LAPORAN PRAKTIKUMANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHANCARBOHYDRATE TEST OF PHOTOSYNTHESIS

DISUSUN OLEH : Nama : SOPAN HADI Nim : F05112017 Kelompok : III ( TIGA )

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGIFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS TANJUNGPURAPONTIANAK2014

CARBOHYDRATE TEST OF PHOTOSYNTHESIS ABSTRAKFotosintesis adalah proses pemecahankarbohidrat 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. Maka tujuan dari percobaan ini yaitu untuk membuktikan bahwa proses fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah klorofil dan membuktikan proses fotosintesis menghasilkan karbohidrat.

Kata kunci:Fotosintesis, Karbohidrat, Klorofil.

PENDAHULUANAktivitas 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.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 adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari ( dalam bentuk foton ) ditangkap dan diubah menjadi energi kimia ( ATP dan NADPH ). Energi kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbon dioksida. Jadi, seluruh molekul organik lainnya dari tanaman disintesa dari energi dan adanya organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk berfotosintesis( Devlin, 1975 ) .Proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain air ( H2O ), konsentrasi CO2, suhu, umur daun, translokasi karbohidrat, dan cahayayang 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, 1994 ) .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 merupakan zat hijau daun yang terdapat pada semua tumbuhan hijau yang berfotosintesis. Berdasarkan penelitian,klorofilternyata tidak hanya berperan sebagai pigmen fotosintesis. Proses fotosintesis membutuhkanklorofil, makaklorofilumumnya disintesis pada daun untuk menangkap cahaya matahari yang jumlahnya berbeda pada tiap spesies tergantung dari faktor lingkungan dan genetiknya. Faktor-faktor yang mempengaruhi sintesisklorofilmeliputi: cahaya, gula atau karbohidrat, air, temperatur, faktor genetik dan unsur-unsur nitrogen, magnesium, besi, mangan, Cu, Zn, sulfur, dan oksigen.Faktor utama pembentukklorofiladalah nitrogen (N). Unsur N merupakan unsur hara makro. Unsur ini diperlukan oleh tanaman dalam jumlah banyak. Unsur N diperlukan oleh tanaman, salah satunya sebagai penyusunklorofil. Tanaman yang kekurangan unsur N akan menunjukkan gejala antara lain klorosis pada daun. Tanaman tidak dapat menggunakan N2secara langsung. Gas N2tersebut harus difiksasi oleh bakteri menjadi amonia (NH3) (Hendriyani dan Setiari, 2009).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 ). Antara klorofil a dan klorofil b mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda, dimana klorofil a di samping bisamenyerap energi cahaya, klorofil ini juga bisamerubah energi cahaya dan tidak bisa merubahnya menjadi energi kimia dan energi itu akan ditransfer dari klorofil b ke klorofil a. Klorofil b ini tidak larut dalam etanol tapi dapat larut dalam ester, dan kedua jenis klorofil ini larut dalam senyawa aseton(Devlin, 1975).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) (Subandi,2008).Warna daun berasal dari klorofil, pigmen warna hijau yang terdapat di dalam kloroplas. Energi cahaya yang diserap klorofil inilah yang menggerakkan sitesis molekul makanan dalam kloroplas. Kloroplas ditemukan terutama dalam sel mesofil, yaitu jaringan yang terdapat di bagian dalam daun. Karbon dioksida masuk ke dalam daun, dan oksigen keluar, melalui pori mikroskopik yang di sebut stomata(Campbell, 2003).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 dan Fritz, 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 ( CO2dan H2O ) pada tumbuhan berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari disebut fotosintesis dengan persamaan reaksi kimia berikut ini :6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2Berdasarkan 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 ) .Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm). Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda (Pratama,2009).Pada tahun 1860, Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia menggunakan 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 ) .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 dan Fritz, 1979).Dalam praktikum kali ini, Masalah yang diangkat penulis apakah adanya karbohidrat dalam hasil fotosintesis dan apakah proses fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah klorofil pada tanamanCaladium bicolor?. Berdasarkan masalah tersebut, maka tujuan dari percobaan ini yaitu untuk membuktikan bahwa proses fotosintesis dipengaruhi oleh jumlah klorofil dan membuktikan proses fotosintesis menghasilkan karbohidrat.

METODOLOGIPraktikum mengenai Carbohydrate test of photosynthesis, dilaksanakan pada hari sabtu tanggal 10 Mei 2014 di laboratorium pendidikan biologi, fakultas keguruan dan ilmu pendidikan, universitas tanjungpura pontianak, pukul 08:30 -selesai WIB.Adapun alat dan bahan yang digunakan saat praktikum ini, yaitu Alat yang digunakan berupa gelas beaker, cawan petri, tabung reaksi, gunting, bunsen, tripod, pinset. Sedangkan bahan yang digunakan berupa tumbuhanCaladium bicolor, alkohol dan iodin / lugol.Langkah kerja pada praktikum ini yaitu ambillah beberapa daunCaladium bicolor, potonglah beberapa daun yang berwarna hijau dan putih, lakukanlah tes dengan lugol, bagaimana melakukan tes dengan larutan lugol dapat dilihat di buku penuntun. Pertama, masukkan potongan daun hijau dan putih ke dalam air mendidih selama beberapa menit sampai layu. Kedua, setelah itu masukkan potongan daun hijau ke dalam alkohol panas untuk melarutkan klorofilnya. Ketiga, cuci daun dengan air mengalir. Keempat, tetesi daun dengan Lugol / iodin dan amati perubahan warna yang terjadi.HASIL DAN PEMBAHASANData Pengamatan :1. Tabel Pengamatan pada daunCaladium bicolorberwarna hijau dan pink :Warna daunCaladium bicolorWarna setelah ditetesi lugolKeterangan

Daun berwarna hijau.Berwarna ungu kehitam-hitaman.Daun yang mengandung dan menghasilkan karbohidrat dari hasil fotosintesis.

Daun berwarna pinkBerwarna coklat.Daun yang tidak mengandung dan tidak menghasilkan karbohidrat.

Pembahasan :Fotosintesis adalah 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 :6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2Pada 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.Pada praktikum ini digunakan bahan berupa tumbuhan daunCaladium bicolordan ditetesi larutan lugol. Bila dilihat hasil pengamatan yang dilakukan, bahwa daun yang berwarna hijau menghasilkan warna ungu kehitam-hitaman, berarti daun tersebut mengandung dan menghasilkan karbohidrat dari hasil fotosintesis, sedangkan pada daun yang berwarna pink ( merah muda) menghasilkan warna coklat, berarti daun tersebut tidak mengandung dan tidak menghasilkan karbohidrat. Hal tersebut dikarenakan bagian daun yang berwarna pink ( merah muda ) tidak terkena cahaya matahari, maka tidak dapat melakukan fotosintesis, sehingga tidak membentuk amilum atau karbohidrat. Dari data tersebut, sesuai dengan literatur yaitu menurut( Malcome, 1990 )bahwa 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.Dalam daun terdapat amilum ( polisakarida ) yang merupakan hasil proses fotosintesis. Warna ungu muncul saat daun ditetesi dengan larutan Iodine yang dibentuk olehikatan tara-amilum yang mampu mengikat iodium sehingga menghasilkan warna ungu. Bagian daun yang tertutupi tidakmampu menyerap cahaya sehingga tidak terjadi fotosintesis menyebabkanamilum 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

KESIMPULANFotosintesis memerlukan cahaya, buktinya bagian daun yang terbuka terkena cahaya matahari langsung terbentuk amilum dari hasil fotosintesis. Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan, daun yang berwarna hijau mengandung karbohidrat dan daun berwarna pik (merah muda) tidak mengandung karbohidrat dari hasil fotosintesis. 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.

REFERENSICampbell, Neil A.Biologi.2003. Jakarta: Erlangga.Devlin, Robert M. 1975.Plant Physiology Third Edition. New York : D. Van Nostrand.Dwijoseputro. 1995.Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Jakarta: Gramedia.Fransisco. 2000.Prosedur standar untuk penentuan klorofila dengan metode spektroskopi. http://www.ices.dk/ocean/procedures/timeschl.pdf. diakses tanggal 17 juni 2013.Hendriyani, Ika Susanti dan Setiari, Nintya. 2009.Kandungan Klorofil dan Pertumbuhan Kacang Panjang(Vigna sinensis)pada Tingkat Penyediaan Air yang Berbeda.J. Sains & Mat. Vol17 No. 3, Juli 2009: 145-150.http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:mfANPEqVi0kJ:eprints.undip.ac.id/2335/1/artikel_jsm_nintya.pdf+Klorofil+pdf&h. (Diakses pada17 Mei 2012).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.comNoggle, Ray, R dan Fritzs, J. George. 1979.Introductor Plant Physiology. New Delhi : Mall of India Private Ilmited.Pratama, Tomi Anugrah. 2009.Fotosintesis. http:// thetom 022.files. wordpress. Com / 2009 / 06 / fotosintesis . pdf. (Diakses pada17 Mei 2012).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.Subandi, Aan. 2008.Metabolisme.http:// metabolisme. blogspot. Com / 2007 / 09. (Diakses pada17 Mei 2012).Tjitrosoepomo, 1980. Botani Umum 2. Bandung: Angkasa.

LAMPIRAN1. Gambar sebelum ditetesi iodin

2. Gambar setelah ditetesi iodine