menurun. Suhu di atas 35°C akan menyebabkan kerusakan
sementara atau permanen protoplasma yang mengkibatkan menurunnya kecepatan
fotosintesis, semakin tinggi suhu maka semakin cepat penurunan laju
fotosintesis (Handoko, 2013).
IV.
Metode
Pengamatan
4.1 Alat
dan Bahan
4.1.1 Alat
a. Beaker
glass
b. Timbangan
c. Pengaduk
d. Pelubang
kertas atau sedotan plastik
e. Syringe
f. Labu
ukur
4.1.2 Bahan
a. Daun
bougenville
b. Soda
kue
c. Aquades
d. Cairan
pencuci piring
4.2 Prosedur
Kerja
 |
||
 |
||
V.
Hasil
Pengamatan
|
Perlakuan
|
Kelompok
|
Jumlah piringan yang naik ke permukaan
|
Waktu
|
|
1
|
1
|
8 piringan
|
30 menit
|
|
6
|
10 piringan
|
6 menit 38 detik
|
|
|
2
|
2
|
10 piringan
|
8 menit
|
|
5
|
10 piringan
|
14 menit 15 detik
|
|
|
3
|
3
|
10 piringan
|
14 menit 14 detik
|
|
4
|
10 piringan
|
13 menit 11 detik
|
VI.
Pembahasan
Praktikum
ini dilakukan dengan cara, mengisi 3 buah beaker glass masing-masing dengan 300
ml air, lalu menambahkan 1 tetes cairan pembersih piring. Mengaduk hingga
tercampur rata, tetapi jangan sampai membentuk busa. Kemudian menimbang soda
kue dengan berat 1 gram, 2 gram dan 3 gram. Memasukkan ke dalam beaker glass,
dan mengaduk hingga larut. Memberi tanda untuk masing-masing konsentrasi.
Selanjutnya membuat 30 piringan daun dengan menggunakan pelubang kertas atau
sedotan plastik, menghindari bagian tulang daun. Memilih piringan yang
mempunyai pinggiran rata dan tidak rusak. Memisahkan syringe dari piston,
memasukkan piringan daun ke dalam silinder syringe, memasukkan lagi piston dan
menekan hati-hati hingga hanya menyisakan sedikit ruang (±10%) untuk daun dan
udara. Satu syringe berisi 10 piringan daun. Memasukkan sedikit larutan soda
kue ke dalam syringe, mengetuk-ngetuk perlahan. Menutup ujung syringe dengan
ujung jari, menarik piston keluar untuk menciptakan ruang vakum. Menahan selama
10 detik sambil digoyang-goyang. Perlahan lepaskan ujung jari dan mengamati
piringan daun yang tenggelam. Prosedur ini dapat diulangi jika belum
mendapatkan hasil yang diinginkan. Memasukkan isi silinder syringe ke dalam
gelas plastik, menambahkan larutan soda kue hingga ketinggian ±3 cm. Meletakkan
dibawah nyala lampu atau dibawah sinar matahari langsung. Menghitung jumlah
piringan daun yang naik ke permukaan setelah 30 menit penyinaran.
Pada
pengamatan ini melakukan tiga jenis perlakuan, yaitu penambahan soda kue dengan
perbandingan 1 gram, 2 gram, dan 3 gram. Pada kelompok 1 dan 6 menggunakan 1
gram soda kue, kelompok 2 dan 5 menggunakan 2 gram soda kue, serta kelompok 3
dan 4 menggunakan 3 gram soda kue. Pada kelompok 1 hasilnya menunjukkan bahwa 8
piringan yang naik ke permukaan membutuhkan waktu 30 menit, sedangkan pada
kelompok 6 membutuhkan waktu 6 menit 38 detik untuk menaikkan 10 piringan ke
permukaan. Pada kelompok 2 membutuhkan waktu 8 menit untuk menaikkan 10
piringan ke permukaan, sedangkan kelompok 5 membutuhkan waktu 14 menit 15 detik
untuk menaikkan 10 piringan ke permukaan. Serta pada kelompok 3 membutuhkan
waktu 14 menit 14 detik untuk menaikkan 10 piringan ke permukaan, sedangkan
kelompok 4 membutuhkan waktu 13 menit 11 detik untuk menaikkan 10 piringan ke
permukaan.
Soda kue
merupakan soda yang bersifat basa. Soda kue ini akan mengeluarkan
gelembung-gelembung udara jika ditambahkan dengan cairan yang bersifat asam.
Pada tumbuhan, soda kue dapat mempercepat laju reaksi fotosintesis. Hasil dari
reaksi soda kue dengan air (H2O) akan menghasilkan gas berupa CO2
yang merupakan faktor utama dari pembentukan reaksi fotosintesis. Jadi semakin
banyak soda kue yang diberikan semakin banyak CO2 yang dihasilkan
dan semakin cepat proses fotosintesis yang dilakukannya sehingga hasil dari
fotosintesis yang berupa oksigen akan banyak yang dihasilkan. Sehingga semakin
banyak konsentrasi soda kue yang digunakan maka semakin banyak dan cepat
piringan daun yang naik dipermukaan.
Dari
hasil pengamatan tersebut terdapat perbedaan waktu dalam kenaikan piringan ke
permukaan, contohnya pada kelompok 1 dan 6, dan kelompok 2 dan 5. Perbedaan
waktu tersebut terjadi karena beberapa faktor, diantaranya yaitu berat tumbuhan
yang digunakan dalam berbeda, karena semakin berat suatu tumbuhan maka waktu
yang diperlukan untuk menaikkan piringan semakin lambat sedangkan semakin
ringan piringan maka waktu yang dibutuhkan semakin cepat. Perbedaan berat daun
tersebut terjadi karena penggunaan daun yang berbeda antara daun yang muda atau
tua, daun muda beratnya lebih ringan daripada daun yang sudah tua. Perbedaan
itu juga dapat terjadi karena pengaruh intensitas cahaya yang masuk dalam
beaker glass tidak sama, sehingga dapat memperlambat waktu yang dibutuhkan
dalam menaikkan piringan ke permukaan larutan. Jadi pada praktikum ini terdapat
suatu kesalahan yaitu pada kelompok 6 dan kelompok 2, karena waktu yang
diperlukan untuk menaikkan daun ke permukaan lebih cepat daripada kelompok 3
atau 4. Padahal seharusnya waktu yang paling cepat untuk menaikkan daun ke
permukaan adalah kelompok 3 atau 4, karena pada kelompok tersebut menggunakan
konsentrasi soda kue paling banyak yaitu 3 gram, sedangkan kelompok 6 hanya 1
gram dan kelompok 2 hanya 2 gram.
Adapun
fungsi dari pemberian sunlight adalah untuk merusak lapisan kutikula pada
permukaan daun. Sedangkan fungsi dari pemberian soda kue dengan konsentrasi
berbeda adalah soda kue digunakan sebagai pengganti CO2 yang akan
berpengaruh terhadap proses fotosintesis. Konsentrasi soda kue yang berbeda
menandakan pengaruh konsentrasi CO2 dalam proses fotosintesis. Sedangkan
fungsi pemberian ruang vakum pada piston adalah untuk menghilangkan oksigen
yang terkandung dalam daun.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi laju fotosintesis ada dua macam yaitu, faktor internal dan
faktor eksternal. Faktor internal meliputi:
a. Berat tumbuhan. Semakin berat suatu tumbuhan maka CO2
yang dihasilkan akan semakin sedikit sehingga akibatnya piringan daun tidak
cepat naik ke permukaan sedangkan jika berat tumbuhan yang dipakai ringan maka
CO2 yang dihasilkan juga akan semakin banyak sehingga laju fotosintesis
akan cepat terjadi,
b. Kandungan klorofil. Semakin banyak kandungan klorofil
di dalam kloroplas maka menyebabkan semakin tinggi kecepatan pembentukan
oksigen dan penyerapan CO2. Hal ini dapat mempercepat laju
fotosintesis apabila klorofil daun tersedia dengan jumlah banyak. Jika kadar
klorofil berkurang, maka daun akan menguning. Hal ini akan menurunkan laju
fotosintesis,
c. Penimbunan hasil fotosintesis (fotosintat). Dimana
semakin tinggi penimbunan hasil fotosintesis, proses fotosintesis akan semakin
rendah atau berkurang karena suplai energi sel telah terpenuhi, dengan
rendahnya proses fotosintesis menyebabkan penyerapan CO2 akan
berkurang, oksigen dan gula yang terbentuk juga sedikit. Penimbunan hasil
fotosintesis pada sel yang mengandung klorofil menghalangi pengikatan energi
cahaya,
d. Umur daun. Apabila daun yang digunakan memiliki umur
yang masih muda maka beratnya akan ringan dan dapat mempercepat penyerapan CO2
dan laju fotosintesis juga akan cepat namun sebaliknya jika daun yang dipakai
lebih tua maka akan menghambat laju fotosintesis dikarenakan daun tua mengalami
perombakan klorofil dan terjadi penurunan fungsi kloroplas,
e. Luas permukaan daun, besar kecilnya daun, serta tebal
tipisnya daun. Ketiga faktor ini secara bersamaan akan berpengaruh terhadap
laju fotosintesis dimana semakin luas permukaan daun maka penyerapan CO2 juga semakin banyak dan laju
fotosintesis akan cepat. Sedangkan besar kecilnya daun dan tebal tipisnya daun
maka semakin besar daun dan tipis maka laju fotosintesis akan semakin.
Sedangkan
faktor eksternal yang
mempengaruhi laju fotosintesis, yaitu:
a.
Intensitas
cahaya matahari. Semakin tinggi intensitas cahaya maka semakin tinggi pula
penyerapan CO2 di udara untuk berlangsungnya proses fotosintesis.
Cahaya pengaruhnya lewat intensitas, panjang gelombang, kualitas lama
penyinaran, dan besarnya pantulan. Secara tidak langsung mempengaruhi membuka
dan menutupnya stomata sehingga mempengaruhi difusi CO2 untuk
fotosintesis,
b.
Konsentrasi
CO2. Dimana semakin tinggi konsentrasi CO2 maka semakin
tinggi pula proses fotosintesis, namun perlu diketahui juga bahwa kadar CO2
tidak boleh diberikan dalam jumlah yang sangat besar, hal ini dikarenakan akan
menyebabkan kecepatan fotosintesis berkurang karena kadar CO2 yang
tinggi juga akan menurunkan pH cairan sel sehingga stomata bisa menutup dan laju
fotosintesis menjadi lambat,
c.
Kadar
O2 di udara. Oksigen merupakan hasil tambahan fotosintesis dan
berada dalam jumlah yang banyak akan menghambat fotosintesis terutama lewat
proses fotorespirasi,
d.
Suhu
atau temperatur. Semakin tinggi suhu akan mempercepat fotosintesis, sedangkan
semakin rendah suhu bisa memperlambat fotosintesis. Enzim-enzim yang bekerja
dalam fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumya laju
fotosintesis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi
enzim,
e.
Kelembapan
udara. Jika kelembapan udara di sekitar tanaman tinggi justru terjadi
perlambatan laju transpirasi dan fotosintesis sedangkan semakin rendah
kelembapan akan mendukung laju fotosintesis untuk bergerak cepat,
f.
Kecepatan
Angin. Mempunyai peran ganda yang cenderung bertentangan dengan laju
transpirasi. Angin menyapu uap air hasil transpirasi sehingga angin akan
menurunkan kelembapan udara diatas stomata sehingga laju fotosintesis
berlangsung cepat. Namun, jika angin menyapu daun akan berpengaruh pada suhu
daun, suhu daun akan menurun dan laju fotosintesis menjadi lambat,
g.
Kandungan
air tanah. Jika kandungan air tanah banyak maka potensial air tanah akan lebih
tinggi dibandingkan sel-sel xilem sehingga laju transpirasi maupun fotosintesis
juga berlangsung cepat. Sebaliknya, kekurangan air akan berakibat stomata
menutup dan menghambat penyerapan CO2 sehingga mengurangi laju fotosintesis
(Lakitan, 2004).
VII.
Kesimpulan
Penggunaan
soda kue sebagai pengganti karbondioksida (CO2) dapat mempercepat
laju reaksi fotosintesis. Karena dari hasil reaksi soda kue dengan air (H2O)
akan menghasilkan gas berupa CO2 yang merupakan faktor utama dari
pembentukan reaksi fotosintesis. Jadi, semakin banyak konsentrasi soda kue yang
diberikan maka semakin banyak pula CO2 yang dihasilkan, serta semakin
cepat proses fotosintesis yang terjadi.
VIII.
Saran
Pada
praktikum ini terjadi kesalahan hasil pada beberapa kelompok yang disebabkan
oleh beberapa faktor. Namun kesalahan tersebut juga dapat terjadi akibat
kesalahan dari praktikan. Oleh karena itu, bagi praktikan diharapkan lebih
teliti saat melakukan percobaan agar dapat meminimalisir terjadinya kesalahan
maupun kegagalan praktikum.
DAFTAR
PUSTAKA
Ai, Nio Song. 2012. Evolusi Fotosintesis Pada
Tumbuhan. Jurnal Ilmiah Sains.
Vol.12, No.1.
Campbell, Neil A, dkk. 2010. Biologi Edisi kedelapan Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Handoko, Pabib. 2013. Pengaruh Spektrum Cahaya Tampak
Terhadap Laju
Fotosintesis Tanaman Air Hydrilla verticillata.Jurnal FKIP
Kediri.2013.
Lakitan, Benyamin. 2004. Dasar- Dasar Fisiologi Tanaman. Jakarta:
PT Raja
Grafindo Persada.
Salisbury, F.B. & C.W. Ross. 1995. Fisiologi tumbuhan Jilid 3. Bandung: ITB.
Sopandie, Didy. 2001. Fisiologi Adaptasi Tanaman. Bogor:
Institut Pertanian
Bogor.
Zulkifli, Hilda. 2014.
Kerusakan Struktur, Morfologi dan Biokimia Tanaman Sebagai Bioindikator Penurunan Kualitas Udara. Jurnal Majalah Ilmiah
Sriwijaya. Vol. 18, No. 11. ISSN : 0126-4680. Universitas
Sriwijaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar