UNIVERSITAS JEMBER
FAKULTAS PERTANIAN
JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN
LABORATORIUM
FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR
LAPORAN PRAKTIKUM
NAMA :
MUZAYYINUL GHUFRON
NIM :
121510501016
GOL/KELOMPOK : A/I
ANGGOTA :
1. NOVITA FAJRIYATUL M. (121510501001)
2. WAHYU PUSPASARI (121510501006)
3. DEVI ANGGUN
C. (121510501010)
4. RIZKI AMRILLAH
H. (121510501015)
5. DEVI CRISTIANA (121510501020)
6.
RISKA YULIANTI (121510501027)
7.
SARWINDA CAHYA U. (121510501088)
8.
BAGUS DWI S. (111510501028)
JUDUL ACARA : FUNGSI CAHAYA DAN PIGMEN DALAM FOTOSINTESIS
TANGGAL PRAKTIKUM : 14 MARET 2013
TANGGAL PENYERAHAN : 16 MARET 2013
ASISTEN :
1. MOH. AMINNUDDIN
2. ASRI RINA H.
3. FAJAR
FIRMANSYAH
4. FAKHRUSY
ZAKARIYYA
5. KHUSNUL KHOTIMAH
6. NORMA LAILATUN NIKMAH
BAB
1. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Secara
umum makhluk hidup yang ada di bumi ini tergolong organisme heterotrof, yaitu
makhluk hidup yang tidak dapat membuat makanan sendiri. Sehingga mengambil
makanan dari organisme autotrof, sebagian besar adalah tumbuhan hijau. Tumbuhan hijau dapat menghasilkan
makan sendiri karena melalui suatu rangkaian proses kimia kompleks yang dikenal
dengan fotosintesis. Proses fotosintesis ini mengahasilkan bahan makanan dalam
bentuk gula yang disimpan dalam organ-organ tertentu pada tanaman, seperti pada
buah, akar, dan batang. Selain menghasilkan makanan, proses fotosintesis ini
juga menghasilkan gas oksigen yang berguna untuk pernapasan makhluk hidup di
bumi ini.
Proses fotosintesis dipengaruhi oleh
beberapa faktor, di antaranya cahaya dan pigmen (zat warna). Apabila salah satu dari faktor tersebut kurang
tersedia, maka proses fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan akan terganggu.
Bahkan dalam keadaan yang sangat ekstrim, hal ini dapat menghambat proses
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Cahaya dibutuhkan oleh tanaman sebagai
sumber energi pemicu terjadinya proses fotosintesis. Apabila kebutuhan cahaya
tidak terpenuhi, maka proses fotosintesis akan berlangsung kurang maksimal.
Namun apabila cahaya yang tersedia terlalu berlebihan dalam keadaan kekeringan
yang sangat ekstrim dapat merusak daun sehingga proses fotosintesispun tidak
akan bisa terlaksana.
Ketika energi cahaya ini diterima oleh daun,
pada saat inilah pigmen daun menjalankan perannya. Pigmen daun berfungsi
sebagai penerima/penangkap cahaya dari lingkungan yang kemudian digunakan dalam
proses fotosintesis. Jadi cahaya dan pigmen ini merupakan dua komponen yang saling
berhubungan dalam menjalankan fungsinya untuk proses fotosintesis.
Oleh
karena itu pentng untuk mempelajari cahaya dan pigmen ini untuk mengetahui
pengaruh dari ke dua komponen tersebut secara lebih mendalam supaya dapat
menambah wawasan pembaca dan supaya pembaca sadar bahwa begitu penting untuk
melestarikan tumbuhan yang ada di lingkungan sekitar. Selain itu dengan mengetahui pengaruh cahaya
dan pigmen dalam proses fotosintesis ini pembaca bisa mengembangkan cara-cara
untuk mengoptimalkan proses fotosintesis pada tanaman sehingga produksi tanaman
dapat meningkat, kuantitas O2 pun bertambah, dan diharapkan dengan
meningkatnya hasil produksi pangan dan kualitas udara ini dapat memperbaiki
kesejahteraan manusia di bumi pada umumnya dan di Indonesia pada khususnya, baik
kesejahteraan jasmani maupun kesejahteraan rohani.
Praktikum “Pengaruh Cahaya dan
Pigmen dalam Fotosintesis” ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kehadiran
cahaya dan pigmen dalam proses proses fotosintesis dan melihat macam-macam
pigmen yang terdapat di dalam daun serta mempelajari sifat-sifatnya.
BAB
2. TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan
dan perkembangan tumbuhan dipengaruhi oleh faktor eksternal dan internal.
Faktor eksternal yang paling penting adalah tanah, cahaya, kelembaban, dan air.
Sementara faktor internalnya mencakup hormon, gen, struktur morfologi dan
anatomi organ tumbuhan serta kandungan klorofil (Sasmitamihardja dan Siregar,
1997 dalam Sumenda, 2011). Dari faktor-faktor di atas, yang cukup cukup
penting peranannya dalam proses fotosintesis adalah cahaya dan pigmen (zat
warna). Hal ini sesuai dengan pernyataan Salisbury dan
Ross (1992) yang berbunyi fotosintesis
merupakan suatu proses
metabolisme dalam tanaman
untuk membentuk karbohidrat dengan
menggunakan gas karbondioksida (CO2) dari udara bebas dan air
dari dalam tanah dengan
bantuan cahaya dan
klorofil. Kindersley (1993) Menyatakan bahwa tumbuhan menggunakan
pigmen-pigmen antara lain klorofil, yaitu pigmen hijau yang terdapat dalam daun
untuk menangka cahaya matahari. Cahaya matahari ini kemudian diubah oleh tumbuhan
menjadi energi kimia yag dapat disimpan dan digunakan sebagai bahan bakar dalam
proses daur hidupnya. Proses yang terdiri atas dua tahap ini disebut
fotosintesis
Cahaya memiliki beberapa peranan
penting bagi aktivitas hidup tumbuhan. Cahaya yang redup akan mengakibatkan
lambatnya laju fotosintesis sehingga dapat menghambat proses pertumbuhan salah
satunya adalah penambahan luas daun. Luas daun akan mempengaruhi kuantitas penyerapan cahaya. Apabila cahaya tersedia dalam jumlah
yang kurang mencukupi, maka akan mengakibatkan jumlah cabang yang tumbuh pada
suatu tanaman menurun. Apabila cabang yang tumbuh hanya sedikit, otomatis
jumlah daun dan luas permukaan daun juga sedikit (Fanindi et al., 2010 dalam setyanti et
al., 2013). Unsur radiasi matahari yang penting salah satunya adalah
intensitas cahaya. Tanaman akan meningkatkan laju pertumbuhan daunnya supaya
bisa menangkap cahaya secara maksimal sehingga proses fotosintesis di dalam
daun dapat berjalan dengan lancar. (setyanti et al., 2013)
Menurut pendapat Fanindi et al.,
(2010) dalam setyanti et al. (2013), apabila lingkungan subur, air
tersedia dan suhu sesuai, maka cahaya matahari yang merupakan faktor pembatas
pertumbuhan, karena terdapat hubungan antara radiasi dan hasil fotosintesis.
Hal ini juga didukung oleh Sudiaji (2005) dalam Alamsjah (2010) yang
menyatakan cahaya mempunyai peranan yang sangat penting terhadap proses
fotosintesis yang mempengaruhi intensitas dan
panjang gelombang. Apabila
radiasi suatu cahaya memilik panjang gelombang dan energi yang sesuai dengan
kebutuhan tanaman, maka proses fotosintesis dapat berlangsung dengan baik.
Namun jika cahaya yang tersedia di lingkungan memiliki panjang gelombang yang
tinggi (energi yang dihasilkan terlalu rendah), maka proses fotosintesis tidak
akan terjadi secara maksimal. Sedangkan apabila cahaya yang ada di lingkungan memiliki
gelombang yang terlalu rendah (energi yang dihsilkan terlalu tinggi), maka
proses fotosintesis tidak akan terjadi karena energi yang terlalu tinggi dapat
merusak klorofil pada daun.
Selain itu cahaya juga berperan
dalam proses pembentukan klorofil dalam daun. Hal ini sesuai dengan pernyataan Salisbury
dan Ross (1991), klorofil berasal dari
proplastida yaitu plastida yang belum dewasa, kecil dan hampir tidak
berwarna dan sedikit atau tanpa membran dalam. Proplastida membelah saat
embrio berkembang, dan menjadi kloroplas
ketika daun dan batang terbentuk. Pada
organ yang terkena cahaya
matahari, kloroplas muda akan aktif membelah sehingga dapat menghasilkan
kloroplas-kloroplas baru yang mendukung terjadinya proses fotosintesis. Apabila
intensitas cahaya yang diterima oleh tumbuhan hanya sedikit akan menyebabkan
daun berwarna pucat.
jika cahaya memiliki peran yang
sangat penting bagi tumbuhan, maka pigmen daun merupakan sarana untuk menangkap
dan mentransfer cahaya tersebut dalam sklus kimia yang terjadi pada proses
fotosintesis. Pigmen yang paling penting peranannya dalam tumbuhan adalah
klorofil. Menurut Ai dan Banyo (2011)
dalam , klorofil merupakan pigmen utama pada tanaman. Klorofil memiliki fungsi
utama dalam fotosintesis yaitu memanfaatkan energi matahari, memicu fiksasi CO2
untuk menghasilkan karbohidrat dan menyediakan energi. Karbohidrat yang dihasilkan dalam
fotosintesis diubah menjadi
protein, lemak, asam nukleat dan molekul organik lainnya. Ada beberapa jenis
klorofil, yaitu klorofil a dan klorofil b.
Pada tumbuhan tingkat
tinggi, klorofil a dan
klorofil b merupakan pigmen utama
fotosintesis, yang berperan menyerap
cahaya violet, merah, biru dan mengembalikan/memantulkan cahaya
hijau (Salaki 2000). Molekul klorofil merpakan suatu
derivat porfirin yang memiliki struktur
tetrapirol siklis dengan satu cincin pirol yang sebagian tereduksi. Inti tetrapirol mengandung atom Mg
non-ionik yang terikat oleh dua ikatan kovalen, dan mempunyai rantai samping. Pembentukan
klorofil terjadi melalui fotoreduksi
protoklorofilid menjadi
klorofilid a dan
diikuti dengan esterifikasi fitol
untuk membentuk klorofil a yang
dikatalisis enzim klorofilase. Perubahan protoklorofilid menjadi klorofilid a
pada tumbuhan biji tertutup (angiospermae) harus menggunakan cahaya. kemudian
jenis klorofil yang lainnya akan disintesis dengan bahan awal awal dari klorofil a
(Pandey dan Sinha 1979 dalam Sumenda et al., 2011).
Pembentukan klorofil pada tanaman
dipengaruhi oleh beberapa hal. Berdasarkan Dwijoseputro (1992) dalam
Setyanti et al. ( 2013) pembentukan
klorofil dipengaruhi oleh
beberapa faktor yaitu faktor genetik
tanaman, intensitas cahaya,
oksigen, karbohidrat, unsur
hara, air, dan temperatur. Hal ini juga ditegaskan oleh Hendriyani
dan Setiari (2009 ) dalam dalam
Ai dan Banyo (2011) bahwa sintesis
klorofil dipengaruhi oleh berbagai
faktor seperti cahaya, gula atau
karbohidrat, air, temperatur, faktor
genetik, unsur-unsur hara
seperti N, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, S dan O. Jika ditinjau dari segi genetk
tanaman, maka tanaman dengan karakter genetik tertentu tidak akan memiliki
klorofil (zat hijau daun) sesuai krakteristik induknya. Selain itu pencahayaan
yang kurang pada suatu tanaman juga dapat menimbulkan warna pucat pada tanaman
karena enzim pembentuk klorofil tidak bisa bekerja dengan baik. Karbohidrat
juga mempengaruhi pembentukan biomassa kering pada tumbuhan, mislanya saja
daun. jika karbohidrat yang diolah tanaman sedikit, maka pertumbuhan tanaman
tidak akan maksimal. Batangnya kecil, percabangan sedikit, dan jumlah daun pun
sedikit. Secara tidak langsung hal ini menyebabkan klorofil yang dibentuk oleh
tanaman hanya sedikit. Sementara itu unsur hara dan air juga memiliki peranan
yang cukup penting dalam penyusunan klorofil pada tanaman. apabila tanaman
kekurangan air maka tanaman akan menjadi layu, dan pertumbuannya pun akan
terhambat. Sehingga daun tidak dapat membentuk klorofil secara maksimal. Begitu
juga unsur hara. Klorofil ini tersusun atas unsur Mg dan Nitrogen. Apabila
unsur Mg yang diperoleh tanaman hanya sedikit, maka tanaman tidak akan mampu
membentuk klorofil secara maksimal. Sedangkan menurut Mas’ud (1993) dalam
Setyanti et al. ( 2013), nitrogen menjadi bagian dari molekul klorofil
yang mengendalikan kemampuan tanaman dalam
melakukan fotosintesis. Nitrogen
berperan sebagai penyusun klorofil. Kandungan nitrogen yang tinggi menjadikan dedaunan lebih hijau dan
bertahan lebih lama. Tanaman yang kekurangan nitrogen warna daunnya menjadi
kuning pucat sampai hijau kelam.
Selain faktor-faktor di atas,
jenis tanaman juga mempengaruhi kuantitas klorofil yang dimiliki oleh suatu
tanaman hijau. Hal ini sesuai dengan apa yang diutarakan oleh Dewi (2007) dalam
Setiari dan Nurchayati (2009), yaitu daun kemangi hanya tersusun dari selapis
jaringan palisade. Mesofil, khususnya jaringan palisade, merupakan jaringan
yang kaya klorofil (Fahn,1982 dan Hopkins,
1997 dalam Setiari dan Nurchayati 2009).
Menurut Musyarofah dkk (2006) dalam Setiari dan Nurchayati
(2009), daun pegagan memiliki morfologi yang tebal mempunyai klorofil a,
klorofil b dan klorofil total lebih banyak daripada daun pegagan yang lebih tipis. Tebal tipisnya
daun pegagan tersebut disebabkan karena pengaruh naungan. Selain itu, morfologi
daun yang tipis umumnya mudah layu ketika dipetik sehingga klorofilnya mudah terdegradasi. Kemangi merupakan sayuran yang tidak tahan
lama ketika telah dipetik dan sering dikonsumsi sebagai lalapan. Jadi yang
mempengaruhi klorofil berdasarkan bebrapa pendapat di atas adalah struktur morfologi
dan anatomi dari suatu tanaman. Semakin besar ukuran daun suatu tanaman yang
berzat hijau daun, maka kandungan klorofilnya lebih banyak. Begitu pula
sebaliknya, semakin kecil ukuran daun suatu tanaman, maka kadar klorofilnya
semakin sedikit.
Klorofil yang sangat berguna bagi
tanaman ini mempunyai sifat/ karakter yang spesifik, terutama dalam penerimaan
panjang gelombang yang dipancarkan oleh suatu cahaya. Dwidjoseputro (1994) dalam
Ai dan Banyo (2011) menyatakan bahwa sifat fisik klorofil adalah menerima
dan atau memantulkan cahaya dengan gelombang yang berlainan (berpendar = berfluoresensi).
Klorofil pada umumnya menyerap cahaya dengan panjang gelombang 400-700 nm,
terutama sinar merah dan biru. Sifat kimia klorofil antara lain (1) tidak larut
dalam air, melainkan larut dalam pelarut
organik yang lebih polar, seperti etanol dan kloroform; (2) inti Mg akan
tergeser oleh 2 atom H bila dalam suasana asam,
sehingga membentuk suatu persenyawaan yang disebut feofitin yang
berwarna coklat. Jadi ketika klorofil
menerima cahaya yang berada pada jangkauan panjang gelombangnya, maka klorofil
akan menyerap cahaya tersebut. Namun apabila cahaya yang diterima oleh klorofil
berada di luar jangkauan panjang gelombangnya, maka cahaya tersebut akan
dipantulkan kembali ke lingkungan, misalnya cahaya hijau. Karena gelombang
cahaya hijau berada di luar jangkauan panjang gelombang klorofil, maka cahaya
tersebut dipantulkan kembali ke lingkungan. Inilah sebabnya daun yang kita
lihat berwarna hijau.
Selain klorofil yang memantulkan
warna hijau, tanaman juga memiliki pigmen lainnya, misalnya lavonoid,
karotenoid, dan antosianin. Dengan adanya flavonoid bunga akan menjadi menarik.
Banyak serangga yang berdatangan karena terpikat oleh warna merah yang
pantulkan oleh pigmen ini sehingga membantu tanaman dalam melakukan
penyerbukan. Hal ini sesuai dengan Worotikan (2011) dalam Lumbessy et al
(2013) yang menyatakan flavonoid adalah pigmen
tanaman untuk memproduksi
warna bunga merah atau
biru pigmentasi kuning
pada kelopak yang digunakan untuk
menarik hewan penyerbuk. Flavonoid hampir
terdapat pada semua
bagian tumbuhan termasuk buah,
akar, daun dan
kulit luar batang. Selain dari
segi estetika flavonoid juga memiliki fungsi yang lain. Seperti yang dipaparkan
oleh Haris (2011) dalam Lumbessy et al (2013) bahwa manfaat flavonoid
antara lain untuk melindungi struktur sel, meningkatkan
efektifitas vitamin C, antiinflamasi, mencegah
keropos tulang dan sebagai antibiotik.
Sementara itu karotenoid merupakan
pigmen yang paling umum terdapat di alam dan disintesis oleh semua organisme
fotosintetik dan fungi (Vilchez et al., 2011 dalam Fretes et
al., 2012). Pada tanaman air, pigmen ini biasanya ditemukan pada golongan
algae. Sedangkan antosianin tergolong pigmen yang disebut flavonoid
yang pada umumnya larut dalam
air. Warna pigmen antosianin berwarna
merah, biru, violet dan
biasanya dijumpai pada
bunga, buah-buahan dan sayur-sayuran. Dalam tanaman terdapat dalam bentuk
glikosida yaitu membentuk ester dengan monosakarida (glukosa,
galaktosa, ramnosa, dan kadang-kadang pentosa)
(Winarno, 2002 dalam Sri Winarti dan Firdaus, 2010 ). Antosianin
bisa ditemukan pada bunga mawar. Hal ini sesuai dengan Joseph (2002) yang
menyatakan bahwa senyawa ini membuat mawar berwarna merah.
BAB 3. METODOLOGI
3.1
Waktu dan Tempat
Acara
praktikum Agrobiologi acara 2 “Fungsi Cahaya dan Pigmen dalam Fotosintesis” ini
dilakasnakan pada Hari Kamis Tanggal 14 Maret 2013 pukul 06.00-07.30 WIB di
Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Jember.
3.2
Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
1. Daun
tanaman akalipa (merah-putih-hijau)
2. Daun
ketela pohon
3. CaCO3
4. Aseton
5. Akuades
6. Petroleum
eter
7. Larutan
HCl dan NaOH
8. Alkohol
9. Larutan
I2 KI
3.2.2 Alat
1.
Mortir dan stamper
2.
Neraca analitis
3.
Gelas arloji
4.
Corong pemisah
5.
Beaker glass
6.
Tabung Reaksi
7.
Pinset
8.
Bunsen
9.
Kaki tiga
10. Penjepit
kayu
11. Cutter
12. Tisu
gulung
3.3 Cara Kerja
3.3.1
Pengaruh Cahaya
dalam Fotosintesis
1. Menyiapkan
daun ketela pohon yang muda dan telah berkembang penuh (the youngest fully
expanded leaves) dan diperkirakan mendapatkan cahaya matahari secara
langsung.
2. Menutup
sebagian daun ketela pohon tersebut dengan kertas karbon selama 2-3 x 24 jam
3. Mengambil
daun itu, kemudian pada ruas daun yang diperlakukan tersebut dipotong sehingga
diperoleh potongan dengan bagian yang ditutup dan tidak
4. Menyiapkan
beberapa tabung reaksi, kemudian mengisisnya dengan 5-10 ml alkohol 96% dan
memasukkan potongan-potongan daun tersebut
5. Memanaskan
air di dalam beaker glass 1000 ml, kemudian masukkan tabung reaksi yang
berisi potongan daun tersebut dan menunggu sampai daun berwarna pucat
6. Mengambil
daun yang telah berwarna pucat kemudian meletakkannya pada gelas arloji
7. Menguji
daun yang telah berwarna pucat dengan meneteskan larutan I2KI. Kemudian
mengamati warna yang tampak.
3.3.2
Pengaruh Pigmen
Dalam Fotosintesis
1. Menyiapkan
daun akalipa yang muda dan telah berkembang penuh (the youngest fully
expanded leaves) dan memiliki warna putih dan hijau
2. Mengambil
daun tersebut, kemudian membuat potongan sehingga diperoleh kedua bagian warna
tersebut
3. Menyiapkan
beberapa tabung reaksi, kemudian mengisinya dengan 5-10 ml alkohol 96% dan
memasukkan potongan-potongan daun tersebut
4. Memanaskan
air di dalam beaker glass 1000 ml, kemudian memasukkan tabung reaksi
yang berisi potongan daun tersebut dan menunggu sampai daun berwarna pucat
5. Mengambil
daun yang telah berwarna pucat kemudian meletakkannya pada gelas arloji
6. Meguji
daun yang telah berwarna pucat dengan meneteskan larutan I2KI.
Kemudian mengamati warna yang tampak.
3.3.3
Pemisahan Pigmen
1. Menimbang
1 gram daun tanaman yang telah ditentukan
2. Menumbuk/
menghaluskan daun dengan mortar dan stemper serta memberi sedikit CaCO3
3. menambahkan
20 cc aseton. Menyaring larutan aseton yang berwarna hijau gelap
menggunakan kertas filter untuk menghilangkan sisa-sisa saringan
4. Meniapkan
corong pemisah dan mengisinya dengan 10-25 cc petroleum eter dan meletakkannya
dalam posisi berdiri
5. Memisahkan
kedua warna yang terbentuk ke dalam tabung yang berbeda.
BAB
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel Hasil
Pengamatan Pemisahan Pigmen pada daun Akalipa Merah dan Akalipa Hijau
Bahan
|
Pengamatan
|
Klorofil
a
|
Klorofil
b
|
Anthosianin
|
Karoten
|
Xantophyl
|
Akalipa Merah
|
_
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Akalipa Hijau
|
+
|
+
|
_
|
_
|
+
|
Keterangan: + =
Ada
_ =
Tidak ada
Tabel Hasil
Pengamatan Pengaruh Cahaya pada daun Akalipa dan Singkong
Bahan
|
Bagian
|
Kondisi
Warna
|
Akalipa
|
Kuning
|
++
|
Hijau
|
++++
|
Singkong
|
Tertutup
|
+
|
Terbuka
|
+++
|
Keterangan: ++++ : Sangat Kuat
+++ : Kuat
++ : Lemah
+ : Sangat Lemah
4.2 Pembahasan
Fotosintesis merupakan proses
biokimia yang terjadi pada tumbuhan hijau untuk menghasilkan makanan yang
tersimpan dalam bentuk karbohidrat. Salah satu faktor penting yang mempengaruhi
proses fotosintesis ini adalah intensitas cahaya. Dalam fotosintesis cahaya
berfungsi sebagai generator energi. Cahaya (foton) dengan panjang gelombang
yang sesuai dengan proses fotosisntesis akan diterima oleh klrofil selaku
pemanen cahaya, kemudian foton ini akan menyebabkan molekul klorofil kelebihan
energi sehingga elektron pada molekul klorofil tereksitasi menuju aseptor
elektron. Hal ini menyebabkan molekul pada klorofil menjadi tidak stabil. Untuk
mensatbilkannya maka dilakukanlah pemecahan moleklu air menjadi 2H+
dan 2e-. Elektron hasil pemecahan air inilah yang kemudian digunakan
untuk menstabilkan molekul klorofil. Elektron yang telah ditransfer tadi
kemudian akan menuju ke plastoquinon,
lalu kompleks sitokrom b/f, kemudian ke plastosianin, dan menuju ke ferredoxin.
Di ferredoxin inilah kemudian elektron akan berikatan dengan NADP+
dan H+ sehingga terbentuklah NADPH. Sementara itu aliran elektron
tadi akan menghasilkan energi dalam bentuk ATP. NADPH dan ATP ini kemudian akan
diproses lebih lanjut dalam siklus kalvin. Jadi sudah jelas bahwa cahaya
memgang peranan yang sangat penting dalam proses fotosintesis, yaitu sebagai
generator/ sumber energi.
Pada Praktikum Fungsi Cahaya dan
Pigmen dalam fotosintesis salah satu bahan yang diuji adalah daun singkong.
Sebagian dari daun singkong tersebut dilapisi oleh kertas karbon selama tiga
hari sedangkan bagian yang lain dibiarkan terbuka. Hasil data yang diperoleh
yaitu daun yang tertutup oleh kertas karbon setelah dipanaskan dalam alkohol
dan ditetesi larutan I2KI, memiliki warna yang lemah sementara daun
yang dibiarkan terbuka, setelah mengalami perlakuan yang sama memiliki warna
yang lebih kuat. Hal ini dikarenakan daun yang ditutup dengan larutan kertas
karbon menerima cahaya dalam jumlah yang sedikit sehingga proses fotosintesis
berjalan kurang maksimal dan hasil fotosintesisnya juga tidak optimal. Hasil
fotosintesis ini berupa karbohidrat/ pati. Sementara itu larutan I2KI
yang digunakan pada praktikum ini berguna sebagai indikator adanya pati dalam
suatu zat. Jadi data yang praktikum yang diperoleh sesuai secara teori, yaitu
daun yang ditutup dengan kertas karbon hanya menghasilkan pati yang sedikit
karena penyerapan cahayanya kurang maksimal sehingga setelah ditetesi larutan I2KI
warnanya lemah, sedangkan daun yang dibiarkan terbuka setelah ditetesi larutan
I2KI warnanya lebih kuat karena proses penyerapan cahayanya lebih
maksimal.
Selain cahaya, faktor penting lain
yang mempengaruhi proses fotosintesis adalah pigmen daun. Daun memiliki
beberapa macam pigmen, yaitu: klorofil, antosianin, karoten, dan xantofil.
Pigmen yang memberikan efek warna hijau pada pandangan manusia adalah klorofil.
Warna hijau tersebut merupakan warna pantulan daun sementara daun sendiri paling
banyak menyerap warna merah. Klorofil ini secara umum dibedakan menjadi
klorofil a (C55H72O5N4Mg) dan
klorofil b (C55H72O6N4Mg). Klorofil
a berwarna hijau kebiruan sedangkan klorofil b berwarna hijau kekuningan.
Biasanya kandungan dari klorofil a dan klorofil b ini dapat menunjukkan indeks
kesegaran daun yang berwarna hijau. Apabila klorofilnya mulai terdegradasi,
maka warna daun yang seharusnya hijau akan berubah menjadi kekuningan. Hal ini
bisa dilihat pada sayuran yang dijual di pasar-pasar. Sifat fisik klorofil
adalah menerima gelombang yang sama dan memantulkan gelombang yang berlainan.
Klorofil banyak menyerap sinar dengan panjang gelombang antara 400-700 nm, terutama
sinar merah dan biru. Sifat kimia klorofil, antara lain (1) tidak dapat larut
di dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik yang lebih polar,misalnya
etanol dan kloroform; (2) inti Mg akan tergeser 2 atom H bila dalam suasana
asam, sehingga membentuk suatu persenyawaan yang disebut feofitin yang berwarna coklat. Selain klorofil, pigmen
daun yang lain adalah antosianin. Anthosianin ini tergolong dalam pigmen
Flavonoid, yaitu pigmen yang tergantung pada pH lingkungan. Adapun sifat/
karakterisiknya yaitu apabila pH lingkungan di bawah 7 (asam), maka antosianin
akan berwarna merah, apabila pH lingkungan di atas 7 (basa) maka anthosianin menjadi biru. Namun
jika pH lingkungan netral, maka anthosianin akan berwarna ungu. Sementara
itu pigmen daun yang lain adalah karotenoid. Karotenoid pada daun masih
dibedakan menjadi dua lagi, yaitu karoten dan xantophyl. Karoten (C40H56)
merupakan pigmen yang memberikan karakteristik/sifat warna jingga dan berguna
sebagai provitamin A pada daun. sementara itu xantophyl (C40H56(OH)2)
merupakan pigmen yang memberikan karakterisktik/sifat warna kuning. Adapun
peranan dari kelompok pigmen karotenoid ini adalah membantu klorofil dalam
proses fotosintesis.
Secara umum pengaruh pigmen-pigmen di atas
adalah membantu berjalannya proses fotosintesis. Pigmen ini (khususnya
klorofil) berperan dalam penangkapan cahaya yang akan digunakan dalam proses
fotosintesis, yaitu sebagai pemanen cahaya. Semakin banyak pigmen (klorofil)
yang dimiliki oleh suatu tanaman, maka proses penangkapan cahayanya pun semakin
maksimal. Dan proses fotosintesisnya pun akan semakin baik. Begitu pula
sebaliknya apabila pigmen yang dimiliki oleh suatu tanaman hanya sedikit maka
proses fotosintesisnya tidak akan berlangsung secara maksimal. Kuantitas pigmen
pada tanaman ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya jumlah air dan
cahaya yang diperoleh tanaman. Apabila tanaman kekurangan air maka pertumbuhan
tanaman akan terhambat sehingga jumlah
percabangan menjadi sedikit, jumlah daun sedikit, dan luas permukaan daunnya
pun sedikit. Otomatis jumlah pigmennya pun tidak banyak. Sama halnya apabila
tanaman kurang mendapatkan pencahayaan, maka daun tanaman akan menjadi pucat,
sehingga pigmen yang terbentuk hanya sedikit. Jadi secara umum peran pigmen
tanaman dalam proses fotosintesis adalah untuk membantu menangkap cahaya
(pemanen cahaya).
Dari hasil pengamatan dapat disajikan data
sebagai berikut:
Keterangan:
1 : Sangat Lemah
2 : Lemah
3 : Agak
Kuat
4 Sangat
Kuat
Pada percobaan “Pemisahan Pigmen” diperoleh
data bahwa daun akalipa merah memiliki pigmen klorofil b, karoten, antosianin,
dan xantofil. Tetapi tidak memiliki klorofil a. Sementara itu daun akalipa
hijau hanya memiliki hanya memiliki pigmen klorofil a dan klorofil b. Kandungan
pigmen dari masing-masing daun tersebut dipengaruhi oleh faktor genetik dari
induknya. Sementara itu pada percobaan “Pengaruh Cahaya Pada Fotosintesis”
diperoleh data bahwa daun akalipa hijau memiliki warna yang lebih kuat daripada
daun akalipa kuning setelah dipanaskan dalam alkohol dan ditetesi larutan I2KI
(indikator adanya zat pati/karbohidrat). Hal ini dikarenakan daun akalipa hijau
memiliki klorofil lebih banyak daripada daun akalipa kuning sehingga
penangkapan cahayanya lebih optimal dan hasil fotosintesisnya yang berupa
karbohidrat juga lebih banyak. Sementara itu daun singkong yang dibiarkan
terbuka dan diperlakukan sama seperti daun akalipa, memiliki warna yang lebih
kuat dibandingkan dengan daun singkong yang ditutup dengan kertas karbon selama
tiga hari. Hal ini dikarenakan pada daun singkong yang ditutup dengan kertas
karbon, penyerapan cahayanya lebih sedikit akibat terhalang oleh kertas karbon
tersebut sehingga proses fotosintesis terganggu dan hasil fotosintesisnya (zat
pati/karbohidrat) lebih sedikit. Jika dibandingkan ternyata kadar klorofil daun
akalipa hijau lebih tinggi daripada kadar klorofil pada daun singkong. Hal ini
terlihat dari warna masing-masing daun ketika ditetesi oleh larutan I2KI,
daun akalipa hijau memiliki tingkat kekuatan warna yang tinggi. Faktor yang
sangat berpengaruh terhadap perbedaan ini adalah faktor genetik dan faktor
lingkungan, mislanya naungan, kadar air, suhu, dan unsur hara.
BAB.
5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari Praktikum “Fungsi Cahaya dan
Pigmen dalam Fotosintesis” ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.
1.
Cahaya
berfungsi sebagai sumber/generator energi dalam proses fotosintesis
2.
Proses
fotosintesis pada daun singkong yang ditutup dengan kertas karbon mengalami
gangguan, karena kurangnya asuan cahaya, sehingga hasilnya pun tidak maksimal
3.
Pigmen
yang ada pada daun di antaranya klorofil, karotenoid, anthosianin, dan xantophyil
4.
Secara
umum semua pigmen yang ada pada daun berfungsi untuk membantu jalannya proses
fotosintesis, baik dalam penangkapan cahaya maupun bahan pendukung
5.
Daun
yang hijau memilik klorofil lebih banyak sehingga kandungan pati dari hasil
proses fotosintesisnya semakin besar
5.2 Saran
Sebaiknya dalam melakukan praktikum
lebih teliti dan hati-hati supaya tidak terjadi kesalahan dan hasil yang
diperoleh lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Ai,
Nio Song dan Yunia Banyo. 2011. Konsentrasi Klorofil Daun Sebagai Indikator
Kekurangan Air pada Tanaman. Ilmiah Sains, 11(2): 166-173.
Alamsjah,
Moch. Amin, dkk. 2010. Pengaruh Lama
Penyinaran Terhadap Pertumbuhan dan Klorofil A Gracilaria Verrucosa Pada Sistem
Budidaya Indoor. Perikanan dan Kelautani, 2(1): 21-29.
Fretes,
helly De, dkk. 2012. Karotenoid Dari Makroalgae Dan Mikroalgae: Potensi
Kesehatan Aplikasi dan Bioteknologi. Teknologi dan Industri Pangan,
18(2): 221-228.
Joseph, James
A, dkk. 2002. Diet Sehat Dengan Kode Warna Makanan. Terjemahan oleh
Lovely. 2008. Jakarta: Penerbit Hikmah PT. Mizan Publika.
Kindersley,
Dorling. 1993. Jendela Iptek Ekologi. Terjemahan oleh Ari Anggari
Harapan, S.S., M. Hum. 2000. Jakarta: Balai Pustaka.
Lumbessya,
Mirna, dkk. 2013. Uji Total Flavonoid
Pada Beberapa Tanaman
Obat Tradisonal Di Desa
Waitina Kecamatan Mangoli
Timur Kabupaten Kepulauan Sula Provinsi Maluku Utara. Mipa Unsrat
Online, 2(1): 50-55.
Salisbury, F.B. dan Ross, C.W. 1991. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Terjemahan oleh
Dr. Diah R. Lukman dan Ir. Sumaryono, MSc. 1995. Bandung: Penerbit ITB.
Salisbury, F.B. dan Ross, C.W. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Terjemahan oleh
Dr. Diah R. Lukman dan Ir. Sumaryono, MSc. 1995. Bandung: Penerbit ITB.
Setiari,
Nintya dan Yulita Nurchayati. 2009. Eksplorasi Kandungan Klorofil pada beberapa Sayuran Hijau Sebagai
Alternatif Bahan Dasar Food Supplement. Bioma,
11(1): 6-10.
Setyanti,
Y. H, dkk. 2013. Karakteristik Fotosintetik dan Serapan Fosfor Hijauan Alfalfa
(Medicago sativa) Pada Tinggi Pemotongan dan Pemupukan Nitrogen Yang
Berbeda. Animal Agriculture, 2(1): 86-96.
Sumenda,
Lusia, dkk. 2011. Analisis Kandungan Klorofil Daun Mangga (Mangifera indica
L.) pada Tingkat Perkembangan Daun yang Berbeda. Bioslogos, 1(1):
20-24.
Winarti,
Sri dan Adurrozaq Firdaus. 2010. Stabilitas Warna Merah Ekstrak Bunga Rosela
Untuk Pewarna Makanan dan Minuman. Teknologi Pertanian, (11)2: 87 – 93.
.
