1.
Tujuan
a.
Untuk mengetahui
adanya proses fotosintesis pada tumbuhan
b.
Untuk membuktikan
bahwa proses photosintesis memerlukan cahaya dari klorofil dan menghasilkan
oksigen
c.
Untuk mengetahui
factor-faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis
A.
LANDASAN TEORI
Fotosintesis
adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa
yang dilakukan tumbuhan,
alga, dan beberapa
jenis bakteri
dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan
energi cahaya matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang
dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting
bagi kehidupan di bumi.
Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.
Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti
cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis
merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam
fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul
penyimpan energi.
Hingga sekarang
fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum
bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses
vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama,
seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.[
Pada tumbuhan, organ utama
tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel
yang memiliki kloroplas
berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini.[18] Di
organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma.Hasil fotosintesis (disebut fotosintat)
biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian
reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang
(karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya
tetapi memerlukan karbon dioksida).
http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis
Reaksi terang
Reaksi terang adalah proses untuk
menghasilkan ATP
dan reduksi
NADPH2.
Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
Reaksi terang melibatkan dua
fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II.
Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini
optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II
(PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang
gelombang 680 nm.
Mekanisme reaksi terang diawali
dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron
klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil.
Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H2O
yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang
bertindak sebagai enzim.
Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan
elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk
PQH2.
Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer
tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa
H+ yang disebut sitokrom b6-f kompleks.
Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah:
2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- → 4H+
+ O2 + 2PQH2
Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b6-f kompleks adalah:
2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+)
+ 4 H+ (lumen)
Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah:
Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe3+) →
4PC(Cu2+) + 4Fd(Fe2+)
Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP+ reduktase. Reaksinya adalah:
4Fd (Fe2+) + 2NADP+ + 2H+
→ 4Fd (Fe3+) + 2NADPH
Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid. Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut
Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O
→ ATP + NADPH + 3H+ + O2
Kimball, John. W. 1992. Biologi Umum. Erlangga, Jakarta.
Reaksi gelap
Reaksi gelap pada tumbuhan dapat
terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-Benson
dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa ribulosa
1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa
3-phosphogliserat. Oleh karena itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap
melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3. Penambatan CO2 sebagai
sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim rubisco. Tumbuhan
yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena
senyawa yang terbentuk setelah penambatan CO2 adalah oksaloasetat yang memiliki
empat atom karbon. Enzim
yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxilase. http://biodas.wordpress.com/rancangan-pembelajara/bahan-ajar/respirasi-anaerob/
Berikut adalah beberapa faktor utama yang
menentukan laju fotosintesis
2. Konsentrasi karbon
dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil
fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
http://organisasi.org/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-proses-fotosintesis-tumbuhan-hijau
B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
1.
Alat
a.
Gelas piala
b.
Tabung reaksi
c.
Corong
d.
Kain lap
e.
Ember+air bersih
f.
Silet (kater)
2.
Bahan
a.
Es
b.
Air hangat
c.
Tumbuhan hydrila
C. CARA KERJA
1.
Merangkai alat
sperti dibawah
a.
Memasukkan tanaman
hydrila secukupnya kedalam corong
b.
Menutup bagian
corong dengan tabung reaksi
c.
Memasukkan corong
yang berisi tanaman hydlrila kedalam gelas kimia dengan posisi terbalik, mulut
corong berada di bawah.
2.
Tabung A : di tempatkan pada cahaya matahari penuh
Tabung B : di tempatkan di tempat yang teduh (tampa
cahaya)
Tabung C : di tempatkan di tempat yang terkena matahai
penuh dan di tambahkan air es
3.
Mengamati bentuk
gelembung gas pada setiap perlakuan. Menghitung jumlah gelembung yang moncul
setiap saat(1/5 menit) ) selama 25 menit
4.
4. Membuat table
dan kurva hubungan jumlah gelembung dengan waktu
D. HASIL PENGAMATAN
No
|
Waktu 1/ 5 perlakuan, 25 menit
|
Perbandingan jumlah gelembung ¼ perlakuan,
|
||
Di tempat yang terkena sinar matahari
|
teduh
|
|||
Air biasa
|
Air dingin
|
Air biasa
|
||
1
|
5 menit
|
310
|
93
|
-
|
2
|
10 menit
|
360
|
136
|
-
|
3
|
15 menit
|
395
|
132
|
-
|
4
|
20 menit
|
340
|
195
|
1
|
4
|
25 menit
|
460
|
192
|
-
|
A. PEMBAHASAN
Pada praktikum ini kita membahas masalah fotosintesis
yang terjadi pada tumbuhan air, dan membuktikan bahwa proses potosintesi sangat
memerlukan cahaya dan hasilnya menghasilakn oksigen dan apa-apa saja yang
mempengaruhi proses potosintesis
Fotosintesis adalah suatu proses
biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi matahari yang dapat
dimanfaatkan oleh kloropil yang terdapat dalam kloroplas. Reakis yang
terjadi pada potosintesis adalah
----->6CO2
+ 6H2O 6C6H12O6
+ 6O2
Dari reaksi tersebut kita dapat
memperkirakan bahwa pada fotosintesis terbentuk oksigen. Percobaan pertama
mencoba membuktikan hal tersebut. Hydrilla dimasukkan ke dalam gelas
beaker yang terlebih dahulu telah dilengkapi dengan corong penutup dan gelas
kimia, kemudian dimasukkan air yakinkan pada saat air memenuhi gelas beaker dan
masuk kedalam gelas kimia tidak terdapat gelembung udara dari luar. Gelas
beaker yang berisi air ini diletakkan di 2 tempat yang berbeda kadar cahaya
yang bertujuan untuk memperoleh hasil gelembung yang berbeda pula jumlahnya
sehingga didapatkan hubungan antara jumlah gelembung dengan kadar cahaya yang
ada. Tempat yang dipilih adalah didalam ruangan dan diluar ruangan dengan cahaya
yang maksimum dengan lama pengamatan bervariasi dari 5 menit, 10 menit, dan 15
menit, 20 menit, sampai 25 menit.
Gelembung udara
yang dihasilkan menandakan bahwa proses fotosintesis pada Hydrilla menghasilkan
oksigen. Berdasarkan hasil pengamatan jumlah gelembung udara yang dihasilkan
pada perlakuan dalam medium air di
tempat terang dalam ruangan lebih sedikit dibandingkan dengan perlakuan yang ditempatkan diluar ruangan ditempat
terbuka dengan intensitas cahaya
walaupun waktu yang digunakan sama. Hal ini membuktikan bahwa intensitas
cahaya sangat mempengaruhi proses fotosintesis. Intensitas cahaya yang optimum
sangat baik untuk proses fotosintesis, sebaliknya dengan intensitas cahaya yang
terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menghambat berlangsungnya proses fotosintesis.
Dan pada percobaan yang menggunakan
air yang di tambahkan es gelembung yang timbul lebih sedikit ini karnakan karna
suhu yang kecil mengakibatkan proses potosintesis menjadi terhambat, sehingga
gelembug yang timbul sedikit.
Jadi
selain intensitas cahaya dan kadar CO2, juga terdapat faktor lain
yang mempengaruhi proses fotosintesis adalah temperatur, kadar 02,
kadar air dan unsur mineral yang ada. Laju pembentukan oksigen dapat digunakan
sebagai suatu petunjuk untuk laju fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan.
Dan dari gravik juga dapat kita liahat perbandingan laju fotosintesis yang
berlaku pada masing-masing perlakuan, dapat kita liahat pada hydrila yang di
taruh di tempat terang memeiliki gelembung yang lebih banyak di bading yang di
taruh dih ruangan gelap, bias di bilang potosintesis tidak dapat berlaku jika
berada di ruangan gelap atau tidak ada cahaya, di karnakn karna tumbuhan
membutuhkan cahaya untuk mengurai senyawa menjadi O2.
B. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil
praktikum yang diperoleh maka dapat disimpulkan sebagai berikut
1.
Fotosintesis adalah suatu proses
metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan memakai
karbondioksida (CO2) dari udara dan air (H2O) dari dalam tanah dengan bantuan
cahaya matahari dan klorofil.
2.
Gelembung-gelembung yang timbul dari
percobaan menunjukkan dalam fotosintesis dihasilkan oksigen.
3.
Intensitas cahaya matahari sangat mempengaruhi pembentukan oksigen pada proses fotosintesis.
4.
Fotosintesis adalah suatu proses biologi
yang kompleks dengan menggunakan energi matahari, CO2 dan H2O yang menghasilkan
karbohidrat dan oksigen.
DAFTAR PUSTAKA
Kimball, John. W. 1992. Biologi Umum. Erlangga,
Jakarta.
_http://organisasi.org/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-proses-fotosintesis-tumbuhan-hijau