Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Ingenhousz

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Fisiologi Tumbuhan yang diampu oleh Drs.Dahlia, M.Pd

Disusun oleh : Kelompok II/Offering A 1. Annas Jannatun Naim

(130341603379)

2. Amalina Listyarso

(130341614794)

3. Endah Wahyuningtyas

(130341603381)

4. Nila Wahyuni

(130341603392)

5. Rina Hidayatul Mufida

(130341603385)

6. Rosita Buana Putri

(130341614825)

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG OKTOBER 2014

A. Tanggal Praktikum

:15 Oktober 2014

B. Topik

: Respirasi pada Tumbuhan

C. Tujuan

:

1. Untuk mengetahui hasil fotosintesis 2. Untuk mengetahui bahan-bahan yang diperlukan untuk proses fotosintesis. 3. Untuk mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi fotosintesis D. Dasar Teori Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi dibagian daun satu tumbuhan yang memiliki klorofil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986). 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 (Kimball, 2002). Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi

Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang. Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Namun, pada tahun 1727, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfer dan cahaya yang terlibat dalam proses tertentu. Pada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan (Wikipedia, 2012). Fotosistem ada dua macam, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Fotosistem I tersusun oleh klorifil a dan klorifil b dengan perbandingan 12:1 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 700 nm. Pada fotosistem II perbandingan klorofil a dan klorofil b yaitu 1:2 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 680 nm (Syamsuri, 2000). Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan (Wikipedia, 2012). 6CO2 + 6H2O cahaya matahari + klorofil C6H12O6 + 6O2 + Energi

Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol CO2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis (Syamsuri, 2000). 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. 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 yang memerlukan cahaya dan reaksi gelap yang tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida (Wikipedia, 2012). Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang (Wikipedia, 2012). Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (Wikipedia, 2012).

Orang yang pertama kali menemukan fotosintesis adalah Jan Ingenhousz. Fotosintesis merupakan suatu proses yang penting bagi organisme di bumi, dengan fotosintesis ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara langsung maupun tidak langsung. Jan Ingenhosz melakukan percobaan dengan memasukkan tumbuhan Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang berisi air. Bejana gelas itu ditutup dengan corong terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi yang diisi air hingga penuh, kemudian bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu yang menandakan adanya oksigen (Kimball, 1993). Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa faktor yaitu faktor yang dapat mempengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor yang tidak memengaruhi secara langsung seperti terganggunya beberapa fungsi organ yang penting bagi proses fotosintesis. Proses fotosintesis sebenarnya peka terhadap beberapa kondisi lingkungan meliputi kehadiran cahaya matahari, suhu lingkungan, konsentrasi karbondioksida (CO2). Faktor lingkungan tersebut dikenal juga sebagai faktor pembatas dan berpengaruh secara langsung bagi laju fotosintesis. Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi optimum meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya faktor-faktor pembatas tersebut sangat memengaruhi laju fotosintesis yaitu dengan mengendalikan laju optimum fotosintesis. Selain itu, faktor-faktor seperti translokasi karbohidrat, umur daun, serta ketersediaan nutrisi memengaruhi fungsi organ yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut memengaruhi laju fotosintesis. Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan 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 dapat 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 (Salisbury, 1995). E. Alat dan Bahan Alat : 1. Enam buah beaker glass 500 ml

2. Enam buah corong kaca 3. Enam buah tabung reaksi 4. Kertas label 5. Penggaris Bahan : 1. Hydrilla

F. Cara Kerja Ditempatkan Hydrilla didalam corong kaca

Diberi label A pada 3 beaker glass dan sisa beaker glass diberi label B

Diisikan air didalam beaker glass hingga penuh, namun tidak sampai tumpah

Ditempatkan corong kaca berisi Hydrilla pada beaker glass berisi air

penuh secara terbalik

Diisikan air pada tabung reaksi hingga penuh

Dimasukkan tabung reaksi pada beaker glass berisi corong kaca terbalik dengan posisi mulut tabung reaksi sejajar dengan corong kaca yang tebalik

Ditempatkan 2 buah beaker glass (A dan B) pertama ditempat panas,

2 buah beaker glass (A dan B) kedua ditempat teduh, 2 buah beaker glass (A dan B) ketiga ditempat gelap

Ditunggu selama 40 menit dengan selang waktu setiap 10 menit diamati dan dicatat tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla

G. Hasil Pengamatan No

1.

2.

3.

Perlakuan

Waktu

Tinggi udara pada tabung

Tinggi udara pada tabung

(menit)

reaksi di Beaker glass A

reaksi di Beaker glass B (cm)

Ditempat

0

0 cm

0 cm

panas

10

0,3 cm

0,2 cm

20

0,7 cm

0,5 cm

30

1,0 cm

0,7 cm

40

1,5 cm

1,0 cm

Ditempat

0

0 cm

0 cm

teduh

10

0.3 cm

0,2 cm

20

0,5 cm

0,3 cm

30

0,8 cm

0,6 cm

40

1,0 cm

1,1 cm

Ditempat

0

0 cm

0 cm

gelap

10

0 cm

0 cm

20

0 cm

0 cm

30

0 cm

0 cm

40

2 gelembung

3 gelembung

H. Analisis Data Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dengan menggunakan tanaman Hydrilla diperoleh data berupa perubahan tinggi air akibat adanya gelembung yang membentuk rongga udara didalam tabung reaksi. Pada tempat yang panas beaker glass A menit ke 0, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 10, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,3 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 20, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,7 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 30, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 1,0 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 40, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 1,5 cm didalam tabung reaksi. Pada tempat yang panas beaker glass B menit ke 0, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 10, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,2 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 20, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,5 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 30, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,7 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 40, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 1,0 cm didalam tabung reaksi. Pada tempat yang teduh beaker glass A menit ke 0, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 10, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,3 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 20, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,5 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 30, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,8 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 40, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 1,0 cm didalam tabung reaksi. Pada tempat yang panas beaker glass B menit ke 0, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 10, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,2 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 20, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,3 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 30, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0,6 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 40, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 1,1 cm didalam tabung reaksi. Pada tempat yang gelap beaker glass A menit ke 0, 10, 20 dan 30 tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0 cm didalam tabung reaksi, pada menit ke 40, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla hanya 2 buah gelembung didalam tabung reaksi. Pada tempat yang gelap beaker glass B menit ke 0, 10, 20 dan 30 tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla adalah 0 cm

didalam tabung reaksi, pada menit ke 40, tinggi udara yang dihasilkan Hydrilla hanya 3 buah gelembung didalam tabung reaksi. Dari data pengamatan yang telah diperoleh tersebut dapat dianalisa bahwa tanaman hydrilla yang ditempatkan di tempat panas, proses fotosintesisnya lebih cepat dibandingkan dengan di tempat teduh dan gelap.

I. Pembahasan J. Kesimpulan K. Daftar Pustaka Anwar, A. 1984. Ringkasan Biologi. Bandung: Ganeca Exact. Dwidjoseputro. 1986. Biologi. Jakarta: Erlangga. Kimball, J. W. 1993. Biologi Umum. Jakarta: Erlangga. Kimball, J.W. 2002. Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Erlangga. Malcome. B. W. 1990. Fisiologi Tanaman. Bumi Aksara. Bandung. Salisbury, F. B dan Ross, C. W. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Bandung: ITB Simbolon, Hubu dkk. 1989. Biologi Jilid 3. Jakarta: Erlangga. Syamsuri. I. 2000. Biologi. Jakarta: Erlangga. Wikipedia, 2012. Fotosintesis. www.wikipedia.org/wiki. diakses pada tanggal 19 Oktober 2014, pukul 14.00 WIB.