laporan praktikum fotosintesis Author : SYAMSUL HUDA Abstract :
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN FOTOSINTESIS
Dosen pembimbing : Drs. H. Hery Purnobasuki, MSi., PhD Disusun oleh : Syamsul Huda (080914006) DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2011 I. Pendahuluan I. 1 Latar belakang Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energy matahari (dalam bentuk foton) ditangkap dan diubah menjadi energy kimia (ATP dan NADPH). Energy kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbondioksida. Jadi, seluruh molekul organic lainnya dari tanaman disintesa dari energy dan adanya organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk berfotosintesis. (delving, 1975). Klorofil adalah pigmen hijau fotosintesis yang terdapat dalam tanaman, algae dan cyanobakteria. Nama klorofil barasal dari bahasa yunani yaitu chlorophyll (choloros = green (hijau) dan phyllon = leaf (daun)). Fungsi klorofil pada tanaman adalah menyerap energy dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Fotosintesis adalah Proses perubahan zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil dengan bantuan cahaya/sinar matahari menjadi zat organik karbohidrat. Reaksi dari fotosintesis dapat dituliskan pada persamaan sebagai berikut: 6CO2 + 12H2O + energy cahaya klorofil C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Dalam peramaan ini dihasilkan bahan organic yang mengandung energy kimia potensial dan oksigen. Oleh karena itu dalam fotosintesis, energy radiasi cahaya diubah menjadi energy kimia dalam senyawa organik yang stabil (semacam karbohidrat). Proses fotosintesis merupakan bagian penting bagi kehidupan, karena: 1. Sebagai sumber energi bagi semua mahluk hidup. 2. Pertumbuhan dan hasil tumbuh dipengaruhi oleh kecepatan fotosintesis. 3. Diperlukan untuk sintesis berbagai senyawa organic yang diperlukan. 4. Menyediakan oksigen bagi kehidupan. Page 1
laporan praktikum fotosintesis Fotosintesis berlangsung di kloroplas, yang mana pada bagian ini mengandung banyak pigmen klorofil. Klorofildapat dibedakan menjadi bebrapa tipe, yaitu: klorofil a, b, c, d dan tipe e. pembagian tersebut adalah berddasarkan rantai samping yang mengingat inti porfitinnya. Jenis klorofil yang paling banyak ditemukan pada tumbuhan tingkat tinngi adalah jenis a dan b. Klorofil a biasanya adalah untuk sinar hijsu biru, sementara klorofil b untuk sinar kunig hijau. Klorofil laen (jenis c, d, e) ditemukan hanya pada alga dan dikombinasikan dengan klorofil a. Gb. Struktur klorofil a dan klorofil b Selain klorofil, di dalam kloroplas juga terdapat pigmen-pigmen lainnya, yaitu Karotinoid yang merupakan derivate dari likopen. Pada korola, kaliks, kulit buah yang telah matang atau masak, klorofil telah menghilang (terurai) dan menimbulkan warna kuning atau warna merah yang kemudian tampak, atau warna-warna lainnya. Dalam hal demikina kloroplas telah berganti isi yang disebut kromoplas. I. 2 Tujuan umum Mengetahui pigmen yang berperan pada proses fotosintesis dan mengukur kadar klorofil dengan spektrofotometer.
II. Acara Praktikum Waktu dan tempat Praktikum pemisahan pigmen fotosintesis dan pengukuran kadar klorofil ini dilaksanakan pada hari Senin tanggal 2 Mei 2011 di Laboratorium Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas airlangga Surabaya. Percobaan I. Pemisahan pigmen fotosintesis dengan metode kromatografi kertas Tujuan praktikum. Mengetahui pigmen yang berperan dalam proses fotosintesis. Alat dan bahan.
- Mortar ddan penggerusnya - Cawan petri - Jepitan kertas - Statif - Silet - Benang · Alcohol 95% · Kertas saring (ukuran 3 x 15 cm) · Daun yang berwarna hijau, merah dan kuning.
Skema kerja. 1. Mengambil 5 gram daun dan kemudian menggerusnya dalam mortar dengan dituangi 25 ml alcohol 95% atau etanol sampai seluruh klorofil terlarut dalam alcohol. Ekstrak akan terlihat berwarna hijau. 2. Membiarkan ekstrak beberapa menit sampai ampasnya mengendap. 3. Menuangkan cairan ekstrak kedalam cawan petri dan memberi tanda pada cawan petri sesuai spesies daun yang digerus. 4. Mengambil kertas saring yang telah di sediakan kemudian menjepit salah satu ujungnya dengan menggunakan penjepit, dan menggantungkannya pada benang yang telah diikatkan ke statif. 5. Mencelupkan ujung yang lain dari kertas saring tersebut ke dalam larutan gerusan daun pada cawan petri. 6. Setalah di celupkan, biarkan kertas saring menggantung beberapa lama sampai terlihat pemisahan pigmen yang terkandung di dalamnya. Page 2
laporan praktikum fotosintesis 7. Mengamati beberapa macam pigmen yang diperoleh dalam ekstrak tersebut, menggambar dan mencatat hasil (paling sedikit akan ddiperoleh 3 macam pigmen yaitu klorofil jenis a yang berwarna hijau muda, klorofil b berwarna hijau tua dan karotinoid yang berwarna kuning sampai jingga). Percobaan II pengukuran kadar klorofil dengan menggunakan spektrofotometer. Tujuan praktikum Mengukur kadar klorofil dengan spektrofotometer. Alat dan bahan
- Mortar beserta penggerusnya. - Labu ukur 100 ml. - Tabung cuvet. - Saringan Buchner. - Botol aspirator. - Pompa vakum.
- Kertas saring. - Kertas saring. - Spektrofotometer (spectronic 20). - Tabung konikel. - Sentrifuse. · Alcohol 95 %. · Daun berwarna hijau
Skema kerja 1. Mengambil daun segar berwarna hijau. Kemudian ditimbang daun tersebut untuk mendapatkan 1 gram, kemudian dipotong kecil-kecil. Potongan-potongan ini kemudian di ekstrak dengan alcohol 95%, yaitu dengan cara menggerusnya didalam mortar sampai seluruh klorofil larut (ditandai dengan adanya ampas daun yang berwarna putih) 2. Menyaring ekstrak klorofil ini dengan saringan Buchner dan selanjutnya memasukkannya kedalam labu ukur 100 ml. * Jika volume ekstrak belum mencapai 100 ml maka tambahkan lagi alcohol haingga volume 100 ml. 3. Mengukur OD (optical density) larutan ekstrak dengan menggunakan cuvet dengan panjang gelombang 649 dan 665. 4. Kadar klorofil a dan b dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut: Klorofil total (mg/l) = (20,0 x OD649) + (6,1 x OD665) Klorofil a (mg/l) = (13,7 x OD665) – (5,76 x OD649) Klorofil b (mg/l) = (25,8 x OD649) – (7,7 x OD665) Rumus di atsa diturunkan oleh ( Winstermans & Mots, 1995) III. Hasil pengamatan dan Pembahasan Percobaan I. Pemisahan pigmen fotosintesis dengan metode kromatografi kertas Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pigmen yang berperan dalam proses fotosintesis. Praktikum mengenai uji kualitatif kandungan klorofil daun ini menggunakan teknik kromatografi kertas yang diwakili spesies Hibiscus rosa-sinensis, spesies ini mempunyai warna daun hijau muda. Daun tersebut dihaluskan dengan mortar serta dengan penambahan sedikit demi sedikit alcohol 95 %. Penambahan alkohol ini berfungsi untuk melarutkan klorofil yang terkandung di daun. Ekstrak dari larutan ini akan terlihat berwarna hijau. Setelah didapatkan ekstrak, ditunggu beberapa menit sampai ampasnya mengendap. Kemudian Page 3
laporan praktikum fotosintesis menuangkan cairan ekstrak kedalam cawan petri dan memberi tanda pada cawan petri sesuai spesies daun yang digerus. Uji kandungan klorofil dilakukan dengan kertas saring yang digantungkan dengan penjepit pada benang yang telah diikatkan ke statif. Ujung yang lain dari kertas saring tersebut dicelupkan ke dalam larutan gerusan daun pada cawan petri. Pengamatan dilakukan dengan melihat pigmen yang terserap oleh kertas saring hingga penyerapannya konstan. Hasil dari praktikum uji kualitatif kandungan klorofil daun dengan teknik kromatografi kertas yang diwakili oleh daun Hibiscus rosa-sinensis adalah warna hijau tua untuk klorofil a (lebih sedikit) dan klorofil b yang berwarna hijau muda. Sedangkan untuk zat warna lain ditemukan karoten yang berwarna kuning dan antosianin berwarna ungu. Gb. Hasil percobaan pemisahan pigmen fotosintesis dari daun hibiscus rosasinensis dengan menggunakan metode kromatografi kertas. (tampak pada kertas didapat beberapa lapisan warna). Percobaan II. pengukuran kadar klorofil dengan menggunakan spektrofotometer. Hasil pengamatan.
Panjang gelombang
Optical density
649
0,315
665
0,51
Klorofil total = (20 x 0,315) + (6,1 x 0,51) = 6,3 + 3,111 =9,4111 Klorofil a = (13,7 x 0,51 ) - (5,76 x 0,315) = 6,987 - 1,8144 = 5,1726 Klorofil b = (25,8 x 0,315) - (7,7 x 0,51) = 8,127 - 3,927 = 4,2
Page 4
laporan praktikum fotosintesis
IV. Diskusi Percobaan I apa fungsi dari alkohol 95% atau etanol pada
percobaan ini?
Sebagai pelarut klorofil yang terkandung pada daun. Dalam reaksi fotosintesis yang manakah asal oksigen
dihasilkan?
gas oksigen dihasilkan dari hidrolisis 2 molekul H2O(air) oleh ion mangan (Mn) menghasilkan 4 ion H+ (hidrogen) dan O2 (oksigen) (angka koefisien untuk menyamakan reaksi). Kemudian ion H+ yang bersifat elektrolit (bermuatan) akan masuk ke dalam fotosistem pada tumbuhan dan ikut melakukan serangkaian tahapan fotosintesis sedangkan Oksigen akan dibebaskan ke lingkungan, menjadi udara yang sehari-hari kita hirup. perlu diingat, hidrolisis air ini terjadi pada saat reaksi terang proses fotosintesis Dari hasil kromatografi daun hijau ternyata ada yang
menghasilkan pigmen selain warna hijau? Mengapa?
Pigmen adalah zat yang terdapat di permukaan suatu benda sehingga bila disinari dengan cahaya putih sempurna akan memberikan sensasi warna tertentu yang mampu ditangkap mata. Proses secara fisik sangatlah berbeda dengan fluoresent, phosphorescence dan bentuk lain dari luminescence, yang mana materi tersebut dapat mengeluarkan cahaya dengan sendirinya. Berkebalikan dengan teori warna cahaya, di dalam teori pigmen sensasi putih dianggap sebagai absennya seluruh pigmen (Anonim, 2009). Selain menghasilkan metabolit primer, tumbuhan juga menghasilkan metabolit sekunder. Metabolit sekunder dapat berupa zat bioaktif dan pigmen. Pigmen merupakan molekul khusus yang dapat memunculkan warna. Pigmen mampu menyerap cahaya matahari dengan menyerap dan memantulkannya pada panjang gelombang tertentu. Molekul pigmen yang berbeda akan memantulkan warna tertentu pada panjang gelombang tertentu sehingga menyebabkan reaksi kimia yang berbeda. Zat warna alami dapat diperoleh dari tanaman atau hewan dan warna alami ini meliputi pigmen yang terdapat dalam bahan atau terbentuk pada proses pemanasan, penyimpanan atau pemprosesan. Aman dan tak berefek samping jika dikonsumsi, seperti klorofil, karotenoid, antosianin, brazilein, tanin dan lain-lain. Zat warna atau pigmen terdapat secara alami dalam sel makhluk hidup terutama tumbuhan. Pigmen biasanya terdapat dalam vakuola atau organel tertentu dalam sel tumbuhan (Anonim, 2009). Jenis-jenis pigmen yang terdapat pada tumbuhan adalah klorofil, karotenoid, flavonoid, fitosterol, saponin, glukosinolat, polifenol, asam fitat, monoterpen, fitoestrogen, sulfida, inhibitor protease (Anonim, 2009). Apakah ada perbedaan jumlah dan lebar pita pita yang
dihasilkan kromatografi? Mengapa?
Ada, hal ini disebabkan oleh hubungan antara jumlah suatu zat terlarut dan ukuran dari pita elusi yang dihasilkan. Percobaan II apakah kandungan klorofil dalam tiap daun sama? Tidak... kadar klorifil yang semakin tinggi, berdasrkan pertambahan atau umur daun.Warna hjau daun sangat berkaitan erat dengan kandungan klorofil. Pada umumnya, semakin tua daun maka hijau warna daun akan semakin tinggi kandungan klorofilnya. Selain itu Struktur dan metabolisme daun tua telah lebih sempuran bila dibandingkan dengan daun muda dalam fotosintesis yang tinggi serta berpengaruh pada sintesis protein. Hal ini merupakan indikator pertama yang menunjukkan, bawasanya makin tua umur suatu daun maka akan Page 5
laporan praktikum fotosintesis semakin tinggi kadar klorofil yang dikandungnya. Apakah daun yang tidak berwarna hijau kandungan
klorofilnya sedikit?
Tidak, hanya saja perbedaan pigmen yang terkandung pada daun berwarna selain hijau mempengaruhi warna daun saja. Tidak mempengaruhi jumlah klorofil. Apakah peranan klorofil dan pigmen pada daun dalam
proses fisiologis?
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. Klorofil menyerap cahaya dan kemudian cahaya tersebut akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Fungsi pigmen bagi tumbuhan bermacam-macam. Pigmen pada bunga berfungsi untuk menarik perhatian penyerbuknya selain dengan aromanya. Zat hijau daun atau klorofil berfungsi menangkap energi cahaya dan mengkonversinya menjadi energi kimia. V. Kesimpulan Dari percobaan yang dilakukan didapatkan hasil: 1. Daun Hibiscus rosa-sinensis mengandung klorofil a dan b, serta pigmen lain yaitu antosianin. 2. Perhitungan OD dengan menggunakan spektrofotometer yang diperoleh dari Hibiscus rosa-sinensis adalah:
Panjang gelombang
Optical density
649
0,315
665
0,51
Page 6
laporan praktikum fotosintesis
3. Klorofil total total yang diperoleh adalah 9,4111 4. Klorofil a yang diperoleh adalah 5,1726 5. Klorofil b yang diperoleh adalah 4,2 VI. Daftar pustaka Campbell, dkk. 2002. Biologi Jilid 1. Jakrarta: Erlangga. Kimball, John. W. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga. Salisbury, J.W. dan Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB (end)
Page 7
