Makalah Hasil Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat
dan karunia-Nya, sehingga saya berhasil menyelesaikan makalah Bahasa Indonesia yang
alhamdulillah selesai tepat pada waktunya.
Makalah ini berisikan tentang hasil dari percobaan ingenhousz yang membuktikan
bahwa dalam proses fotosintesis dihasilkan oksigen (O2). Makalah ini dibuat agar pembaca
dapat memperluas pengetahuan tentang fotosintesis.
Tak lupa kami ucapkan terimakasih kepada guru bidang study Bahasa Indonesia Ibu
Dra. Ratna Sukaesih yang telah membimbing kami, sehingga kami dapat membuat makalah
percobaan Ingenhousz dengan baik dan benar.
Tiada gading yang tak retak, demikian pula dengan makalah ini. Kami menyadari
bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu, kritik dan saran dari guru dan
teman-teman yang bersifat membangun , selalu kami harapkan demi lebih baiknya makalah
ini.
Akhir kata, semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua dan semoga Allah SWT
senantiasa meridhoi segala usaha kita, Aamiin.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Sliyeg, 09 Maret2013
Penyusun
DAFTAR ISI
Kata pengantar.......................................................................................................... 1
Daftar isi.................................................................................................................... 2
Abstraksi................................................................................................................... 3
Bab I Pendahuluan.................................................................................................... 4
1.1. LatarBelakang.......................................................................................... 4
1.2. PembatasanMasalah................................................................................. 5
1.3. RumusanMasalah..................................................................................... 5
1.4. Tujuan...................................................................................................... 5
1.5. Manfaat.................................................................................................... 5
1.6. MetodePenelitian..................................................................................... 5
Bab II Landasan Teoritis.......................................................................................... 6
Bab III Metode Praktikum....................................................................................... 9
3.1. Waktu dan Tempat................................................................................ 9
3.2. Alat dan Bahan...................................................................................... 9
3.3. Prosedur Kerja....................................................................................... 9
Bab IV Hasil dan Pembahasan................................................................................. 11
3.1. Hasil Pengamatan.................................................................................. 11
3.2. Pembahasan........................................................................................... 12
Bab IV Penutup........................................................................................................ 14
Kesimpulan..................................................................................................... 14
Daftar Pustaka.......................................................................................................... 15
ABSTRAKSI
Dilihat dari organel yang menyusun sel hewan maupun sel tumbuhan, terdapat
perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan ini. Organel yang umumnya tidak dimilki oleh
sel hewan, namun dimilki oleh sel tumbuhan adalah kroloplas. Organel kroloplas adalah
bagian dari organel plastida yang mengandung krolofil. Organel ini memungkinkan
tumbuhan untuk memproduksi makanannya sendiri (autotrof). Secara kasar krolofil berfungsi
dalam pembentukan makanan. Proses pembentukan makanan (energi) ini sering disebut
dengan istilah fotosintesis (foto = cahaya, sintesis = penyusun). Fotosintesis adalah suatu
mekanisme penyusunan energi pada tanaman berkrolofil dengan bantuan cahaya matahari.
Proses fotosintesis terbagi atas dua tahapan yaitu tahap reaksi terang dan tahap reaksi
gelap. Reaksi terang adalah reaksi yang membutuhkan energi cahaya, khusunya cahaya
matahari sedangkan reaksi gelap adalah suatu reaksi yang tidak membutuhkan cahaya
matahari.
Cahaya yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk melangsungkan proses
fotosintesis adalah cahaya (sinar) tampak. Jenis sinar ini memilki panjang gelombang yang
berbeda – beda, dari sinar merah, (panjang gelombang terbesar), hingga sinar ungu (panjang
gelombang terpendek), perbedaan panjang gelombang memberikan pengaruh yang berbeda
pula terhadap proses fotosintesis.
Selain cahaya matahari, proses fotosintesis juga dipengaruhi oleh jumlah CO2,
keadaan lingkungan tempat tumbuhan itu hidup,misalnya saja suhu.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Setiap makhuk hidup memiliki beberapa ciri atau sifat dasar. Salah satu yang utama
adalah makhluk hidup perlu makanan dan mengeluarkan zat sisa. Apabila kita cermati, sifat
dasar tersebut mengarahkan kita kepada suatu mekanisme yang terjadi di dalam tubuh
makhluk hidup yang disebut dengan metabolisme.
Metabolisme yang terjadi pada setiap jenis makhluk hidup tentunya tidak sama.
Bergantung komponen penyusun makhluk hidup tersebut dari tingkat seluler hingga
organisme. Dalam proses metabolisme terjadi berbagai reaksi kimia baik untuk menyusun
maupun menguraikan senyawa tertentu. Proses penyusunan tersebut disebut anabolisme,
sedang proses penguraiannya disebut katabolisme.
Salah satu contoh proses metabolisme (anabolisme) yang sering kita dengar adalah
proses fotosintesis. Proses tersebut terjadi pada tumbuhan berklorofil, tepatnya pada jaringan
tiang / palisade dan bunga karang pada mesofil daun. Pada sel palisade atau bunga karang,
proses ini terjadi di dalam sebuah organel yaitu kloroplas. Seperti yang telah diketahui, proses
ini hanya dapat terjadi pada saat ada cahaya. Cahaya itu dapat berupa cahaya matahari
maupun cahaya lampu, yang penting dalam cahaya tersebut terdapat sinar putih yang
merupakan spektrum cahaya dari cahaya mejikuhibiniu (merah-jingga-kuning-hijau-biru-nilaungu). Selain cahaya matahari, proses fotosintesis juga membutuhkan karbon dioksida dan
air.
Cahaya
Pada proses fotosintesis ini akan dihasilkan dua senyawa yaitu glukosa dan oksigen.
Klorofil
CO2+ H2O C6H12O6 +O2 + H2O
Untuk mengetahui kandungan glukosa sebenarnya dapat diketahui dengan percobaan
Sact sedang untuk mengetahui kandungan oksigen dapat diketahui dengan menggunakan lidi
yang membara seperti pada percobaan Ingenhouz. Akan tetapi pada kesempatan ini, yang
akan dilihat bukanlah kandungannya, akan tetapi kecepatan proses tersebut bila diberi
perlakuan yang berbeda – beda terkait suhu, intensitas cahaya, dan NaHCO3. Percobaan ini
merupakan percobaan Ingenhousz.
1.2. Pembatasan Masalah
Agar tidak menyimpang dari permasalan dan dapat mencapai sasaran yang
diharapkan, maka penulis membatasi permasalahan pada struktur daun, organel yang
berperan dalam fotosintesis, faktor-faktor yang mempengaruhi dan gas yang dihasilkan dalam
fotosintesis.
1.3. Rumusan Masalah
1. Apa yang dihasilkan dari proses fotosintesis ?
2. Faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan fotosintesis ?
1.4. Tujuan
1. Untukmembuktikanbahwadalam proses fotosintesis dihasilkan oksigen (O2).
2. Untukmengetahuipengaruhsuhu, intensitascahaya, dan CO2terhadapkecepatan proses
fotosintesis.
1.5. Manfaat
1. Menambah pengetahuan tentang fotosintesis.
2. Mengetahui bagian dan struktur daun yang berfungsi dalam fotosintesis.
1.6. Metode Penelitian
Dengan melakukan kegiatan percobaan dan pengamatan serta referensi dari sumber-sumber
tertulis.
BAB II
LANDASAN TEORITIS
Fotosintesis atau asimilasi karbon merupakan proses konversi energi cahaya menjadi
energi kimia. Daun merupakan organ utama dalam tubuh tumbuhan sebagai tempat
berlangsungnya fotosintesis. Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu energi cahaya
(foton) sebagai energi kinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial berupa
ikatan senyawa organik pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, fotosintesis dapat
berlangsung cepat dan efisien.
Fotosintesis berperan penting bag kehidupan organisme karena menyediakan oksigen
yang diperlukan oleh organisme untuk proses pernapasan dan mendaur karbon dioksida
(CO2) yang dihasilkan dari proses pernapasan. Laju fotosintesis dipengaruhi oleh faktor
dalam dan faktor luar. Faktor dalam yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah keadaan
struktur daun yang memungkinkan resistensi terhadap difusi CO2dari atmosfer ke permukaan
kloroplas dan penimbuna sejumlah besar hasil fotosintesis di dalam kloroplas. Faktor luar
yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah konsentrasi CO2, intensitas cahaya, air dan suhu,
serta tersedianya unsur hara. Perhatikan reaksi fotosintesis di bawah ini.
6 CO2 +
6 H2O
Energi Cahaya
C6H12O6 + 6 O2
Karbon Dioksida
Air
Klorofil
(Glukosa) Oksigen
Sumber cahaya alami adalah matahri yang memiliki spektrum cahaya inframerah
yang tidak tampak, merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan infraungu yang tidak
tampak. Spektrum cahaya yang digunakan dalam proses fotosintesis ialah spektrum cahaya
yang tamapak (380-700nm), yaitu mulai dari ungu sampai merah. Inframerah dan infraungu
tidak digunakan dalam fotosintesis. Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya
terhadap fotosintesis. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang
berbeda. Cahaya yang jatuh kepermukaan daun hanya 1-2% yang digunakan untuk
fotosintesis, sisanya dipantulkan, ditransmisikan, atau diserap dalam bentuk panas.
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Kloroplas
mengandung beberapa pigmen, misalnya klorofil alfa yang mampu menyerap cahaya birunila dan cahaya merah atau klorofl beta yang mampu menyerap cahaya biru. Klorofil alfa
berperan langsung dalam reaksi terang. Klorofil adalah senyawa organik yang mengandung
unsur C, H, O, dan N dengan satu atom Mg di tengah-tengah.
Pada tahun 1862 seorang ahli botani jerman, Julius von sachsmenemukan organel
berbentuk seperti kacang hijau dalam daun. Organel ini kita kenal sebagaikloroplas. masingmasng kloroplas terdiri atas setumpuk piringan bulat kecil yang disebut tilakoidsuatu
ppigmen hijau yang dinamakan klorofil pada permukaan tilakoid mengubah energi sinar
matahari menjadi energi kimiasebagai pendorong proses fotosintesis.
Kloroplas terutama ditemukan di jaringan mesofil daun. Pada jaringan mesofil
terdapat 30-40 kloroplas. Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang
melingkupi ruangan yang berisi cairan (stroma). Membran tersebut membentuk suatu
sistem membran tilakoidyang berupa kantung. Kantung-kantung tersebut dapat berlapis-lapis
hingga membentuk grana. Bklorofil terdapat pada membran tilakoid sehingga proses
pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung di dalam tilakoid. Proses
pembentukan glukosa sebagai hasil akhir proses fotosintesis terjadi di dalam stroma. Coba
berpikirlah sejenak. Bagaimana dalam struktur kloroplas yang sangat kecil itu ternyata di
dalamnya berlangsung berbagai macam raksi kimia. Sungguh maha besar Allah SWT. yang
menciptakan segala ciptaan-Nya dengan ancangan yang sangat tepat.
Pembentukan klorofil pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu gen
cahay, air serta unsur nitrogen, magnesium dan besi. Bila gen untuk sintesis tidak dimiliki
oleh tumbuhan maka tumbuhan tersebut tidak dapat membuat korofil. Beberapa tumbuhan
memerlukan cahaya dalam sintesis klorofil. Bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi
klorofil. Unsur nitrogen, magnesium dan besi merupakan unsur pembentuk dan katalis dalam
sintesis klorofil.
Jan Ingenhousz (1799), membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dilepaskan
O2(oksigen). Hal ini dibuktikan dalam percobaanya menggunakan tanaman air Hydrilla
verticillatadi dalam gelas beker di bawah corong terbalik yang ujungnya diletakkan subuah
taung reaksi.
Untuk menguji bahwa gas yang dihasilkan adalah O2, digunakan bara api. Jika bara
api lebih terang membara, berarti gas tersebut adalah oksigen (O2). Dengan modifikasi
percobaan Ingenhousz, hal-hal sebagai berikut dapat dibuktikan:
1) Pengaruh CO2 terhadap fotosintesis, dengan sedikit menambahkan soda kue
(NaHCO3= natrium hidrogen karbonat) pada airnya. Larutan NaHCO3akan
meningkatkan kadar CO2dalam air. Laju fotosintesis naik, sehingga volume
O2pun meningkat.
2) Jenis spektrum cahaya matahari yang mempunyai pengaruh terbesar pada
fotosintesis, dengan membuat 4 perangkat percobaan yang masing-masing
dibalut plastik berwarna yang berbeda (merah, hijau, biru, dan putih).
3) Pengaruh suhu terhadap fotosintesis, dengan perangkat percobaan yang suhu
airnya berbeda. Gunakan es untuk menurunkan airnya, atau air panas untuk
menaikkan suhu. Suhu air tersebut diukur dengan termometer. Percobaanpercobaan di atas dilakukan dan hasl fotosintesisnya dibandinngkan dengan
melihat volume O2pada percobaan modifikasi.
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan tempat
Waktu
: Kamis, 27 September 2012
Pukul
: 10.45 – 12.00 WIB
Tempat
: Laboratorium SMA NEGERI 1 SLIYEG
3.2. Alat Dan Bahan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Termometer
Tabungreaksi
Gelaskimia (1000 ml)
Corong
Tanaman air (Kiambang=pistiastratiotes) atau bisa juga dengan Hydrilla verticillata
NaHCO3 (5 gram)
Spatula
Korekapi gas
3.3. Prosedur Kerja
Pada Percobaan Pertama (I)
1.
2.
3.
4.
5.
Isi gelas kimia dengan air sebanyak 800 ml.
Siapkan tanaman, taruh tanaman tersebut ke dalam corong.
Masukan tanaman beserta corong ke dalam gelas kimia dalam keadaan terbalik.
Celupkan tabung reaksi ke batang corong.
Masukkan thermometer ke dalam gelas kimia yang sudah berisi tanaman beserta
6.
7.
8.
9.
corong dan tabung reaksi (untuk mengukur suhunya).
Tunggu sampai 15 menit.
Setelah 15 menit, angkat tabung reaksi dan langsung tutup dengan tangan.
Nyalakankorekapi gas danlepaskantangan yang telahmenutupitabung.
Amati nyalaapi yang terjadi.
Pada Percobaan Ke (II) : Dengan Menambahkan NaHCO3
1.
2.
3.
4.
5.
Isi gelaskimiadengan air sebanyak 800ml.
Siapkan tanaman, taruh tanaman tersebut ke dalam corong.
Masukan tanaman beserta corong ke dalam gelas kimia dalam keadaan terbalik.
Celupkan tabung reaksi ke batang corong.
Masukkan NaHCO3 sebanyak 5 gram.
6. Masukkan thermometer ke dalam gelas kimia yang sudah berisi tanaman beserta
corong dan tabung reaksi (untuk mengukur suhunya).
7. Tunggu sampai 15 menit.
8. Setelah 15 menit, angkat tabung reaksi dan langsung tutup dengan tangan.
9. Nyalakan korek api gas dan lepaskan tangan yang telah menutupi tabung.
10. Amati nyala api yang terjadi.
Pada Percobaan Ke (III) : Di Tempat Terbuka (Dengan Matahari Langsung)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Isi gelas kimia dengan air sebanyak 800 ml.
Siapkan tanaman, taruh tanaman tersebut ke dalam corong.
Masukan tanaman beserta corong ke dalam gelas kimia dalam keadaan terbalik.
Celupkan tabung reaksi ke batang corong.
Taruh di tempat matahari langsung.
Masukkan thermometer ke dalam gelas kimia yang sudah berisi tanaman beserta
corong dan tabung reaksi (untuk mengukur suhunya).
7. Tunggu sampai 15 menit.
8. Setelah 15 menit, angkat tabung reaksi dan langsung tutup dengan tangan.
9. Nyalakan korek api gas dan lepaskan tangan yang telah menutupi tabung.
10. Amati nyala api yang terjadi.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil Pengamatan
Dalam melakukan percobaan ini, kita mengikuti beberapa tahap seperti yang telah
dijelaskan dalam langkah kerja. Untuk dapat membandingkan perbedaan banyaknya
gelembung yang dihasilkan maka perangkat percobaan di tempatkan pada dua kondisi yang
berbeda yaitu tempat teduh dan tempat terbuka (terkena sinar matahari langsung). Selain di
tempatkan di dua kondisi yang berbeda, juga diberi perlakuan yang berbeda. Ada yang
ditambahkan dengan NaHCO3 dan ada juga yang ditambahkan dengan es batu. Hasil
pengamatan yang kami lakukan disajikan dalam tabel sebagai berikut :
No.
Perangkat
Nyala api
Keterangan
1.
Percobaan 1
Kecil
+
2.
Percobaan 2
Sedang
++
3.
Percobaan 3
Besar
+++
Keterangan :
+
: Nyala api kecil
++
: Nyala api sedang
+++
: Nyala api besar
Pada percobaan tentang proses fotosintesis, pistia stratiotes dengan panjang yang telah
ditentukan dimasukkan ke dalam corong kaca yang ditutup dengan tabung reaksi dan
kemudian ke dalam beaker glass yang berisi air sampai penuh, apabila dilakukan perlakuan
dengan memberikan cahaya pada pistia stratiotes tersebut akan menghasilkan oksigen yang
banyak, sedangkan apabila diberi perlakuan dengan ditempatkan pada tempat yang tidak
terdapat cahaya dengan lama pengamatan yang sama, maka pistia stratiotes yang direndam
akan mengeluarkan oksigen dalam jumlah yang relatif sangat sedikit. Percobaan yang
ditambah
larutan
NaHCO3 ternyata
dapat
mempercepat
laju
larutan NaHCO3 disini sebagai katalisator dalam reaksi fotosintesis.
fotosintesis.
Fungsi
3.2. Pembahasan
Nyala api yang dihasilkan pada percobaan itu merupakan gas oksigen/O2. Gas ini
terbentuk karena proses fotolisis dimana air diuraikan menjadi gas oksigen yang akan muncul
berupa gelembung-gelembung dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
2H2O → 4H+ + O2
Dari persamaan tersebut nampak dihasilkan molekul gas O2 dari penguraian air.
Pada gelas kimia percobaan I yang diletakkan di tempat dengan intensitas cahaya
rendah, proses fotosintesisnya ternyata lambat (diketahui dari sedikitnya nyala api yang
dihasilkan). Hal ini terjadi karena walaupun di dalam air terdapat CO2 terlarut tetapi energi
yang tersedia (cahaya) untuk melakuan proses fotosintesis oleh pistia stratiotes sangat sedikit.
Sehingga, walaupun ada bahan baku, tetapi bila energi untuk mengolah tidak ada maka tidak
akan terbentuk hasil.
Pada gelas kimia percobaan II diberi larutan NaHCO3. Penambahan larutan
NaHCO3 dimaksudkan untuk menambah kandungan CO2 yang terdapat dalam air, dengan
persamaan reaksi sebagai berikut :
NaHCO3 + H2O → NaOH + CO2 + H2O
Fungsi larutan NaHCO3 disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis.
Gelas kimia yang diberi larutan NaHCO3 jumlah CO2 terlarutnya menjadi tinggi,
disamping itu gelas kimia tersebut juga diletakkan di tempat yang sama dengan percobaan I
( tidak banyak energi untuk berfotosintesis). Oleh karena itu proses fotosintesisnya
menjadiagak lambat, karena disamping bahan baku tersedia sedikit, energi untuk
mengolahnya menjadi sejumlah produk juga kurang, sehingga proses produksi (reaksi) yang
berjalan dalam waktu 15 menit mendapatkan hasil yang sedang (gas O2 pada dasar tabung
reaksi).
Pada gelas kimia percobaan III yang diletakkan di tempat terang dan proses
fotosintesis nya berlangsung cepat. Hal ini terjadi karena pada suhu yang tinggi. Sehingga
menghasilkan nyala api yang besar bila dibandingkan dengan percobaan I dan percobaan II.
Dari hasil percobaan, semua tanaman pistia stratiotes pada setiap percobaan corong
mengeluarkan gas oksigen. Gas oksigen ini terkumpul pada dasar tabung reaksi yang dalam
keadaan terbalik, sehingga membentuk rongga udara. Gas yang terkumpul ini akan diuji coba
dengan menggunakan bara api dari korek gas. Seperti yang diketahui, api dapat menyala jika
ada oksigen disekitarnya. Untuk membuktikan apakah percobaan ini menghasilkan oksigen,
maka praktikan menyalakan korek gas dan kemudian dengan membuka mulut tabung reaksi
yang sebelumnya telah ditutup oleh jari jempol. Ketika tabung reaksi di buka ternyata api
tersebut menyala menjadi bertambah besar. Hal tersebut membuktikan bahwa dalam proses
fotosintesis gas yang dihasilkan adalah oksigen. Ini ditunjukan dengan menyalanya bara api
yang didekatkan dengan mulut tabung reaksi yang berisi gas hasil dari fotosintesis.
BAB IV
PENUTUP
Kesimpulan
Terbukti bahwa dalam proses fotosintesis menghasilkan gas oksigen. Ini ditunjukan
dengan menyalanya bara api yang didekatkan dengan mulut tabung reaksi yang berisi gas
hasil dari fotosintesis. Faktor intensitas cahaya yang terang (cukup/optimal) akan membuat
proses fotosintesis menjadi cepat tetapi bila cahaya yang tersedia sedikit, proses fotosintesis
menjadi lambat.
Faktor kadar CO2 terlarut yang melimpah akan mengakibatkan proses fotosintesis
berjalan dengan cepat karena CO2 merupakan bahan baku dari proses fotosintesis. Suhu,
intensitas cahaya, dan kadar karbon dioksida yang tersedia berpengaruh terhadap kecepatan
proses fotosintesis.
DAFTAR PUSTAKA
Setiowati, Tetty. & Furqonita, Deswaty. 2007. Biologi Interaktif. Jakarta : Azka Press
Pratiwi, D.A., Maryati, Sri. Srikini. Suharno, & S. Bambang. 2007. Biologi untuk SMA/MA
kelas XII. Jakarta : Erlangga.
Pratiwi, D.A., Maryati, Sri. Srikini. Suharno, & S. Bambang. 2007. Biologi untuk SMA/MA
kelas XI. Jakarta : Erlangga.
Pratiwi, D.A., Maryati, Sri. Srikini. Suharno, & S. Bambang. 2006. Buku penuntunBiologi
untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta : Erlangga.
Kusumawati, Rohana. L.H., Muhammad. Retnaningati, Dewi. 2012. Detik-Detik Ujian
Nasional Bologi. Klaten : Intan Pariwara.
Syamsuri, Istamar. Dkk. 2003. Biologi 2000. Jakarta : Erlangga.
Sugiharo, Bowo. 2007. Biologi untuk SMA/MA kelas XII. Surakarta : Sindhunata.
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat
dan karunia-Nya, sehingga saya berhasil menyelesaikan makalah Bahasa Indonesia yang
alhamdulillah selesai tepat pada waktunya.
Makalah ini berisikan tentang hasil dari percobaan ingenhousz yang membuktikan
bahwa dalam proses fotosintesis dihasilkan oksigen (O2). Makalah ini dibuat agar pembaca
dapat memperluas pengetahuan tentang fotosintesis.
Tak lupa kami ucapkan terimakasih kepada guru bidang study Bahasa Indonesia Ibu
Dra. Ratna Sukaesih yang telah membimbing kami, sehingga kami dapat membuat makalah
percobaan Ingenhousz dengan baik dan benar.
Tiada gading yang tak retak, demikian pula dengan makalah ini. Kami menyadari
bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu, kritik dan saran dari guru dan
teman-teman yang bersifat membangun , selalu kami harapkan demi lebih baiknya makalah
ini.
Akhir kata, semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua dan semoga Allah SWT
senantiasa meridhoi segala usaha kita, Aamiin.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Sliyeg, 09 Maret2013
Penyusun
DAFTAR ISI
Kata pengantar.......................................................................................................... 1
Daftar isi.................................................................................................................... 2
Abstraksi................................................................................................................... 3
Bab I Pendahuluan.................................................................................................... 4
1.1. LatarBelakang.......................................................................................... 4
1.2. PembatasanMasalah................................................................................. 5
1.3. RumusanMasalah..................................................................................... 5
1.4. Tujuan...................................................................................................... 5
1.5. Manfaat.................................................................................................... 5
1.6. MetodePenelitian..................................................................................... 5
Bab II Landasan Teoritis.......................................................................................... 6
Bab III Metode Praktikum....................................................................................... 9
3.1. Waktu dan Tempat................................................................................ 9
3.2. Alat dan Bahan...................................................................................... 9
3.3. Prosedur Kerja....................................................................................... 9
Bab IV Hasil dan Pembahasan................................................................................. 11
3.1. Hasil Pengamatan.................................................................................. 11
3.2. Pembahasan........................................................................................... 12
Bab IV Penutup........................................................................................................ 14
Kesimpulan..................................................................................................... 14
Daftar Pustaka.......................................................................................................... 15
ABSTRAKSI
Dilihat dari organel yang menyusun sel hewan maupun sel tumbuhan, terdapat
perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan ini. Organel yang umumnya tidak dimilki oleh
sel hewan, namun dimilki oleh sel tumbuhan adalah kroloplas. Organel kroloplas adalah
bagian dari organel plastida yang mengandung krolofil. Organel ini memungkinkan
tumbuhan untuk memproduksi makanannya sendiri (autotrof). Secara kasar krolofil berfungsi
dalam pembentukan makanan. Proses pembentukan makanan (energi) ini sering disebut
dengan istilah fotosintesis (foto = cahaya, sintesis = penyusun). Fotosintesis adalah suatu
mekanisme penyusunan energi pada tanaman berkrolofil dengan bantuan cahaya matahari.
Proses fotosintesis terbagi atas dua tahapan yaitu tahap reaksi terang dan tahap reaksi
gelap. Reaksi terang adalah reaksi yang membutuhkan energi cahaya, khusunya cahaya
matahari sedangkan reaksi gelap adalah suatu reaksi yang tidak membutuhkan cahaya
matahari.
Cahaya yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk melangsungkan proses
fotosintesis adalah cahaya (sinar) tampak. Jenis sinar ini memilki panjang gelombang yang
berbeda – beda, dari sinar merah, (panjang gelombang terbesar), hingga sinar ungu (panjang
gelombang terpendek), perbedaan panjang gelombang memberikan pengaruh yang berbeda
pula terhadap proses fotosintesis.
Selain cahaya matahari, proses fotosintesis juga dipengaruhi oleh jumlah CO2,
keadaan lingkungan tempat tumbuhan itu hidup,misalnya saja suhu.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Setiap makhuk hidup memiliki beberapa ciri atau sifat dasar. Salah satu yang utama
adalah makhluk hidup perlu makanan dan mengeluarkan zat sisa. Apabila kita cermati, sifat
dasar tersebut mengarahkan kita kepada suatu mekanisme yang terjadi di dalam tubuh
makhluk hidup yang disebut dengan metabolisme.
Metabolisme yang terjadi pada setiap jenis makhluk hidup tentunya tidak sama.
Bergantung komponen penyusun makhluk hidup tersebut dari tingkat seluler hingga
organisme. Dalam proses metabolisme terjadi berbagai reaksi kimia baik untuk menyusun
maupun menguraikan senyawa tertentu. Proses penyusunan tersebut disebut anabolisme,
sedang proses penguraiannya disebut katabolisme.
Salah satu contoh proses metabolisme (anabolisme) yang sering kita dengar adalah
proses fotosintesis. Proses tersebut terjadi pada tumbuhan berklorofil, tepatnya pada jaringan
tiang / palisade dan bunga karang pada mesofil daun. Pada sel palisade atau bunga karang,
proses ini terjadi di dalam sebuah organel yaitu kloroplas. Seperti yang telah diketahui, proses
ini hanya dapat terjadi pada saat ada cahaya. Cahaya itu dapat berupa cahaya matahari
maupun cahaya lampu, yang penting dalam cahaya tersebut terdapat sinar putih yang
merupakan spektrum cahaya dari cahaya mejikuhibiniu (merah-jingga-kuning-hijau-biru-nilaungu). Selain cahaya matahari, proses fotosintesis juga membutuhkan karbon dioksida dan
air.
Cahaya
Pada proses fotosintesis ini akan dihasilkan dua senyawa yaitu glukosa dan oksigen.
Klorofil
CO2+ H2O C6H12O6 +O2 + H2O
Untuk mengetahui kandungan glukosa sebenarnya dapat diketahui dengan percobaan
Sact sedang untuk mengetahui kandungan oksigen dapat diketahui dengan menggunakan lidi
yang membara seperti pada percobaan Ingenhouz. Akan tetapi pada kesempatan ini, yang
akan dilihat bukanlah kandungannya, akan tetapi kecepatan proses tersebut bila diberi
perlakuan yang berbeda – beda terkait suhu, intensitas cahaya, dan NaHCO3. Percobaan ini
merupakan percobaan Ingenhousz.
1.2. Pembatasan Masalah
Agar tidak menyimpang dari permasalan dan dapat mencapai sasaran yang
diharapkan, maka penulis membatasi permasalahan pada struktur daun, organel yang
berperan dalam fotosintesis, faktor-faktor yang mempengaruhi dan gas yang dihasilkan dalam
fotosintesis.
1.3. Rumusan Masalah
1. Apa yang dihasilkan dari proses fotosintesis ?
2. Faktor apa saja yang mempengaruhi kecepatan fotosintesis ?
1.4. Tujuan
1. Untukmembuktikanbahwadalam proses fotosintesis dihasilkan oksigen (O2).
2. Untukmengetahuipengaruhsuhu, intensitascahaya, dan CO2terhadapkecepatan proses
fotosintesis.
1.5. Manfaat
1. Menambah pengetahuan tentang fotosintesis.
2. Mengetahui bagian dan struktur daun yang berfungsi dalam fotosintesis.
1.6. Metode Penelitian
Dengan melakukan kegiatan percobaan dan pengamatan serta referensi dari sumber-sumber
tertulis.
BAB II
LANDASAN TEORITIS
Fotosintesis atau asimilasi karbon merupakan proses konversi energi cahaya menjadi
energi kimia. Daun merupakan organ utama dalam tubuh tumbuhan sebagai tempat
berlangsungnya fotosintesis. Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu energi cahaya
(foton) sebagai energi kinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial berupa
ikatan senyawa organik pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, fotosintesis dapat
berlangsung cepat dan efisien.
Fotosintesis berperan penting bag kehidupan organisme karena menyediakan oksigen
yang diperlukan oleh organisme untuk proses pernapasan dan mendaur karbon dioksida
(CO2) yang dihasilkan dari proses pernapasan. Laju fotosintesis dipengaruhi oleh faktor
dalam dan faktor luar. Faktor dalam yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah keadaan
struktur daun yang memungkinkan resistensi terhadap difusi CO2dari atmosfer ke permukaan
kloroplas dan penimbuna sejumlah besar hasil fotosintesis di dalam kloroplas. Faktor luar
yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah konsentrasi CO2, intensitas cahaya, air dan suhu,
serta tersedianya unsur hara. Perhatikan reaksi fotosintesis di bawah ini.
6 CO2 +
6 H2O
Energi Cahaya
C6H12O6 + 6 O2
Karbon Dioksida
Air
Klorofil
(Glukosa) Oksigen
Sumber cahaya alami adalah matahri yang memiliki spektrum cahaya inframerah
yang tidak tampak, merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan infraungu yang tidak
tampak. Spektrum cahaya yang digunakan dalam proses fotosintesis ialah spektrum cahaya
yang tamapak (380-700nm), yaitu mulai dari ungu sampai merah. Inframerah dan infraungu
tidak digunakan dalam fotosintesis. Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya
terhadap fotosintesis. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang
berbeda. Cahaya yang jatuh kepermukaan daun hanya 1-2% yang digunakan untuk
fotosintesis, sisanya dipantulkan, ditransmisikan, atau diserap dalam bentuk panas.
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Kloroplas
mengandung beberapa pigmen, misalnya klorofil alfa yang mampu menyerap cahaya birunila dan cahaya merah atau klorofl beta yang mampu menyerap cahaya biru. Klorofil alfa
berperan langsung dalam reaksi terang. Klorofil adalah senyawa organik yang mengandung
unsur C, H, O, dan N dengan satu atom Mg di tengah-tengah.
Pada tahun 1862 seorang ahli botani jerman, Julius von sachsmenemukan organel
berbentuk seperti kacang hijau dalam daun. Organel ini kita kenal sebagaikloroplas. masingmasng kloroplas terdiri atas setumpuk piringan bulat kecil yang disebut tilakoidsuatu
ppigmen hijau yang dinamakan klorofil pada permukaan tilakoid mengubah energi sinar
matahari menjadi energi kimiasebagai pendorong proses fotosintesis.
Kloroplas terutama ditemukan di jaringan mesofil daun. Pada jaringan mesofil
terdapat 30-40 kloroplas. Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang
melingkupi ruangan yang berisi cairan (stroma). Membran tersebut membentuk suatu
sistem membran tilakoidyang berupa kantung. Kantung-kantung tersebut dapat berlapis-lapis
hingga membentuk grana. Bklorofil terdapat pada membran tilakoid sehingga proses
pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung di dalam tilakoid. Proses
pembentukan glukosa sebagai hasil akhir proses fotosintesis terjadi di dalam stroma. Coba
berpikirlah sejenak. Bagaimana dalam struktur kloroplas yang sangat kecil itu ternyata di
dalamnya berlangsung berbagai macam raksi kimia. Sungguh maha besar Allah SWT. yang
menciptakan segala ciptaan-Nya dengan ancangan yang sangat tepat.
Pembentukan klorofil pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu gen
cahay, air serta unsur nitrogen, magnesium dan besi. Bila gen untuk sintesis tidak dimiliki
oleh tumbuhan maka tumbuhan tersebut tidak dapat membuat korofil. Beberapa tumbuhan
memerlukan cahaya dalam sintesis klorofil. Bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi
klorofil. Unsur nitrogen, magnesium dan besi merupakan unsur pembentuk dan katalis dalam
sintesis klorofil.
Jan Ingenhousz (1799), membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dilepaskan
O2(oksigen). Hal ini dibuktikan dalam percobaanya menggunakan tanaman air Hydrilla
verticillatadi dalam gelas beker di bawah corong terbalik yang ujungnya diletakkan subuah
taung reaksi.
Untuk menguji bahwa gas yang dihasilkan adalah O2, digunakan bara api. Jika bara
api lebih terang membara, berarti gas tersebut adalah oksigen (O2). Dengan modifikasi
percobaan Ingenhousz, hal-hal sebagai berikut dapat dibuktikan:
1) Pengaruh CO2 terhadap fotosintesis, dengan sedikit menambahkan soda kue
(NaHCO3= natrium hidrogen karbonat) pada airnya. Larutan NaHCO3akan
meningkatkan kadar CO2dalam air. Laju fotosintesis naik, sehingga volume
O2pun meningkat.
2) Jenis spektrum cahaya matahari yang mempunyai pengaruh terbesar pada
fotosintesis, dengan membuat 4 perangkat percobaan yang masing-masing
dibalut plastik berwarna yang berbeda (merah, hijau, biru, dan putih).
3) Pengaruh suhu terhadap fotosintesis, dengan perangkat percobaan yang suhu
airnya berbeda. Gunakan es untuk menurunkan airnya, atau air panas untuk
menaikkan suhu. Suhu air tersebut diukur dengan termometer. Percobaanpercobaan di atas dilakukan dan hasl fotosintesisnya dibandinngkan dengan
melihat volume O2pada percobaan modifikasi.
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan tempat
Waktu
: Kamis, 27 September 2012
Pukul
: 10.45 – 12.00 WIB
Tempat
: Laboratorium SMA NEGERI 1 SLIYEG
3.2. Alat Dan Bahan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Termometer
Tabungreaksi
Gelaskimia (1000 ml)
Corong
Tanaman air (Kiambang=pistiastratiotes) atau bisa juga dengan Hydrilla verticillata
NaHCO3 (5 gram)
Spatula
Korekapi gas
3.3. Prosedur Kerja
Pada Percobaan Pertama (I)
1.
2.
3.
4.
5.
Isi gelas kimia dengan air sebanyak 800 ml.
Siapkan tanaman, taruh tanaman tersebut ke dalam corong.
Masukan tanaman beserta corong ke dalam gelas kimia dalam keadaan terbalik.
Celupkan tabung reaksi ke batang corong.
Masukkan thermometer ke dalam gelas kimia yang sudah berisi tanaman beserta
6.
7.
8.
9.
corong dan tabung reaksi (untuk mengukur suhunya).
Tunggu sampai 15 menit.
Setelah 15 menit, angkat tabung reaksi dan langsung tutup dengan tangan.
Nyalakankorekapi gas danlepaskantangan yang telahmenutupitabung.
Amati nyalaapi yang terjadi.
Pada Percobaan Ke (II) : Dengan Menambahkan NaHCO3
1.
2.
3.
4.
5.
Isi gelaskimiadengan air sebanyak 800ml.
Siapkan tanaman, taruh tanaman tersebut ke dalam corong.
Masukan tanaman beserta corong ke dalam gelas kimia dalam keadaan terbalik.
Celupkan tabung reaksi ke batang corong.
Masukkan NaHCO3 sebanyak 5 gram.
6. Masukkan thermometer ke dalam gelas kimia yang sudah berisi tanaman beserta
corong dan tabung reaksi (untuk mengukur suhunya).
7. Tunggu sampai 15 menit.
8. Setelah 15 menit, angkat tabung reaksi dan langsung tutup dengan tangan.
9. Nyalakan korek api gas dan lepaskan tangan yang telah menutupi tabung.
10. Amati nyala api yang terjadi.
Pada Percobaan Ke (III) : Di Tempat Terbuka (Dengan Matahari Langsung)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Isi gelas kimia dengan air sebanyak 800 ml.
Siapkan tanaman, taruh tanaman tersebut ke dalam corong.
Masukan tanaman beserta corong ke dalam gelas kimia dalam keadaan terbalik.
Celupkan tabung reaksi ke batang corong.
Taruh di tempat matahari langsung.
Masukkan thermometer ke dalam gelas kimia yang sudah berisi tanaman beserta
corong dan tabung reaksi (untuk mengukur suhunya).
7. Tunggu sampai 15 menit.
8. Setelah 15 menit, angkat tabung reaksi dan langsung tutup dengan tangan.
9. Nyalakan korek api gas dan lepaskan tangan yang telah menutupi tabung.
10. Amati nyala api yang terjadi.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil Pengamatan
Dalam melakukan percobaan ini, kita mengikuti beberapa tahap seperti yang telah
dijelaskan dalam langkah kerja. Untuk dapat membandingkan perbedaan banyaknya
gelembung yang dihasilkan maka perangkat percobaan di tempatkan pada dua kondisi yang
berbeda yaitu tempat teduh dan tempat terbuka (terkena sinar matahari langsung). Selain di
tempatkan di dua kondisi yang berbeda, juga diberi perlakuan yang berbeda. Ada yang
ditambahkan dengan NaHCO3 dan ada juga yang ditambahkan dengan es batu. Hasil
pengamatan yang kami lakukan disajikan dalam tabel sebagai berikut :
No.
Perangkat
Nyala api
Keterangan
1.
Percobaan 1
Kecil
+
2.
Percobaan 2
Sedang
++
3.
Percobaan 3
Besar
+++
Keterangan :
+
: Nyala api kecil
++
: Nyala api sedang
+++
: Nyala api besar
Pada percobaan tentang proses fotosintesis, pistia stratiotes dengan panjang yang telah
ditentukan dimasukkan ke dalam corong kaca yang ditutup dengan tabung reaksi dan
kemudian ke dalam beaker glass yang berisi air sampai penuh, apabila dilakukan perlakuan
dengan memberikan cahaya pada pistia stratiotes tersebut akan menghasilkan oksigen yang
banyak, sedangkan apabila diberi perlakuan dengan ditempatkan pada tempat yang tidak
terdapat cahaya dengan lama pengamatan yang sama, maka pistia stratiotes yang direndam
akan mengeluarkan oksigen dalam jumlah yang relatif sangat sedikit. Percobaan yang
ditambah
larutan
NaHCO3 ternyata
dapat
mempercepat
laju
larutan NaHCO3 disini sebagai katalisator dalam reaksi fotosintesis.
fotosintesis.
Fungsi
3.2. Pembahasan
Nyala api yang dihasilkan pada percobaan itu merupakan gas oksigen/O2. Gas ini
terbentuk karena proses fotolisis dimana air diuraikan menjadi gas oksigen yang akan muncul
berupa gelembung-gelembung dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
2H2O → 4H+ + O2
Dari persamaan tersebut nampak dihasilkan molekul gas O2 dari penguraian air.
Pada gelas kimia percobaan I yang diletakkan di tempat dengan intensitas cahaya
rendah, proses fotosintesisnya ternyata lambat (diketahui dari sedikitnya nyala api yang
dihasilkan). Hal ini terjadi karena walaupun di dalam air terdapat CO2 terlarut tetapi energi
yang tersedia (cahaya) untuk melakuan proses fotosintesis oleh pistia stratiotes sangat sedikit.
Sehingga, walaupun ada bahan baku, tetapi bila energi untuk mengolah tidak ada maka tidak
akan terbentuk hasil.
Pada gelas kimia percobaan II diberi larutan NaHCO3. Penambahan larutan
NaHCO3 dimaksudkan untuk menambah kandungan CO2 yang terdapat dalam air, dengan
persamaan reaksi sebagai berikut :
NaHCO3 + H2O → NaOH + CO2 + H2O
Fungsi larutan NaHCO3 disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis.
Gelas kimia yang diberi larutan NaHCO3 jumlah CO2 terlarutnya menjadi tinggi,
disamping itu gelas kimia tersebut juga diletakkan di tempat yang sama dengan percobaan I
( tidak banyak energi untuk berfotosintesis). Oleh karena itu proses fotosintesisnya
menjadiagak lambat, karena disamping bahan baku tersedia sedikit, energi untuk
mengolahnya menjadi sejumlah produk juga kurang, sehingga proses produksi (reaksi) yang
berjalan dalam waktu 15 menit mendapatkan hasil yang sedang (gas O2 pada dasar tabung
reaksi).
Pada gelas kimia percobaan III yang diletakkan di tempat terang dan proses
fotosintesis nya berlangsung cepat. Hal ini terjadi karena pada suhu yang tinggi. Sehingga
menghasilkan nyala api yang besar bila dibandingkan dengan percobaan I dan percobaan II.
Dari hasil percobaan, semua tanaman pistia stratiotes pada setiap percobaan corong
mengeluarkan gas oksigen. Gas oksigen ini terkumpul pada dasar tabung reaksi yang dalam
keadaan terbalik, sehingga membentuk rongga udara. Gas yang terkumpul ini akan diuji coba
dengan menggunakan bara api dari korek gas. Seperti yang diketahui, api dapat menyala jika
ada oksigen disekitarnya. Untuk membuktikan apakah percobaan ini menghasilkan oksigen,
maka praktikan menyalakan korek gas dan kemudian dengan membuka mulut tabung reaksi
yang sebelumnya telah ditutup oleh jari jempol. Ketika tabung reaksi di buka ternyata api
tersebut menyala menjadi bertambah besar. Hal tersebut membuktikan bahwa dalam proses
fotosintesis gas yang dihasilkan adalah oksigen. Ini ditunjukan dengan menyalanya bara api
yang didekatkan dengan mulut tabung reaksi yang berisi gas hasil dari fotosintesis.
BAB IV
PENUTUP
Kesimpulan
Terbukti bahwa dalam proses fotosintesis menghasilkan gas oksigen. Ini ditunjukan
dengan menyalanya bara api yang didekatkan dengan mulut tabung reaksi yang berisi gas
hasil dari fotosintesis. Faktor intensitas cahaya yang terang (cukup/optimal) akan membuat
proses fotosintesis menjadi cepat tetapi bila cahaya yang tersedia sedikit, proses fotosintesis
menjadi lambat.
Faktor kadar CO2 terlarut yang melimpah akan mengakibatkan proses fotosintesis
berjalan dengan cepat karena CO2 merupakan bahan baku dari proses fotosintesis. Suhu,
intensitas cahaya, dan kadar karbon dioksida yang tersedia berpengaruh terhadap kecepatan
proses fotosintesis.
DAFTAR PUSTAKA
Setiowati, Tetty. & Furqonita, Deswaty. 2007. Biologi Interaktif. Jakarta : Azka Press
Pratiwi, D.A., Maryati, Sri. Srikini. Suharno, & S. Bambang. 2007. Biologi untuk SMA/MA
kelas XII. Jakarta : Erlangga.
Pratiwi, D.A., Maryati, Sri. Srikini. Suharno, & S. Bambang. 2007. Biologi untuk SMA/MA
kelas XI. Jakarta : Erlangga.
Pratiwi, D.A., Maryati, Sri. Srikini. Suharno, & S. Bambang. 2006. Buku penuntunBiologi
untuk SMA/MA kelas XI. Jakarta : Erlangga.
Kusumawati, Rohana. L.H., Muhammad. Retnaningati, Dewi. 2012. Detik-Detik Ujian
Nasional Bologi. Klaten : Intan Pariwara.
Syamsuri, Istamar. Dkk. 2003. Biologi 2000. Jakarta : Erlangga.
Sugiharo, Bowo. 2007. Biologi untuk SMA/MA kelas XII. Surakarta : Sindhunata.