I. Judul :
Percobaan Fotosintesis (Peranan Gelombang Cahaya Dalam Fotosintesis) II. Tujuan
:
Mengetahui peranan cahaya dalam fotosintesis. III III.Dasa .Dasarr Teori ori
:
Fotosintes Fotosintesis is adalah suatu proses proses pembentukan pembentukan bahan organik organik dari bahan anorganik (CO! "O! "#) dengan menggunakan bantuan cahaya matahari dan klor klorof ofil il.. Orga Organi nism smee yang yang mengg mengguna unaka kan n ener energi gi cahay cahayaa untuk untuk mensi mensite tens nsis is keperluan organiknya disebut fototrof atau fototrofik. #edangkan organisme yang menggun menggunaka akan n energi energi kimiany kimianyaa disebu disebutt kemotr kemotrof of atau atau kemotr kemotrofi ofik. k. Fototr Fototrof of mempunyai karakteristika yaitu adanya pigmen! termasuk beberapa untuk klorofil yang menyerap menyerap energi$ener energi$energi gi cahaya men%adi energi kimia (#asmitamihard (#asmitamihard%a! %a! &'' *+$*,). -a%u fotosintesis berbagai spesies tumbuhan yang tumbuh pada berbagai daerah yang berbeda seperti gurun kering! puncak gunung! dan hutan hu%an tropika! tropika! sangat berbeda. berbeda. Perbedaan Perbedaan ini sebagian sebagian disebabkan disebabkan oleh adanya adanya keragaman cahaya! suhu! dan ketersediaan air! tapi tiap spesies menun%ukkan perbedaan yang besar pada kondisi khusus k husus yang optimum bagi mereka. #pesies yang tumbuh pada lingkungan yang kaya sumberdaya mempunyai kapasitas fotosintesis yang %auh lebih tinggi daripada spesies yang yan g tumbuh pada lingkungan dengan persediaan air! hara! dan cahaya yang terbatas (#alisbury! (#alisbury! &''*). Mata Matahar harii meru merupak pakan an sumber sumber energ energii utam utamaa bagi bagi bumi. bumi. ner nergi gi ini ini dipancarkan dari sumbernya se%auh kurang lebih &*/ miliar km mele0ati ruang angkasa dalam bentuk radiasi. 1pabila tidak mengalami pembiasan! kecepatan radiasi secara lurus dapat mencapai %arak +//./// km tiap detik. 2idak semua
energi radiasi merupakan sinar yang terlihat (visible (visible)) tetapi dalam fraksi kecil termasuk gelombang elektromagnetis. 3adiasi dengan pan%ang gelombang antara ,//$4/ ,//$4// / 5m adalah adalah yang yang diguna digunakan kan untuk untuk proses proses fotosi fotosinte ntesis sis.. Dalam Dalam proses proses foto fotosi sint ntes esis is tanam tanaman! an! yang yang sang sangat at berpen berpenga garu ruh h terh terhad adap ap prod produk uksi si bahan bahan kering keringnya nya adalah adalah kualit kualitas as sinar sinar (pan%a (pan%ang ng gelomb gelombang) ang)!! intens intenseta etass sinar sinar (kuat (kuat pinyina$ran) dan lama penyinaran (duration) duration) 6nte 6nters rseps epsii radi radias asii mata matahar harii merupakan selisih antara radiasi yang datang dengan radiasi yang ditransmisikan. 6ntersepsi radiasi dapat dipengaruhi oleh faktor antara lain 6-D! %arak tanam atau populasi tanaman. Persentase maksimum intersepsi didapat dari populasi tanaman yang yang rapat rapat!! %ika %ika terl terlal alu u lebar lebar maka maka %uml %umlah ah radi radias asii yang yang diin diinte ters rsep epsi si akan akan berkurang sehingga mengurangi bobot tanaman (#uryadi! /&+). Menurut -ee //4 (dalam #upriadi! /&) yakni cahaya! suhu dan fosfat sedimen berpengaruh terhadap proses biokimia organisme! dan merupakan faktor utama yang mengontrol pertumbuhan. Pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan bisa dikategorikan atas kualitas dan kuantitas! yaitu intensitas cahaya dan durasi penyinaran cahaya. #edangkan menurut #alisbury (&''*7&)! pengaruh cahaya diyakini mempunyai pengaruh tak langsung melalui penurunan konsentrasi CO oleh fotosintes fotosintesis. is. 2api! 2api! baru$baru baru$baru ini se%umlah se%umlah ka%ian memperlihatkan memperlihatkan bah0a cahaya memiliki pengaruh kuat terhadap stomata ! lepas dari peranannya dalam fotosintesis. Di duga cahaya beker%a di sel mesofil! yang lalu mengirim pesan kepada sel pen%aga. 1tau menerima cahaya terdapat di sel pen%aga itu sendiri. Peran cahaya dalam proses fotosintesis ialah untuk menggerakkan sitesis molekul molekul makanan makanan dalam dalam klorop kloroplas las.. Cahaya Cahaya putih putih mengand mengandung ung semua semua 0arna 0arna spektr spektrum um kasat kasat mata mata dari dari merah$ merah$8io 8iolet let!! tetapi tetapi seluru seluruh h pan%ang pan%ang gelomb gelombang ang unsurn unsurnya ya tidak tidak disera diserap p dengan dengan baik baik secara secara merata merata oleh oleh klorof klorofil. il. Dari Dari semua semua radias radiasii matahar mataharii yang yang dipanc dipancark arkan! an! hanya hanya pan%ang pan%ang gelomb gelombang ang terten tertentu tu yang yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis! yaitu pan%ang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (+7/$4// nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (&/ $ 4// nm)! hi%au kuning (*&/ $ // nm)! biru (,&/ $ *// nm)
dan 8iolet (9 ,// nm). Masing$masing %enis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. "al ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang beker%a dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki pan%ang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada pan%ang gelombang yang berbeda. 2umbuhan paling sensitif terhadap cahaya merah dan tidak begitu sensitif terhadap cahaya hi%au (Campbell! //7 '+). Menurut D0i%oseputra (dalam "aryanti! //') pada pagi hari masih kedapatan amilum di dalam sel$sel penutup stomata. Penaruh sinar matahari ini membangkitkan klorofil$klorofil untuk mengadakan fotosintesis dalam kloroplas %aringan palisade dan spon parenkim. Dengan adanya fotosintesis ini! maka kadar CO dalam sel$sel tersebutt menurun! ini karena sebagian dari Co mengalami reduksi men%adi C"O. :arena peristi0a reduksi ini! maka berkuranglah ion$ion "! sehingga p" lingkungan %adi lingkungan menu%u basa. :enaikan p" ini sangat baik bagi kegiatan en;im posporilase guna mengubah amilum dalam sel penutup men%adi glukosa$l pospat.
6ntensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat men%adi faktor perusak karena pengaruh tidak langsung yang berhubungan dengan peningkatan suhu udara. 2ingginya intensitas cahaya yang diterima tanaman yang toleran naungan! maka akan mengakibatkan air tanaman men%adi berkurang. Pada daun %uga ter%adi defisit air yang diikuti oleh penutupan stomata akibatnya la%u fotosintesis men%adi berkurang sedangkan pengeluaran air (transpirasi) men%adi tinggi. :ekurangan air pada tanaman karena transpirasi yang tinggi mengakibatkan pertumbuhan batang men%adi kerdil. Pada intensitas cahaya yang rendah akan menyebabkan berkurangnya proses transpirasi dibandingkan dengan proses fotosintesis sehingga tanaman lebih tinggi! namun pada intensitas cahaya yang sangat rendah akan menurunkan la%u fotosintesis sampai pada taraf yang cukup besar. Menurunnya la%u
fotosintesis akan mengganggu kegiatan metabolisme dan proses$proses
fisiologi lainnya pada tanaman yang akhirnya akan menurunkan la%u pertumbuhan tanaman (Ferita! //'). Daun sebagaian besar spesies mengarbsorpsi lebih dari '/= pan%ang gelombang 8iolet dan biru! prosentase pan%ang gelombang lembayung dan merah yang di reansorpsi %uga hampir sebesar itu %uga. "mpir semua arbsorpsi ini dilakukan oleh kloroplas. Dalam tilakoid setiap foton dapat mengeksitasi satu elektron dan karotenoid atau klorofil. :lorofil itu ber0arna hi%au karena mengarbsorpsi
pan%ang gelombang hi%au secara tidak efektif dan pan%ang
gelombang itu direfleksikan atau ditransmisikan. 1rbsorpsi relatif berbagai pan%ang gelombang oleh pigmen dapat diukur dengan spektrofotometer. Gerak arbsopsi klorofil a dan b menun%ukkan bah0a sangan sedikit cahaya hi%au dan kuning kehi%auan antara *// dan // nm diabsorpsi in8itro ! kedua klorofil dengan kuat mengabrsorpsi pan%ang gelombang 8iolet dan biru lembayung dan merah. :aratenoid dalam tilakoid %uga menyerahkan energi eksistensinya ke pusat reaksi yang sama seperti halnya klorofaail a! spektrum absorpsi beta karoten dan lutein menun%ukkan bah0a pigmen kuning ini hanya mengarbsopsi pan%ang gelombang itu dan 8iolet in 8itro. :edua pigmen merefleksikan dan
mentransmisikan pan%ang gelombang hi%au! kuning! lembayung dan merah dan akoambinasinya nampak kuning (#asmitamihard%a! &'' *'$&). Pan%ang gelombang cahaya pada la%u fotosintesis berfungsi sebagai pemecah molekul air. Pan%ang gelombang yang digunakan meruapakan pan%ang gelombang tampak atau visible light ! pan%ang gelombangnya antara +/ sampai dengan 4/ nm. Pan%ang gelombang tampak merupakan pan%ang gelombang cahaya yang paling cocok untuk fotosintesis! bila pan%ang gelombangnya kurang dari +/ pan%ang gelombang tersebut biasa di sebut inframerah dan ini tridak befungsi dalam fotosintesis! sedangkan pan%ang gelombang yang lebih dari 4/ nm dinamakan ultra8iolet! bila terpapar ultra8iolet dapat merusak %aringan dan sel pada tumbuhan. Perbedaan 0arna cahaya tambahan yang diberikan akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman! masing$masing 0arna cahaya memiliki rentang pan%ang gelombang tertentu yang mampu diserap oleh tanaman. Pan%ang gelombang cahaya yang diterima oleh tanaman dapat mempengaruhi lebarnya bukaan stomata pada proses fotosintesis (#alisbury!&''*'/). #inar biru (pan%ang gelombang antara ,+/ dan ,/nm) hampir sepuluh kali lebih efektif daripada sinar merah (pan%ang gelombang antara +/ dan 7/ nm) dalam menghasilkan pembukaan stomata. 3esponnya kecil sa%a terhadap sinar hi%au. Pan%ang gelombang yang efektif pada bagian spektrum merah efektif %uga dalam fotosintesis dan menghambat fotosintesis menghilangkan respons terhadap sinar merah. >adi respon terhadap sinar merah tampaknya ter%adi karena sinar itulah ayng diserap oleh klorofil! tapi pengaruh sinar biru tidak bergantung pada fotosintesis. #inar biru menyebabkan protoplas sel pen%aga yang diisolasi menyerap ion :? dan mengembung! bila ini ter%adi pada sel utuh stomata akan membuka (#alisbury!&''*7&). Cahaya merah merupakan cahaya yeng berperan sebagai komponen dasar untuk proses pertumbuhan dan fotosintesis tanaman. Cahaya biru berperan mengaktifkan criptokrom agar cocok dengan klorofil untuk men%alankan proses fotosintesis dan
pertumbuhan
tumbuhan.
Cahaya hi%au
berperan dalam
memberikan efek physiologi berupa dipentulkan oleh klorofil untuk memberi dampak 0arna hi%au pada klorofil.Pembukaan stomata diinduksi oleh konsentrasi CO yang rendah! intensitas cahaya yang tinggi! dan kelembaban tinggi. Pembukaan stomata sebagai respon terhadap cahaya diduga disebabkan oleh mekanisme yang berbeda tergantung pada pan%ang gelombang cahaya. Cahaya biru muda dirasakan langsung oleh phototropins dan mengaktifkan kaskade sinyal yang mengakibatkan pembukaan stomata cepat di ba0ah latar belakang lampu merah. 3espon pembukaan stomata terhadap cahaya merah membutuhkan radiasi lebih tinggi daripada cahaya biru (#uyitno. //'&/+). IV. Metode Percobaan : 1lat dan @aha IV.1 4.1.1. 1lat $ Gelas piala ukuran &/// ml berisi +// ml air $ @unsen A pemanas listrik $ #ilet $ Pen%epit kertas $ @otol semprot $ Gelas piala ukuran *// ml $ Ca0an petri (diameter '$&/ cm) $ Pipet tetes $ Pinset $ Gunting ,.&.. @ahan $ :ertas manila hitam $ Plastik transparan 0arna biru tua! biru muda! merah! kuning!
orange! hi%au! dan bening $ :ertas karbon $ 2anaman singkong dan tanaman %ambu $ 1lkohol 4/= $ 1ir $ -arutan 6 pekat dalam alkohol $ :antung plastik ,.. -angkah :er%a ,..&. Perlakuan Menentukan , lembar daun yang akan diberi perlakuan! seminggu sebelum percobaan dilaksanakan.
Mengambil + pasang potongan plastik transpirasi masing masing ber0arna biru muda dan biru tua! kuning! merah! orange! hi%au! bening dan kertas karbon.
Memotong kertas maupun plastik yang berbentuk segi empat berukuran + * cm. Menempelkan plastikAkertas pada tiap daun yang telah dipilih dan men%epitnya dengan pen%empit kertas.
Meletakkan tanaman pada derah yang mempunyai cahaya penuh. ,... B%i :andungan :arbohidrat Mengambil daun yang telah ditempel potongan plastikAkertas Memberi tanda pada masing masing daun untuk mencirikan 0arna plastikAkertas yang ditempel Mencatat pada buku ker%a
Menggambar masing masing daun diatas kertas sebanyak Menyiapkan alkohol mendidih dengan menempatkan gelas piala ukuran &/// ml yang telah berisi air +// ml diatas pemanas listrik dan menempatkan gelas piala ukuran *// ml yang telah berisi &// ml alkohol 4/= ke dalam gelas piala ukuran &/// ml
Melepaskan plastikAkertas dari masing masing daun dengan menggunakan pinset dan memasukkan tiap daun ke dalam alkohol etanol yang telah mendidih
Mengangkat daun setelah ber0arna putih! meletakkan ke dalam ca0an dan mencuci dengan auades sampai daun terendam Meneteskan beberapa tetes larutan iodine pekat ke dalam ca0an yang telah berisi daun sampai air ber0arna merah Membiarkan iodine bereaksi dengan pati dan mengamati bagian daun yang berubah 0arna ungu kehitaman Menggambar daun yang terdapat indikasi amilum dengan cara mengarsir permukaan daun area penutupan
V. Hasil Pengamatan
Daun
#ingkong
>ambu
:
Perlakuan Mika 0arna merah Mika 0arna orange Mika 0arna kuning Mika 0arna hi%au Mika 0arna biru muda Mika 0arna biru tua Mika 0arna bening Mika 0arna hitam Mika 0arna merah Mika 0arna orange Mika 0arna kuning Mika 0arna hi%au Mika 0arna biru muda Mika 0arna biru tua Mika 0arna bening Mika 0arna hitam
"asil 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan 2idak ter%adi perubahan
VI. Pembahasan :
Pada praktikum kali ini yaitu pada acara E6 yakni mengenai Percobaan Fotosintesis (Peranan Gelombang Cahaya Dalam Fotosintesis) yang bertu%uan untuk mengetahui peranan cahaya dalam proses fotosintesis dan untuk mengetahui hubungan terbentuknya oksigen dan berat tumbuhan air pada proses fotosintesis. #elain itu diamati pula u%i terbntuknya amilum pada daun singkong ( Manihot utilissima) atau buah %ambu ( Psidium guajava). Pada kelompok & dan serta * dan menggunakan daun ketela pohon ( Manihot uttilisima) dan pada kelompok + dan , serta 4 dan 7
menggunakan daun %ambu bi%i (Psidium
guajava). 1lasan penggunaan daun %ambu dan daun singkong adalah lebih mudah dalam penggunaan bahan praktikum. #ebenarnya menggunakan daun singkong dan daun %ambu sama a%a! karena yang men%adi 8ariabel terikatnya adalah indicator perubahan 0arna pada daun antara yang ditutup kertas mika dan kemudian pemberian perlakuan pengu%ian karbohidrat. Digunakan dua %enis daun hanya untuk sebagai pembanding perubahan 0arna pada daun karena pada kedua daun tersebut mempunyai karakter yang beda dimana pada daun ketela pohon mempunyai ketebalan yang lebih kecil dibanding daun %ambu bi%i.
1dapun langkah ker%a pertama yaitu kita memotong plastik mika yang ber0arna$0arni serta kertas karbon dengan ukuran !* cm * cm. Fungsi kertas karbon disini adalah sebagai pengganti plastik mika dengan 0arna hitam. 1dapun 0arna plastic mika yang digunakan adalah 0arna merah! orange! kuning! hi%au! biru muda! biru tua dan bening. @ermacam 0arna dari plastik mika dianggap me0akili tiap 0arna dari macam$macam spertrum 0arna cahaya matahari yang dapat ditangkap oleh tumbuhan sehingga setiap 0arna tersebut dianggap berpengaruh terhadap %alannya fotosintesis. :arena setiap 0arna spectrum cahaya memiliki pan%ang gelombang yang berbeda$beda yang dapat mempengaruhi proses fotosintesis. Bntuk alasan itulah digunakan bermacam$macam 0arna penutup daun oleh plastic mika. #etelah itu memilih daun yang akan digunakan sebagai perlakuan atau percobaan. Perlakuan yang diberikan kepada daun tersebut yaitu dengan menutup bagian permukaan daun tersebut! cara menutupnya dengan membalut daun menggunakan kertas karbonAmika yang telah ditentutakan tadi dan merekatkannya dengan stapler! isolasi ataupun pen%epit kertas lainnya. @agian daun yang ditutupi adalah bagian tengah daun. Daun yang digunakan untuk percobaan ini harus mendapat sinar matahari secara langsung. 2u%uan dari penutupan dibagian tengah ini yaitu untuk mengetahui terebentuknya amilum pada proses fotosintesis. Penutupan ini dilakukan 4 hari sebelum praktikum dimulai! dengan tu%uan yaitu agar nantinya hasil dari pemberian mika ber0arna dan kertas karbon dapat terlihat %elas perbedaanya pada saat dilakukan praktikum atau terbentuknya amilum dapat terlihat dengan %elas pada saat akan dipraktikumkan dan untuk mengetahui kemampuan daun pada sprektrum gelombang cahaya untuk menerima cahaya matahari sehingga diketahui 0arna yang paling efektif dan tidak efektif untuk menyerap cahaya yang digunakan dalam fotosintesis. Penutupan daun tidak boleh mengenai bagian$bagian daun terutama lamina daun oleh stepler ataupun pen%epit kertas lainnya. Penggunaan stepler ataupun pen%epit kertas lainnya bertu%uan untuk men%aga agar kertas atau mika tersebut tidak %atuh atau pindah tempat dari bagian daun maka bisa diberi
isolasi pada bagaian tepi$tepinyaAkedua area u%ung penutupan dengan syarat isolasi tersebut tidak mengenai bagian$bagian daun. Perlakuan seperti ini dimaksudkan untuk men%aga daun agar tidak rusak oleh stepler ataupun isolasi sehingga proses metabolisme pada daun tersebut tidak menga lami kerusakan. #elan%utnya yakni pada u%i amilum! tu%uh hari setelah perlakuan tanaman! tanaman yang telah dipilih yaitu yang memiliki +$, daun triofoliate diba0a ke laboratorium untuk u%i adanya amilum dengan perbedaan pan%ang gelombang setelah daun ditutup pada plastic mika. "al ini bertu%uan untuk mengu%i terbentuknya amilum (mengu%i karbohidrat yang ada pada daun$daun tersebut). Daun yang telah dipilih tidak boleh terlepas dari penutupnya yaitu plastic mika. "al ini bertu%uan setelah proses pengambilan tanaman dari tempat asalnya daun! pan%ang gelombang yang diterima daun akan kembali menyerap dengan intensitas cahaya sebelum daun diberi perlakuan. #etelahnya pada u%ung daun! tepi daun! tengah daun maupun pangkal daun dipotong sesuai dengan keterangan 0arna pada daun. "al ini bertu%uan sebagai tanda untuk membedakan antara satu daun dengan yang lainnya ketika proses perebusan. :etika proses perebusan antara satu daun dengan yang lainnya susah ditentukan sehingga akan menghambat pembeda antara 0arna pada penutup daun. #etelahnya yaitu menggambar daun pada kertas. "al ini bertu%uan agar dapat diketahui karakter utuh daun sebelum diberi perlakuan karena setelah diberi perlakuan yakni pada saat perebusan dalam larutan alcohol 4/= diatas nyala api bunsen! struktur daun akan berubah. :emudian daun direbus dengan cara dimasukkan kedalam gelas piala dengan ukuran *// ml yang berisa alcohol 4/=. Gelas piala yang berisi alcohol diletakkan diatas gelas piala yang ukurannya &/// ml yang berisi air. "al ini dilakukan agar gelas piala yang berisi alkohol tidak pecah dan tidak ter%adi kebakaran karena alkohol mudah menguap dan mudah untuk terbakar. Fungsi perebusan ini adalah untuk mengekstrak pigmen pada daun dan agar sel dalam daun mati dan men%adikan sel$sel daun lebih permeable terhadap larutan 6odine. Dalam metode ini! alkohol berfungsi sebagai peluntur pigmen pada daun!
sehingga 0arna daun pada daun %ambu bi%i maupun daun singkong akan berubah men%adi hi%au pucat. "al tersebut te%adi akibat dari pigmen yang ada pada daun yaitu klorofil setelah proses perebusan! pada daun berangsur$angsur tidak memiliki pigem karena sudah diluruhkan pada proses perebusan tadi yang menyebabkan kepucatan 0arna daun. Dan tu%uan perebusan dalam etanol daun tersebut %uga untuk menghentikan metabolisme seutuhnya dalam proses fotosintesis. #etelah daun ber0arna pucat! maka selan%utnya mengangkatnya dengan hati$hati menggunakan pinset dan kemudian direndam pada auades yang ada dalam ca0an petri. #eluruh permukaan daun harus dibasuh menggunakan akuades agar alkohol yang masih tersisa pada permukaan daun hilang. :etika masih ada alcohol yang tersisa pada permukaan daun maka larutan Hod (6odine) akan sulit terserap oleh daun. -angkah selan%utnya yaitu meneteskan iodine ke dalam ca0an petri kosong dan kemudian meletakkan daun sampai daun ber0arna merah. @iarkan larutan iodine bereaksi dengan pati dalam daun akan menghasilkan 0arna ungu kehitaman. #elan%utnya! mengamati bagian daun yang berubah men%adi 0arna ungu kehitaman. Fungsi dari pemberian larutan iodine pekat ini adalah untuk mereaksikan amilum dengan iodine. 1milum merupakan hasil fotosintesis yang disimpanAditimbun di dalam kloroplas. #ehingga ter%adi reaksi fotosintesis secara keseluruhan yaitu CO ? "O
Sinarmatahari Klorofil
C"&O ? O ?4* kalori.
@erdasarkan hasil pengamatan menun%ukkan dari semua perlakuan baik penutupan daun oleh plastic 0arna 0arna merah! orange! kuning! hi%au! biru muda! biru tua! bening maupun hitam hasilnya yaitu tidak ter%adi perubahan 0arna. Perubahan 0arna sebenarnya ter%adi tetapi tidak %elas atau tidak menun%ukkan perubahan yang signifikan yaitu permukaan daun tetap ber0arna hi%au pucat. @ila daun mengandung karbohidrat maka pada area yang ditetesi
iodine akan menun%ukkan 0arna ungu kehitaman tetapi pada areadaun yang kami gunakan tidak terdapat 0arna tersebut. "al ini menun%ukkan bah0a pada area tersebut tidak ada proses fotosintesis yang ter%adi karena 0arna hitam memantulkan semua cahaya sehingga tidak ada karbohidrat yang dihasilkan. 1rea yang tidak ditutupi kertas karbon tidak terdapat 0arna ungu kehitaman setelah ditetesi iodine. "al ini bertentangan dengan teori yang ada. #eharusnya daun memberikan reaksi positif terhadap karbohidrat pada daun yang tidak tertutupi karbon. Pada area ini ter%adi fotosintesis karena cahaya yang akan digunakan untuk proses fotosintesis tidak terhalang. hal ini dikarenakan pada saat dilakukan penutupan daun dengan plastic mika dengan berbagai 8arian 0arna permukaan bagian daun tersebut tidak tertutup secara sempurna yang mengakibatkan cahaya yang diterima oleh daun atau yang mele0ati permukaan plastic mika tidak dapat diserap dan dipantulkan secara sempurna sebagai transformasi 0arna spectrum cahaya sesuai dengan 0arna plastic mika tersebut! yang me0akili berbagai macam spectrum cahaya matahari. #emua cahaya dapat dimanfaatkan dalam proses fotosintesis baik cahaya hitam! putih! merah! kuning maupun biru. :arena pada 0arna$0arna tersebut sudah mempunyai kisaran pan%ang gelombang antara ,//$4// nm. "al ini sesuai dengan pendapat #uryadi (/&+)! bah0a radiasi dengan pan%ang gelombang antara ,//$4// 5m adalah yang digunakan untuk proses fotosintesis. 2etapi menurut literature #alisbury (&''*) cahaya yang paling baik dalam proses fotosintesis ini adalah 0arna cahaya merah! yang mengakibatkan tumbuhan atau daun tersebut mampu
menghasilkan amilum dalam %umlah
banyak karena sebagian besar cahayanya mampu diserap dengan baik oleh daun! sehingga hasilnya maksimal. #elain itu cahaya 0arna merah mempunyai spectrum pan%ang gelombang berkisar antara &/$4// nm! pan%ang gelombang tersebut sangat optimal digunakan pada proses fotosintesis. Dimana pada fotosistem 6 pan%ang gelombangnya yaitu 4// nm dan pada fotosistem 66 pan%ang gelombangnya 7/ nm. "al ini sesuai dengan pendapat #uyitno.
(//'&/+)! ahaya merah merupakan cahaya yeng berperan sebagai komponen dasar untuk proses pertumbuhan dan fotosintesis tanaman. Iarna merah dalam spektrum cahaya fotosintesis mempunyai pengaruh yang sangat baik dalam proses penyerapan cahaya dengan pan%ang gelombang yang paling tinggi yaitu sekitar // nm$4// nm akibatnya seluruh cahaya dapat masuk dengan ke dalam daun dan proses fotosintesis berlangsung dengan baik serta amilum yang didapatkan %uga sangat baik. :emudian 0arna biru memiliki kemampuan yang hampir sama dalam membentuk amilum saat proses fotosintesis. #edangkan 0arna hi%au hanya memberikan dampak yang sedikit dalam pembentukan amilum! karena 0arna hi%au
sebagian besar cahayanya akan dipantulkan
kembali oleh daun. Cahaya hi%au tidak terlalu penting dalam proses fotosintesis karena cahaya yang dihasilkan sama dengan cahaya yang diserap oleh daun. #pectrum 0arna dan pan%ang gelombang yang dihasilkan pada 0arna hi%au ini adalah ,'*$*4/ nm. Pada spektrum 0arna hi%au sifat klorofil yang %ika 0arna cahaya sama maka akan dipantulkan kembali. Iarna kuning dan bening hampir memiliki hasil yang sama untuk pembentukan amilum! karena 0arna tersebut memiliki pan%ang gelombang yang rendah! sehingga tidak mampu mempercepat proses fotosintesis. 2erutama untuk proses pada penutupan dengan plastik transparan ber0arna bening! akan menghasilkan amilum yang sedikit karena cenderung proses fotosintesisnya adalah seperti cahaya tampak biasa. #edangkan bagian yang ditutupi dengan mika ber0arna hitam dan biru tua! cenderung tidak melakukan fotosintesis karena cahaya tidak mampu diserap dengan baik. :arena plastik tersebut tidak dapat ditembuh oleh spectrum cahaya yang diserap tumbuhan untuk fotosintesis. Iarna biru pada mika mampu memantulkan cahaya 0arna biru tetapi menyerap semua 0arna cahaya selain biru sehingga 0arna yang dibutuhkan tumbuhan yaitu merah tetap diserap. #ebenarnya 0arna biru %uga dibutuhkan tetapi karena yang lebih dominan dibutuhkan adalah 0arna merah maka prosese
fotosintesisi tetap berlangsung. #edangkan pada 0arrna orange pada daun mempunyai pan%ang gelombang yang hampir sama dengan 0arna kuning! 0arna tersebut memiliki pan%ang gelombang yang rendah! sehingga tidak mampu mempercepat proses fotosintesis. Pada 0arna hitam! 0arna hitam mampu menyerap semua panas yang diterima dari matahari sehingga daun menyerap panas terlalu banyak melebihi kapasitasnya dan akhirnya daun itu mudah untuk terbakar. Iarna hitam ini %uga menyebabkan penghalang 0arna lain masuk ke daun untuk melakukan fotosintesis! akibatnya tidak terbentuk amilum sama sekali pada bagian daun yang dilapisi kertas karbon tidak ter%adinya fotosintesis ini akibat dari kertas karbon yang ber0arna hitam yang menghalangi 0arna lain masuk ke daun untuk melakukan proses fotosintesis Dibandingkan dengan spektrum serap karoten dan klorofil murni! ker%a cahaya kuning dan hi%au dalam fotosintesis pada tumbuhan berbi%i dan penyerapan kedua pan%ang gelombang tersebut oleh daun adalah sangat tinggi! 0alaupun demikian nampaknya hanya karotenoid dan klorofil sa%a pigmen yang menyerap cahaya tersebut. 1lasan utama mengapa spektrum ker%a lebih tinggi dari spektrum serap untuk pan%ang gelombang kuning dan hi%au adalah karena 0alaupun peluang untuk tiap pan%ang gelombang ini terserap kecil! pan%ang gelombang yang terserap tersebut akan dipantulkan berulang$ulang dari kloroplast ke kloroplast di %aringan kompleks sel yang berfotosintesa. Dikatakan %uga bah0a pantulan dalam ini tidak ter%adi dalam ku8et spektrofotometer yang berisi klorofil terlarut! sehingga serapan pan%ang gelombang hi%au sangatlah rendah. #elain penyerapan oleh pigmen tersebut secara in vitro dalam suatu pelarut organik ter%adi pada pan%ang gelombang lebih pendek dibandingkan ketika pigmen tadi berada di tilakoid kloroplas. Pada tumbuhan didapatkan bermacam$macam pigmen yang berperan menyerap energi cahaya. Pigmen fotosintetis terdapat dalam kloroplas yang terdiri dari klorofil a! b! santofil! karotenoid! dan beta$karoten. Pigmen ini menyerap 0arna
atau gelombang
cahaya
yang berbeda$beda. Masing$masing menyerap
maksimum pada gelombang cahaya tertentu. Pigmen umumnya mempunyai penyerapan maksimum pada gelombang cahaya pendek dan %u ga pan%ang Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan! hanya pan%ang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis! yaitu pan%ang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (+7/$4// nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (&/ $ 4// nm)! hi%au kuning (*&/ $ // nm)! biru (,&/ $ *// nm). Masing$masing %enis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Dan ini berhubungan dengan reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling beker%a sama! yaitu fotosistem 6 dan 66. Fotosistem 6 (P# 6) berisi pusat reaksi P4//! yang berarti bah0a fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada pan%ang gelombang 4// nm! sedangkan fotosistem 66 (P# 66) berisi pusat reaksi P7/ dan optimal menyerap cahaya pada pan%ang gelombang 7/ nm. :lorofil akan memperlihatkan flouresensi ber0arna merah yang berarti 0arna larutan tersebut tidak hi%au pada cahaya yang diluruskan dan akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan. Pada proses fotosintesis banyak diperlukan senya0a kimia yang penting dalam mengubah cahaya men%adi energi kimia pada tumbuhan tingkat tinggi! adalah pigmen yang terdapat didalam kloroplas! melalui pigmen inilah cahaya memulai proses fotosintesis. Pigmen tersebut dalam kloroplas yaitu pada membran internal yang disebut tilakoid. Pigmen tersebut adalah klorofil a! klorofil b! dan keratinoid. :lorofil terdapat didalam kloroplas yang merupakan pigmen yang aktif didalam fotosintesis. :lorofi adalah molekul tetra$spiral yang dihubungkan aleh atom Mg! yang berbrntuk o8al yang terkandung dalamnya. Penyerapan yang esensial oleh kloroplas didalam membran tilakoid. 2iap$tiap foton dapat mengelurakan electron kedalam klorofil! klorofil hi%au akan menyerapa 0arna yang pan%ang gelombangnya pendek! berenergi tinggi yang efektif dalam fotosintesis. Penyerapan terhadap pan%ang gelombang relatif ber8ariasi dan dapat diukur
denan menggunakan spektrofotometer. Gambaran dari banyaknya penyerapan dari fungsi pan%ang gelombang disebut dengan spectrum penyerapan. Dari semua literatur dapat diambil sebuah rangkuman pada fotosintesis terdapat dua reaksi yaitu reaksi gelap dan reaksi terang. reaksi terang mebutuhan cahaya matahri sedangkan pada reaksi terang tidak mebutuhkan cahaya matahari. Proses fotosintensis yang paling berpengaruh bagi fotosintesis itu sendri adalah cahaya dalam rentang +7/$4// nm! pada reaksi terang terdapat dua fotosistem yaitu fotosistem & dengan gelombang 7/ nnm dan fotosistem dengan gelombang cahaya 4// nm. >adi cahaya merah paling baik untuk fosintesis yaitu dengan pan%ang gelombang /$4*/ nm sehingga cahaya hi%au tidak terlalu digunakan untuk fotosintesis karena cahaya hi%au dipantulkan dan diteruskan oleh cahaya merah dan biru. -a%u fotosintesis ditingkatkan tidak hanya oleh naiknya tingkat radiasi! tapi %uga oleh konsentrasi CO yang lebih tinggi! khususnya bila stomata tertutup sebagian karena kekeringan Fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor! faktor utama yang mempengaruhi la%u fotosintesis adalah sebagai berikut &. 6ntensitas Cahaya semakin banyak cahaya yang masuk semakin maksimal proses fotosintesis pada tumbuhan. . :adar air kebutuhan air pada tanaman harus tercukupi karena apabila kekurangan
air
atau kekeringan
menyebabkan stomata
menutup!
menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi la%u fotosintesis. +. :onsentrasi karbondioksida semakin banyak karbondioksida yang ada di udara! semakin banyak pula %umlah bahan yang didapatkan tumbuhan untuk melangsungkan kegiatan fotosintesis. ,. #uhu en;im$en;im yang beker%a dalam proses fotosintesis hanya dapat beker%a pada suhu optimalnya. Pada umumnya la%u fotosintesis meningkat seiring meningkatnya suhu hingga batas toleransi en;im *. :adar fotosintat (hasil fotosintesis) >ika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang! la%u fotosintesis akan naik.
fotosintat bertambah atau bahkan sampai %enuh! maka la%u fotosintesis akan berkurang.
VII.
Penutup :
E66.&:esimpulan Fotosintesis adalah proses sintesis karbohidrat dari bahan$bahan anorganik (CO dan "O) pada tumbuhan berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari. Cahaya berperan dalam proses melisis air dan membentuk 6on "idrogen yang menghasilkan amilum. Iarna yang paling efektif untuk proses fotosintesis adalah 0arna merah karena memiliki spektrum cahaya yang tinggi yakni sekitar &/$4// nm! sehingga dapat dimanfaatkan secara maksimal oleh tumbuhan untuk berfosotosintesis yang dapat mengahsilkan amilum dengan maksimal. #edangakn 0arna hitam kurang efektif untuk proses fotosintesis. "al ini ter%adi karena 0arna hitam ini menghalangi 0arna lain masuk ke daun untuk melakukan fotosintesis! akibatnya tidak terbentuk amilum sama sekali pada bagian daun yang dilapisi kertas karbon tidak ter%adinya fotosintesis ini akibat dari kertas karbon yang ber0arna hitam yang menghalangi 0arna lain masuk ke daun untuk melakukan proses fotosintesis. E66.
#aran
#ebaiknya sebelum praktikum bahan yang akan diu%i cobakan untuk praktikum diteliti terlebih dahulu agar hasil yang didapatkan sesuai dengan teori.
Daftar Pustaka
Campbell. //7. Biologi Edisi Kedelapan-Jilid 1. >akarta rlangga. Ferita! 6stino!. 1khir!
Menggunakan >arak 2anam @erbeda. Jurnal Produ"si anaman. Eol. & (,). 6##< ++7$+'4. #uyitno. //'. Fotosintesis. Hogyakarta Bni8ersitas
-1PO31< P31:26:BM F6#6O-OG6 2BM@B"1< P3CO@11< FO2O#6<2#6# (Peranan Gelombang Cahaya Dalam Fotosintesis)
Oleh
Fatimatu; Jahro
&/&/&/+/+/
:elas
1
P!"#M $T%DI P&'DIDI(#' )I!*!"I J%%$#' P&'DIDI(#' MIP# +#(%*T#$ (&"%%#' D#' I*M% P&'DIDI(#' %'IV&$IT#$ J&M)& ,-14
