Laporan Ingenhouze.docx

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI Pembuktian Proses Fotosintesis Menghasilkan Oksigen ( Percobaan Ingenhouze )

Disusun oleh Kelompok 1 : 1. Fiqita Mayliani 2. Loly Arni 3. Nina Aprina 4. Ranti Wirantini 5. Velia Hayati 6. Warini Kelas : XII MIPA 5

SMA NEGERI 1 PALIMANAN Jalan K.H. Agus Salim No. 128 Palimanan-Cirebon 45161 Telp. (0231) 341023 E-mail : [email protected] Website : sman1palimanan.sch.id

I.

Judul Percobaan Pembuktian proses fotosintesis menghasilkan oksigen (percobaan Ingenhouze).

II.

III.

Pengumpulan Data -

Variabel Bebas

:Intensitas cahaya, NaHCO3.

-

Variabel Terikat :Banyak gelembung gas (O2).

-

Variabel Kontrol :Tanaman Hydrilla.

Rumusan Masalah Bagaimana pengaruh intensitas cahaya dan penambahan NaHCO3 terhadap fotosintesis tumbuhan Hydrilla?

IV.

Tujuan Percobaan Mengetahui bahwa proses fotosintesis menghasilkan oksigen (percobaan Ingenhouze)

V.

Manfaat Percobaan Untuk mengetahui bahwa proses fotosintesis menghasilkan oksigen.

VI.

Hipotesis 1. Hydrilla akan berfotosintesis bila mendapat cahaya yang optimal. Semakin tinggi intensitas cahaya maka akan semakin meningkat laju fotosintesisnya. 2. Proses fotosintesis Hydrilla akan lebih cepat jika ditambahkan NaHCO3.

VII.

Landasan Teori A. Pengertian Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organik H2O dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan cahaya.Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari.

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. 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. 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. Fotosintesis dikenal sebagai suatu proses sintesis makanan yang dimiliki oleh tumbuhan hijau dan beberapa mikroorganisme fotosintetik. Organisme yang mampu mensintesis makanannya sendiri disebut sebagai organisme autrotof.Autotrof dalam rantai makanan menduduki sebagai produsen.Pada prinsinya komponen yang dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis adalah CO2 yang berasal dari udara dan H2O yang diserap dari dalam tanah.Selain itu sesuai dengan namanya, foto “cahaya” reaksi ini membutuhkan cahaya matari sebagai energi dalam pembuatan atau sintesis produk (senyawa gula dan oksigen). Reaksi : 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 Menurut Stone (2004), reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam molekul karobondioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi cahaya matahari untuk dirubah menjadi satu molekul glukosa dan enam molekul oksigen. Glukosa adalah molekul yang dibentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis yang di dalamnya tersimpan hasil konversi energi cahaya matahari dalam bentuk ikatanikatan kimia penyusun molekul tersebut. Glukosa merupakan senyawa karbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme tersebut, seperti DNA, protein, gula dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan energi kimia yang

tersimpan dalam ikatan kimia di antara atom-atom penyusun glukosa sebagai sumber energi dalam proses-proses di dalam tubuh. B. Klorofil Tumbuhan Seperti organisme lainnya, tanaman tersusun atas sel-sel sebagai unit dasar penyusun kehidupan tanaman.Sel-sel tanaman mengandung struktur yang disebut kloroplas (Chloroplast) yang merupakan tempat terjadinya fotosintesis.Kloroplas adalah organel khusus yang dimiliki oleh tanaman, berbentuk oval dan mengandung klorofil (chlorophyll) yang dikenal dengan zat hijau daun.Seluruh bagian tumbuhan yang merupakan struktur berwarna hijau, termasuk batang dan buah memiliki kloroplas dalam setiap sel penyusunnya.Namun secara umum aktifitas fotosintesis terjadi di dalam daun.Michael W. Davidson dalam websetnya menyatakan bahwa kepadatan kloroplas di permukaan daun suatu tanaman rata-rata sekitar satu setengah juta per milimeter persegi. Fotosintesis terjadi di dalam kloroplas.Kloroplas merupakan organel plastid yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil).Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membrane tilakoid.Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. klorofil a merupakan hijau rumput (green grass pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis. Klorofil b merupakan pigmen hijau-kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan.Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau dan beberapa bakteri autotrof. Klorofil terdapat sebagai butir-butir hijau di dalam kloroplas.Pada umumnya kloroplas itu berbentuk oval, bahan dasarnya disebut stroma, sedang butir-butir yang

terkandung di dalamnya disebut grana. Pada tanaman tinggi ada dua macam klorofil, yaitu: 1. klorofil-a

: C55H72O5N4Mg, berwarna hijau tua

2. klorofil-b

: C55H70O6N4Mg, berwarna hijau muda

Rumus bangunnya berupa suatu cincin yang terdiri atas 4 pirol dengan Mg sebagai inti.Rumus bangun ini hamper serupa dengan rumus bangun haemin (zat darah), di mana intinya bukan Mg melainkan Fe.Pada klorofil; terdapat suatu rangkaian yang disebut fitil yang dapat terlepas menjadi fitol C 2H39OH, jika kena air (hidrolisis) dan pengaruh enzim klorofilase. Fitol itu lipofil (suka asam lemak), sedangkan biasanya disebut rangka porfin, sifatnya hidrofil (suka akan air). (Dwidjoseputro, 1994:18) Faktor-faktor yang berpengaruh dalam pembentukan klorofil: 1. Faktor pembawaan. Pembentukan klorofil dibawakan oleh gen tertentu di dalam kromosom. 2. Cahaya Terlalu banyak sinar berpengaruh buruk kepada klorofil.Larutan yang dihadapkan kepada sinar kuat tampak berkurang hijaunya.Hal ini juag dapat kita lihat pada daundaun yang terus terkena kena sinar langsung warna mereka menjadi hijau kekuningkuningan. 3. Oksigen 4. Karbohidrat Dengan tiada pemberian gula, daun-daun tersebut tak mampu menghasilkan klorofil, meskipun faktor-faktor lain cukup. 5. Nitrogen Magnesium Besi yang menjadi bahan pembentuk klorofil merupakan suatu condition sinc qua non (kehausan). Kekurangan akan salah satu dari zat-zat tersebut mengakibatkan klorosis kepada tumbuhan. 6. Air

Air merupakan faktor keharusan pula, kekurangan air mengakibatkan desintegrasi dari klorofil seperti terjadi pada rumput dan pohon-pohonan di musim kering. 7. Unsur-unsur Mn, Cu, Zn, meskipun hanya di dalam jumlah yang sedikit sekali, membantu pembentukan klorofil. Dengan tiada unsur-unsur itu, tanaman akan mengalami klorosis juga. 8.

Temperatur antara 3o-48oC merupakan suatu kondisi yang baik untuk

pembentukan klorofil pada kebanyakan tanaman, akan tetapi yang paling baik ialah antara 26ºC-30ºC. 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 dapt 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.

Jan Ingenhousz merupakan orang yang pertama kali melakukan penelitian tentang fotosintesis adalah Jan Ingenhousz (1730-1799). Ingenhousz memasukkan tumbuhan air Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang diisi air. Bejana gelas itu ditutup denagn corong terbalik dan diatasnya di beri tabung reaksi yang diisi air hingga penuh.Bejana itu diletakkan di terik matahari.Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air tersebut.Gelembung udara tersebut menandakan adanya gas.Setelah diuji ternyata adalah oksigen.Ingenhousz menyimpulkan fotosintesis menghasilkan oksigen. Fotosintesis terjadi hanya di bagian hijau tanaman.Untuk efisiensi fotosintesis harus daun tipis dan memiliki luas permukaan besar.Ini membantu dalam penyerapan cahaya dan difusi gas, dan sarana untuk mencegah kehilangan air yang berlebihan melalui stomata dan epidermis. Jumlah besar kloroplas dalam sel-sel mesofil palisade menyediakan jaringan fotosintetik utama. Ruang antara spons berbentuk tidak teratur di dalam sel-sel mesofil daun izin difusi gas gratis.Turgor sel penjaga berubah menjadi gas mengizinkan pertukaran dengan atmosfer.Kutikula pada berlapis tunggal transparan epidermis atas dan bawah melindungi daun dari pengeringan dan infeksi. VIII.

Alat dan Bahan

1. Tumbuhan Hydrilla 2. NaHCO3 3. Air 4. Gelas Kimia

5. 6. 7. 8.

Tabung reaksi Corong Gelas Kawat untuk menahan corong Sinar Matahari

IX.

Langkah Kerja 1. Isilah gelas kimia dengan air, kemudian masukkan tumbuhan Hydrilla ke dalam gelas kimia yang sudah berisi air tersebut. 2. Masukkan corong gelas kedalam gelas kimia dalam posisi terbalik. 3. Masukkan air kedalam tabung reaksi, kemudian masukkan tabung reaksi ke dalam batang corong gelas dengan posisi terbalik. 4. Supaya lebih tergambar, perhatikan gambar susunan perangkat percobaan di bawah.

5. Lakukan uji fotosintesis Hydrilla dengan meletakan perangkat percobaan di tempat gelap, di tempat terang (cahaya tidak langsung), di tempat terang terkena cahaya langsung serta di tempat terang terkena cahaya langsung dengan ditambahkan NaHCO3. 6. Lakukan ke-4 perlakuan yang berbeda tersebut secara berurutan. 7. Masing-masing perlakuan didiamkan selama 5 menit, kemuadian amati yang terjadi pada perangkat percobaan. X.

Tabel Pengamatan No. 1. 2. 3. 4.

XI.

Perlakuan Tempat gelap Tempat terang (cahaya tidak langsung) Tempat terang (cahaya langsung) Tempat terang (cahaya langsung) + NaHCO3

Banyak Gelembung (dalam 5 menit) 0 gelembung 9 gelembung 87 gelembung 189 gelembung

Pembahasan Berdasarkan hasil praktikum kelompok kami, terdapat gelembung pada perangkat percobaan tumbuhan Hydrilla. Gelembung 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 uji perlakuan pertama yaitu perangkat percobaan yang diletakkan di tempat gelap (intensitas cahaya rendah), proses fotosintesisnya ternyata sangat lambat atau bahkan tidak terjadi proses fotosintesis, dimana

tidak terdapat gelembung yang

dihasilkan dalam 5 menit. Hal ini terjadi karena walaupun di dalam air terdapat CO 2 terlarut tetapi energi yang tersedia (cahaya) untuk melakuan proses fotosintesis oleh hydrilla tidak ada. Sehingga, walaupun ada bahan baku, tetapi bila energi untuk mengolah tidak ada maka tidak akan terbentuk hasil. Pada uji perlakuan kedua yaitu perangkat percobaan yang diletakkan di tempat terang (tidak terkena cahaya langsung), proses fotosintesis berjalan lebih cepat daripada uji perlakuan pertama. Dimana pada uji perlakuan kedua dihasilkan 9 gelembung dalam 5 menit. Hal ini terjadi karena telah tersedianya cahaya untuk melakukan proses fotosintesis, walaupun cahaya yang dimaksud merupakan cahaya yang tidak langsung. Pada uji perlakuan ketiga yaitu perangkat percobaan yang diletakkan di tempat terang dengan terkena cahaya langsung, proses fotosintesis berjalan lebih cepat daripada uji perlakuan kedua. Dimana pada uji perlakuan ketiga dihasilkan 87 gelembung dalam 5 menit. Hal ini terjadi karena pada air sebenarnya telah terdapat sejumlah CO2 terlarut dan mendapat energi yang banyak serta telah tersedianya cahaya yang cukup untuk melakukan proses fotosintesis. Pada uji perlakuan keempat yaitu perangkat percobaan yang diletakkan di tempat terang dengan terkena cahaya langsung dan diberi larutan NaHCO3, proses fotosintesis berjalan sangat cepat. Dimana pada uji perlakuan keempat dihasilkan 189 gelembung dalam 5 menit. Hal ini terjadi dikarenakan penambahan larutan NaHCO3 dapat 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, di samping itu gelas kimia tersebut juga diletakkan di tempat yang terang (banyak energi untuk berfotosintesis). Oleh karena itu proses fotosintesisnya menjadi sangat cepat, karena disamping bahan baku tersedia banyak, energi untuk mengolahnya menjadi sejumlah produk juga melimpah, sehingga proses fotosintesis dapan berjalan dengan cepat dan menghasilkan gelembung (O2) yang banyak.

XII.

Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa fotosintesis menghasilkan gas O2. Hal ini dibuktikan dengan terbentuknya gelembung-gelembung gas pada tumbuhan Hydrilla. Intensitas cahaya dan kadar CO2 terlarut merupakan faktor penting dalam proses fotosintesis. Semakin tinggi intensitas cahayanya, semakin cepat proses fotosintesisnya. Semakin melimpah kadar CO 2 terlarut, semakin cepat pula proses fotosintesisnya. Hal ini karena CO 2 merupakan bahan baku dari proses fotosintesis. Pertanyaan 1. Bagaimana reaksi yang terjadi setelah perangkat percobaan didiamkan selama 5 menit di lapangan terbuka yang terkena cahaya matahari secara langsung ? Jawab : Reaksi yang terjadi adalah terbentuknya gelembung-gelembung gas (O2) pada tumbuhan Hydrilla yang jumlahnya banyak. Hal ini membuktikan bahwa proses fotosintesis membutuhkan intensitas cahaya yang optimal untuk melakukan fotosintesis. Serta membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan oksigen. 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 2. Apakah gelembung-gelembung tersebut merupakan oksigen? Bagaimanakah Anda mengetahui bahwa gelembung tersebut adalah oksigen? Jelaskan? Jawab : Ya benar, gelembung gas yang dihasilkan adalah gelembung O2. Hal ini dapat dibuktikkan dengan nyala api pada bara lidi yang dimasukkan kedalam mulut tabung reaksi yang menghasilkan gelembung.

XIII.

Lampiran