Laporan Moranfistum (FOTOSINTESIS)

FOTOSINTESIS

I. TUJUAN

Mengetahui faktor cahaya NaHCO3 dan suhu terhadap kecepatan fotosintesis

II. TEORI

Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Untuk tujuan praktis, satu-satunya sumber molekul bahan bakar yang menjadi tempat bergantung seluruh kehidupan adalah fotosintesis. Fotosintesis merupakan salah satu reaksi yang tergolong ke dalam reaksi anabolisme. Fotosintesis adalah proses pembentukan bahan makanan (glukosa) yang berbahan baku karbon dioksida dan air.

Fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh tumbuhan dan ganggang hijau yang bersifat autotrof. Artinya, keduanya mampu menangkap energi matahari untuk menyintesis molekul-molekul organik kaya energi dari prekursor anorganik H₂O dan CO₂. Sementara itu, hewan dan manusia tergolong heterotrof, yaitu memerlukan suplai senyawa-senyawa organik dari lingkungan (tumbuhan) karena hewan dan manusia tidak dapat menyintesis karbohidrat. Karena itu, hewan dan manusia sangat bergantung pada organisme autotrof.

Fotosintesis terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membran tilakoid. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. Klorofil a merupakan pigmen hijau rumput (grass green pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis yang akan dijelaskan pada bagian berikutnya. Klorofil b merupakan pigmen hijau kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau, dan beberapa bakteri autotrof.

Reaksi fotosintesis secara ringkas berlangsung sebagai berikut.
Blackman menarik kesimpulan bahwa paling tidak ada dua proses berlainan yang terlibat:
1. Suatu reaksi yang memerlukan cahaya

 2. reaksi yang tidak memerlukan cahaya

Yang terakhir dinamai reaksi gelap, walau dapat berlangsung terus saat keadaan terang. Blackman berteori bahwa pada intensitas cahaya sedang, reaksi terang membatasi atau melajukan seluruh proses. Dengan kata lain, pada intensitas ini reaksi gelap mampu menangani semua substansi intermediat yang dihasilkan reaksi cahaya. Akan tetapi, dengan meningkatnya intensitas cahaya pada akhirnya akan tercapai suatu titik dimana reaksi gelap berlangsung pada kapasitas maksimum.

 

Faktor penentu laju fotosintesis

1. Intensitas cahaya
   Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
   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.
4. Kadar air
   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.
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.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :

1. Gen :
bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki
klorofil.
2. Cahaya :
beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya,
tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
3. Unsur N. Mg, Fe :
merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
4. Air :
bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.
Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).

 IV. ALAT DAN BAHAN

·         Gelas kimia .

·         Corong kaca.

·         Kawat untuk menggantung tanaman.

·         NaHCO3 (soda kue)

·         Gelas ukur

·         Es batu QS

·         Air suling (aqua destilata)

·         Tali pengikat.

·         Tumbuhan (hydrilla)

V. PROSEDUR KERJA

a.      Ikatlah beberapa batang Hydrilla atau Chara, lalu masukkan kedalam corong kaca dengan pangkal batang ke sebelah atas.

b.      Masukkan corong kaca pada gelas kimia yang telah berisi air. Untuk menyangga corong gunakan kawat yang digantungkan pada dinding gelas.

c.      Tutuplah tangkai corong dengan tabung reaksi yang telah berisi penuh air.

d.      Lakukan kegiatan tadi pada 4 prangkai percobaan

Perangkat A disimpan ditempat teduh

Perangkat B disimpan ditempat terang (langsung kena sinar matahari)

Perangkat C seperti perangkat B, tetapi pada air ditambahkan setengah senduk the NaHCO₃.

Perangkat D seperti perangkat B, tetapi  pada air ditambahkan es batu sehingga suhu selalu dibawah 20^oC.

VI.    HASIL ( Gambar, Keterangan )

Suhu	A	B	C	D
0oC	-	-	-	-
5oC	-	+	-	+
10oC	-	++	+	+
15oC	-	++	+	+
20oC	-	+	+	+
25oC	-	+	+	+
30oC	-	-	++	++

Keterangan :

A.    Di tempat gelap / teduh ( didalam lemari )

B.    Di simpan ditempat terang ( langsung kena sinar matahari )

C.   Di simpan ditempat terang tetapi pada air ditambahkan setengah senduk teh NaHCO₃.

D.   Di simpan ditempat terang tetapi pada air ditambahkan es batu sehingga suhu selalu dibawah 20^OC.

+1 : ada, sedikit gelembung

+2 : Ada cukup banyak gelembung

+3 : Ada banyak gelembung

+4 : Ada sangat banyak gelembung

I.        TUGAS PERTANYAAN

a.   Berdasarkan tabel hasil pengamatan bagaimana pengaruh cahaya terhadap kecepatan fotosintesis ? Jelaskan !

b.   Bagaimana pengaruh penambahan garam NaHCO₃ terhadap kecepatan fotosintesis ? Apakah tujuan penambahan garam NaHCO₃ pada percobaan tersebut ?

c.   Bagaimana pengaruh suhu terhadap kecepatan fotosintesis ?

d.   Faktor apa saja yang berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis ?

e.Gas apakah yang terbentuk dalam percobaan ini dan bagaimana cara membuktikannnya?

Answer

a.   Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Intensitas cahaya yang tinggi akan membuat kegiatan fotosintesis menjadi efektif. Makin tinggi intensitas cahaya makin banyak energi yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis. Namun, intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan merusak klorofil dan mengurangi kecepatan fotosintesis.

b.   Soda kue memiliki gugus CO₃NaH, gugus tersebut berperan sebagai penyumbang CO₂ terlarut dalam air. CO₂ berperan dalam reaksi fotosintesis reaksi geap, yaitu pembentukan gugus gula sederhana dari sumber karbon anorganik ( CO₂ ). Penambahan NaHCO₃ pada percobaan adalah untuk menambah konsentrasi CO₂ karena semakin tinggi konsentrasi CO₂ semakin meningkatkan laju fotosintesis.

c.   Karena fotosintesis juga di pengaruhi oleh enzim yang notabene sangat di pengaruhi oleh suhu. Maka enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintesis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

d.    - intensitas Cahaya

Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya

-  Konsentrasi Karbon dioksida

Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.

-  Suhu

Enzim-enzim yan bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintesis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

-  Kadar Air

Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

-  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.

e.   Gelembung-gelembung yang timbul dari percobaan menunjukan dalam fotosintesis dihasilkan oksigen ( O₂ ). Gas ini terbentuk karena proses fotolisis dimana air di uraikan menjadi gas oksigen yang akan muncul berupa gelembung-gelembung dengan persamaan reaksi sebagai berikut :

2H₂O_(l) à 4H_(aq) + O_2(g)

Dari persamaan tersebut nampak dihasilkan molekul gas O₂ dari penguraian air.

 

DAFTAR PUSTAKA 

§  http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis.

     §  Salisbury FB, Ross CW. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: Institut Teknologi