fotosintesis biokimia
DESCRIPTION
Laporan Biokimia : JurnalTRANSCRIPT
FOTOSINTESISHaifa Herfauzia Jasmin, 230210140059
Ilmu Kelautan, Kelompok 6
ABSTRAK
Proses fotosintesis merupakan proses kimiawi yang terjadi dalam semua tumbuhan tingkat tinggi, tidak terkecuali tumbuhan air (hidrofit). Fotosintesis digerakan oleh energi matahari (foton). Dari keseluruhan cahaya yan terpancar, hanya 0,5-3,5% yang diserap daun untuk fotosintesis. Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan transpirasi (Laktan 2004 dalam Ahmad dkk. 2012). Praktikum ini bertujuan untuk melakukan mengukur jumlah oksigen yang dihasilkan selama proses fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan fotosintesis. Bahan yang digunakan yaitu tanaman air cabomba, hydrilla, dan amazon, serta air bersih. Alat yang digunakan yaitu botol gelap, botol terang, kantong plastik, dan DO meter. Hasil praktikum menunjukan jika pada pengukuran DO akhir botol gelap sebesar 3 mg/l, botol terang sebesar 3,2 mg/l, dan botol terang ditutupi plastik sebesar 2,6 mg/l dari pengukuran awal DO sebesar 2,1 mg/l. DO botol terang lebih tinggi dibandingkan dengan yang lainnya, karena cahaya yang masuk ke dalam botol dan digunakan berfotosintesis lebih banyak dibandingkan dengan botol gelap maupun yang ditutup plastik. Hal ini membuktikan jika proses fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang masuk serta jenis dari tanaman air itu sendiri.
Kata kunci : Fotosintesis, DO (Dissolved Oxygen), cahaya.
PENDAHULUAN
Fotosintesis merupakan aktivitas kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor, baik
faktor internal maupun eksternal. Faktor internal menyangkut kondisi jaringan/ organ
fotosintetik, kandungan klorofil, umur jaringan, aktivitas fisiologi yang lain seperti
transpirasi, respirasi dan adaptasi fisiologis yang lain yang saling kait mengkait. Faktor
eksternal meliputi faktor klimatik seperti suhu, kelembaban, kecepatan angin, hujan, dan juga
faktor cahaya, konsentrasi CO2, O2, kompetitor, dan organisme pathogen. Selain itu juga
faktor penyebab timbulnya stress seperti ketersediaan air, ada polutan biosida dan zat-zat
beracun lain. Kondisi excess pada berbagai factor yang dibutuhkan dari lingkungan juga
berpengaruh terhadap fotosintesis. Misal, logam-logam berat beracun, biosida , SO2 dan juga
O2 (Suyitno 2006).
Cahaya mutlak dibutuhkan sebagai energi penggerak fotosintesis, namun demikian
tingkat kebutuhan antar kelompok tumbuhan akan berbeda. Tidak pada setiap kondisi
meningkatnya intensitas akan diikuti atau menyebabkan meningkatnya laju fotosintesis.
Terdapat perbedaan tingkat kebutuhan cahaya, terutama antara tumbuhan tipe C-3 dan C4.
Pada tumbuhan C-3 terjadi kondisi yang disebut titik jenuh cahaya. Pada kondisi tersebut,
laju fotosintesis telah mencapai maksimum, dan tidak meningkat lagi lajunya walau intensitas
cahayanya bertambah (Suyitno 2006).
Selain faktor intensitas cahaya, umur daun sangat menentukan produktivitas daun
dalam aktivitas fotosintesisnya. Kapasistas kemampuan daun melakukan fortosintesis
berkembang seiring dengan perkembangan kedewasaan daun mencapai perkembangan dan
pertumbuhan optimalnya. Pada fase awal pertumbuhannya, daun muda masih
menggatungkan asimilat dari daun dewasa lainnya (mengimport) (Suyitno 2006).
Konsentrasi CO2 sebagai salah satu prekursor atau bahan dasar asimilasi karbon tentu
akan sangat berpengaruh pada produktivitas fotosintesisnya. Tumbuhan menunjukkan
kemampuan nya dalam memfiksasi CO2 yang berbeda-beda. Perbedaan ini sangat menyolok
antara tumbuhan tipe C-3 dengan C-4 (Suyitno 2006).
Cabomba adalah tanaman air yang berasal dari wilayah Amerika Selatan dan banyak
didistribusikam. tanaman ini biasa dikenal dengan sebutan Cabomba Greeen atau Fanwort.
Cabomba ditemukan tumbuh berakar dan mengambang di sungai-sungai dan kolam-kolam
air. Tanaman ini termasuk yang mudah tumbuh bahkan di alamnya bisa bersifat invasive
(pertumbuhan dan perkembangan yang pesat bisa menjajah/ menyaingi kelangsungan hidup
tanaman lain). Tanaman ini termasuk suka cahaya, namun karena sifatnya yang keras kepala
tanaman ini di alamnya bahkan bisa tumbuh meskipun berada 2-10 kaki di bawah permukaan
air. Hehe caroline cantik yang keras kepala. Dalam kondisi cahaya yang tinggi tanaman ini
memiliki ruas dari daun ke daun, daun cabang ke cabang lebih pendek dibanding kondisi
cahaya rendah. Cabomba caroliniana tetap tumbuh meskipun minim pupuk. Pupuk yang
berasal dari dekomposisi alami siklus nitrogen di aquascape sudah cukup memadai (Hudi
2015).
Kapasitas fotosintesis dari daun bergantung pada karakteristik dan jumlah dari
komponen mesin fotosintesis, produksi bergantung pada ketersediaan dari nutrisi/unsur hara.
Nitrogen pada umumnya sangat penting, yang diperlukan untuk sintesis komponaen seluler,
mencakupklorofil (dan kemudian dihubungkan dengan penangkapan PAR flux foton) dan
protein seperti Rubisco (bertanggung jawab dalam asimilasi CO2) jadi ini sangat penting
dalam metabolisme fotosintesis dan pertumbuhan (Lawlor,2001). Rubisco (RUBP
Karboksilase)berkaitan dengan proses yang terjadi dalam siklus calvin dalam fiksasi karbon
menghasilkan dua molekul gula 3-fosfogliserat (Intan 2007).
Praktikum ini bertujuan untuk melakukan mengukur jumlah oksigen yang dihasilkan
selama proses fotosintesis dan mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap
kecepatan fotosintesis.
METODOLOGI
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, 17 November 2015 yang bertempat di
Lab Akuakultur FPIK Unpad. Alat yang digunakan antara lain botol gelap, botol bening,
kantong plastik, DO meter dan kertas label. Botol gelap berfungsi sebagai wadah bahan uji
untuk perlakuan kurang cahaya. Botol terang berfungsi sebagai wadah bahan uji untuk
perlakuan banyak cahaya. DO meter berfungsi untuk mengukur kadar oksigen terlarut pada
bahan uji. Kertas label berfungsi untuk menulis nama bahan pada tabung reaksi. Bahan yang
digunakan antara lain tanaman air cabomba, hydrilla, dan amazon serta air bersih.
Prosedur Kerja
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Tabel 1. Hasil Pengamatan Kadar Oksigen selama Proses Fotosintesis
3 botol (Botol terang, botol gelap, botol bening dibungkus plastik)
Diisi dengan air hingga penuh
Dimasukan tanaman air (Cambomba, hydrilla, atau amazon)
Diukur DO awal
Ditutup dan disimpan di depan cahaya selama 30 menit
Dibuka dan diukur DO akhir masing-masing
Dicatat DO akir dan dihitung perubahan nilai kadar oksigen
Hasil Pengamatan
Pembahasan
Percobaan dilakukan dengan menggunakan tanaman air cabomba, amazon, dan
hydrila sebagai bahan uji perlakuan dan kontrol yang tidak dimasukan tanaman air apapun.
Praktikum ini dilakukan selama 30 menit sesuai dengan perlakuan masing-masing. Oksigen
terlarut dalam air merupakan salah satu produk samping dari fotosintesis, dari hasil fotolisis
air (Suyitno 2006). Pengukuran nilai perubahan DO dilakukan dengan mengurangi DO akhir
dengan DO awal.
Pada bahan uji Cabomba kelas kelautan, botol gelap menghasilkan DO sebesar 3
mg/l, botol terang sebesar 3,2 mg/l, dan botol yang ditutupi plastik sebesar 2,6 mg/l. Dari
perubahan nilai kadar oksigen terlarut, yang terbesar yaitu pada botol terang. Hal ini
berkaitan dengan intensitas cahaya yang masuk ke dalam media percobaan. Dibandingkan
dengan hasil pengukuran DO untuk kontrol, hydrilla, dan amzon di kelas kelautan, maka
perubahan nilai kadar oksigen pada tanaman Cabomba adalah yang terbesar. Sama halnya
seperti data hasil pengukuran kelas B, pengukuran DO akhir terbesar yaitu pada tanaman
Cabomba. Berbeda dengan kelas A dan kelas C, hasil data pengukuran DO kelas A nilai
perubahan DO yang terbesar adalah tanaman amazon, sedangkan untuk kelas C nilai
perubahan DO yang terbesar adalah tanaman hydrilla. Perakuan kontrol, atau yang tidak
diberi tanaman tidak mengalami perubahan DO yang signifikan. Karena tidak ada reakd=si
fotosintesis yang terjadi di media air. Hal yang bisa membuat perubahan DO yaitu adanya
udara yang terperangkap di botol. Udara yang masih tersisa di botol karena pengisian air
yang tidak penuh, bisa membuat interaksi udara di dalam botol dengan air. Udara tersebut
bisa terlarut dalam air, sehingga pada pengukuran DO akhir terjadi kenaikan DO yang
seharusnya tidak terjadi perubahan apa-apa.
Cahaya mutlak dibutuhkan sebagai energi penggerak fotosintesis, namun demikian
tingkat kebutuhan antar kelompok tumbuhan akan berbeda. Seperti data di atas, perbedaan
jenis tanaman juga mempengaruhi seberapa cepat fotosintesis berjalan. Selain faktor
intensitas cahaya, umur daun sangat menentukan produktivitas daun dalam aktivitas
fotosintesisnya. Konsentrasi CO2 juga sebagai salah satu prekursor atau bahan dasar asimilasi
karbon tentu akan sangat berpengaruh pada produktivitas fotosintesisnya. Tumbuhan
menunjukkan kemampuan nya dalam memfiksasi CO2 yang berbeda-beda (Suyitno 2006).
Pada proses praktikum, kemungkinan besar CO2 yang digunakan oleh tanaman pun sedikit,
sebab air diisi hingga penuh dan menutupi seluruh bagian botol agar tidak ada udara
terperangkap di dalam. Kandungan mineral dalam air mempengaruhi proses fotosintesis
tanaman air juga, karena kandungan mineral dibutuhkan dalam proses dalam sel tanaman air
tersebut.
Selain itu, waktu percobaan juga cukup mempengaruhi kadar oksigen terlarut yang
terukur. Hasil data pengukurankadar oksigen akhir kelas A yang dimulai pada 13.00 hingga
13.30 berkisar antara 2,2-3,7 mg/l, kelas B yang dimulai pada 8.30 hingga 9.00 berkisar
antara 3,2-4,1 mg/l, kelas C yang dimulai pada 10.30 hingga 11.00 2,4-3,1 mg/l, dan kelas
kelautan yang dimulai pada 15.20 hingga 15.50 2,1-3,2 mg/l. Berdasarkan perbedaan rentang
waktu tersebut, pengukuran DO akhir terbesar itu pada kelas B, yaitu pada jam 8.30 hingga
9.00. pengukuran DO akhir terendah pada kelas kelautan, yaitu pada 15.20 hingga 15.50.
salah satu penyebab pengukuran tersebut yaitu intensitas cahaya. Pada sore hari, cahaya
matahari sudah tidak sebanyak dan sepanas pada pagi dan siang hari, sehingga tidak banyak
cahaya yang masuk ke dalam tanaman air dan fotosintesis pun berjalan tidak cepat. Walaupun
pada percobaan sumber cahaya berasal dari lampu neon, namun kondisi cahaya lingkungan
sekitar juga cukup mempengaruhi laju fotosintesis jika dilihat dari perbedaan hasil
pengukuran DO akhir berdasarkan perbedaan waktu.
Bahan uji yang menggunakan botol terang, mengalami proses fotosintesis reaksi
terang. Reaksi terang yaitu reaksi yang mmebuthuhkan energ cahaya matahari lagsung dan
molekul-molekulenergi cahaya tersebut belum dapat digunakan untuk proses berikutnya.
Dalam reaksi terang, cahaya akan membentur klorofil-a sebagai suatu cara untuk
membangkitkan elektron agar menjadi suatu energi dengan tingkatan yang lebih tinggi (Budi
2007). Dalam reaksi terang, terdapat organel yang berfungsi menangkap cahaya seperti
kloroplas. dalam kloroplas terdapat fotosistem, yaitu susunan klorofil dan beberapa pigmen
lainnya yang dikemas dalam tilakoid. Fotosistem I menggunakan klorofil-a dalam bentuk
P700 nm, sedangkan fotosistem II menggunakan klorofil-a dalam bentuk P680 nm (Budi
2007). Hal inilah yang menyebabkan produksi oksigen hasil fotosintesis pada botol terang
yang paling tinggi. Energi yang dialirkan elektron karena adanya cahaya matahari banyak,
sehingga fotosintesis pun berjalan lancar dan cepat.
Berbeda dengan perlakuan botol terang, botol gelap dan botol yang ditutupi plastik
mengalami reaksi gelap. Rekasi gelap adalah reaksi ynag terjadi ketika produk dari reaksi
terang digunakan untuk membentuk ikatan kovalen C-C dari karbohidrat. Pada proses ini,
CO2 di atmosfer ditangkap dan dimodifikasi oleh penambahan hidrogen menjadi bentuk
karbohidrat. reaksi ini berlangsung in stroma kloroplas (Budi 2007). Oleh karena itu, oksigen
yang dihasilkan pun tidak sebanyak perlakuan botol terang.
Pada perlakuan kantong plastik, DO akhir yang terukur merupakan yang terendah
diantara yang lainnya. Hal tersebut berkaitan dengan sifat kantong plastik yang berwarna
hitam. Warna hitam menyerap berbagai spektrum warna dan panas, sehingga pada percobaan,
cahaya yang diserap oleh kantong plastik terperangkap dan tidak sepenuhnya diteruskan ke
dalam botol. Akibatnya, energi cahaya yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis tidak
banyak dan DO yang dihasilkannya pun lebih sedikit. Suhu panas yang diserap oleh kantong
plastik hanya akan berpengaruh terhadap metbolisme tanaman air tersebut dan tidak
mempercepat proses fotosintesis. Perlakuan botol gelap dan botol bening ditutup plastik akan
menghambat banyaknya cahaya yang masuk kedalam tanaman air. Semakin sedikit cahaya
yang masuk ke daun tanaman air, maka semakin sedikit pula energi yang dihasilkan untuk
melakukan fotosintesis.
Hydrilla verticillata merupakan tanaman air yang hidup di kolam maupun danau yang
airnya relatif jernih atau tidak keruh (Papib 2015). Berbeda dengan hydrilla, cabomba
termasuk ke dalam tanaman air yang memerlukan tingkat pencahayaan tinggi. Hasi
praktikum menunjukan jika dengan perlakuan botol terang, tanaman air Cabomba dapat
berproduksi oksigen lebih optimal dari tanaman lainnya. ......................................................
KESIMPULAN
Rekasi fotosintesis memerlukan cahaya sebagai faktor utama penggerak laju
fotosintesis. Perlakuan botol terang menghasilkan oksigen terlarut lebih tinggi daripada
perlakuan botol gelap dan botol yang ditutupi plastik. Semakin banyak cahaya yang masuk ke
tanaman air, proses fotosintesis berjalan lebih cepat dan produk yang dihasilkan semakin
banyak. Waktu percobaan mempengaruhi besar oksigen terlarut, semakin sore atau mendekati
malam, proses fotosintesis tidak setinggi pada pagi dan siang hari. Selain cahaya, perbedaan
jenis tanaman juga mempengaruhi laju fotosintesis. Hasil praktikum menunjukan jika
tanaman Cabomba memiliki produk oksigen terlarut lebih tinggi di antara tanaman air
lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
A, Intan R.D. 2007. Fotosintesis Sebagai Proses Dasar. (Jurnal online diakses 19 November
2015)
Al, Suyitno. 2006. Faktor-faktor Fotosintesis. (Jurnal online diakses 19 November 2015)
Handoko, Papib dan Fajariyanti, Yunie. 2015. PENGARUH SPEKTRUM CAHAYA TAMPAK
TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS TANAMAN AIR Hydrilla Verticillata. (Jurnal
online diakses 19 November 2015)
Purba, Elida dan Khairunisa, A.C. 2012. Kajian Awal Laju Reaksi Fotosintesis untuk
Penyerapan Gas CO2 Menggunakan Mikroalga Tetraselmis Chuii. (Jurnal online
diakses 19 November 2015)
Utomo, Budi. 2007. Fotosintesis pada Tumbuhan. (Jurnal online diakses 19 November 2015)
Yasin, Ahmad, dkk. 2011. PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN KANDUNGAN
MINERAL PADA BERBAGAI MEDIA TUMBUH TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS
TANAMAN HIAS HIDROFIT ELODEA (Elodea canadensis). (Jurnal online diakses
19 November 2015)
LAMPIRAN 1. Alat yang Digunakan Praktikum
Gambar 1. DO meter
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
Gambar 2. Botol ditutup plastik (kiri),
botol gelap (tengah), botol terang
(kanan)
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
LAMPIRAN 2. Bahan yang Digunakan Praktikum
Gambar 3. Tanaman Air Cabomba
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
LAMPIRAN 3. Kegiatan Praktikum
Gambar 4. Perlakuan Botol Gelap
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
Gambar 5. Pemasukan Tanaman Air
Cabomba
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
Gambar 6. Penyimpanan Bahan Uji Depan
Sumber Cahaya Selama 30 Menit
(Sumber : Dokumentasi pribadi)
Gambar 7. Perlakuan Botol Terang
(Sumber : Dokumentasi pribadi)