FUNGSI CAHAYA DAN PIGMEN DALAM FOTOSINTESIS

UNIVERSITAS JEMBER

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR

LAPORAN PRAKTIKUM

NAMA                                      : ROBBIE ALFIS SYAHRIAL

NIM                                           : 121510501142

GOL/KELOMPOK                 : D/2

ANGGOTA                           : 1. AYU AMANDA             (121510501138)

                                                  2. MUHAMMAD NAIM    (121510501141)

                                                  3. ALFIAN EKO               (121510501143)

                                                  4. BAHARI T.                     (121510501144)

                                                  5. ARZAKI ARDI S.          (121510501145)

                                                  6. RIO CAFRI N.                (121510501146)

                                                  7. NUR AZIZAH                 (121510501151)

                                                  8. M. SAIFUL ALAM        (121510501152)

                                                  9. MAULIDA N.                 (121510501158)         

JUDUL ACARA                     : FUNGSI CAHAYA DAN PIGMEN DALAM FOTOSINTESIS

TANGGAL PRAKTIKUM   : 14 MARET 2013

TANGGAL PENYERAHAN         : 16 MARET  2013

ASISTEN                                  : 1. MOH. AMINNUDDIN

                                                     2. ASRI RINA H

                                                     3. FAJAR FIRMANSYAH

                                                     4. FAKHRUSY ZAKARIYYA

                                                     5. KHUSNUL KHOTIMAH

 6. NORMA LAILATUN NIKMAH

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Cahaya merupakan sumber utama pada tumbuhuan untuk melakukan fotosintesis. Intensitas cahaya yang tinggi akan membuat kegiatan fotosintesis akan menjadi lebih efektif dan lebih maksimal. Karena tanpa cahaya pertumbuhan tanaman akan menjadi menurun dan akan mengakibatkan tanaman itu sendiri akan menjadi layu atau pucat karena kurang serapan energi dari cahaya matahari tersebut.

Cahaya juga berperan penting pada masa pertumbuhan saat tanaman pada masih kecambah, karena tanaman pada saat kecambah akan lebih rajin melakukan kegiatan fotosintesis dari pada saat tanaman itu menjadi besar. Tanaman pada saat kecambah memerlukan energi cahaya matahari yang sangat besar untuk membuat fotosintesis dan juga untuk zat tumbuh pada tanaman.

Pigmen penyerapan cahaya pada klorofil merupakan pigmen penyerap cahaya matahari pada tanaman. Pigmen tersebut yang mengikabatkan tanaman terutama pada tanaman buah buahan dan juga sayuran mempunyai warna yang berbeda dan bervariasi.

Pengaruh panjang gelombang terhadap fotosintesis adalah dimana panjang gelombang yang di tangkap daun tersebut menentukan lebar mulut pada stomata. Bahwa cahaya biru dan merah akan memberikan pelebaran mulut stomata yang tinggi sedangkan cahaya kuning memberikan pelebaran mlut pada stomata yang rendah. Dan cahaya yang berwarna hijau akan dipantulkan dan akan ditangkap oleh mata, mengakibatkan daun berwarna hijau.

Cahaya yang redup akan mengakibatkan melambatnya laju fotosintesis, sehingga dapat menghambat proses fotosintesis, dan juga dapat memperlambat proses pertumbuhan salah satunya adalah penambahan luas daun. Luas daun berpengaruh terhadap kapasitas penangkapan cahaya. Cahaya dibawah optimum akan mengakibatkan jumlah cabang menurun dan akan mengakibatkan luas daun tidak dapat berkembang dengan baik. Peningkatan luas daun merupakan upaya tanaman dalam mengefisiensikan penangkapan energy cahaya untuk proses fotosintesis secara normal pada kondisi intensitas cahaya yang rendah.

Pada tumbuhan selain digunakan untuk fotosintesis, cahayya juga digunakan sebagai pertumbuhan pada tanaman.. tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap akan tumbuh jauh lebih tinggi dari pada di tempat yang terang. Hanya saja tumbuhan yang tumbuh di tempat yang gelap akan terlihat lebih pucat, kurus, dan daunnya terlihat tidak berkembang karena kekurangan klorofil. Sedangkan ditempat terang, cahaya akan merusak hormone auksin. Hormone auksin tersebut berfungsi untuk merangsang perpanjangan sel. Jadi tumbuhan ditempat terang cenderung lebih pendek dari pada di tempat gelap.

1.2  Tujuan

-          Untuk mengetahui pengaruh cahaya dalam proses fotosintesis

-          Untuk melihat macam pigmen yang terdapat di dalam daun serta mempelajari sifat-sifatnya.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Melambatnya laju dari fotosintesis akibat dari kurangnya penyinaran cahaya ke tanaman, sehingga fotosintesis menjadi terhambat,dan juga dapat memperlambat proses pertumbuhan salah satunya adalah penambahan luas daun. Luas daun berpengaruh terhadap kapasitas penangkapan cahaya. Cahaya dibawah optimum akan menyebabkan jumlah cabang menurun dan berakibat terhadap karakteristik daun salah satunya adlah luaas daun. Unsur dari radiasi matahari yang penting  salah satunya adalah intensitas cahaya (fanindi et al., 2010).

Energi cahaya diubah menjadi energi kimia oleh pigmen fotosintesis yang terdapat pada membran interna atau tilakoid. Pigmen fotosintesis yang utama ialah klorofil dan karotenoid. Klorofil a dan klorofil b menunjukan arbsorsi yang sangat kuat untuk panjang gelombang ungu dan biru, jingga dan merah (lembayung) dan menunjukan arbsorsi yang sangat kurang untuk panjang gelombang hijau dan kuning hijau. Klorofil disintesis di daun dan berperan untuk menangkap cahaya matahari yang jumlahnya berbeda untuk setiap spesies (Hendriyani dan Setiari, 2009).

Sumber energy alami yang digunakan dalam fotosintesis adalah cahaya matahari. Cahaya matahari memiliki berbagai spectrum warna yang memiliki panjang gelombang yang berbeda. Proses fotosintesis melibatkan pigmen fotosintesis. Secara umum fotosintesis erjadi dalam kloroplas. Pada tubuh tumbuhan, fotosintesis dapat terjadi dalam organ batang pada daun yang mengandung kloroplas dan terkena radiasi matahari (oman, 2008).

Proses fotosintesis menggunakan sumber energi dari cahaya matahari. Selain itu, ftosintesis melalui tahapan tahapan, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap yang berlangsung di stroma dan grana pada kloroplas. Cahaya matahari mengandung spectrum warna yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Masing masing warna memiliiki panjang gelombang yang berbeda. Dan tidak semua pada cahaya tersebut dipakai pada proses fotosintesis. Klorofil merupakan fluoresen artinya dapat menerima sinar cahaya dan mengembalikannya dalam bentuk gelombang yang berlainan (Gunawan, 2010).

Setiap tanaman memiliki kemampuan yang berbeda beda dalam menerima cahaya. Beberapa jenis tanaman yang mampu tumbuh dan berproduksi dengan baik bila ternaungin ataupun tidak ternaungi, namun sampai sejauh mana kemampuannya tumbuh masih perlu diteliti. Naungan berfungsi untuk mengurangi radiasi yang diterima daun dan mengurangi kehilangan air sehingga kelayuan dapat dihindari (Haryanti, 2008).

Fotosintesis atau disebut juga asimilasi karbon dioksida dalam tumbuhan hijau merupakan suatu peristiwa yang sangat penting dalm petumbuhan dan perkembangan fitokimia. Pembentukan zat zat organic yang terjadi akibat fotosintesis. Langsung maupun tidak langsung dapat mempengaruhi kehidupan di bumi. Peristiwa fotosintesis ini hanya dapat terjadi pada bagian yang hijau dan prosesnya tergantung pada intensitas cahaya matahari (Kurnia, 2008).

            Fotosintesis atau asimilasi karbon merupakan proses konservasi energi cahaya menjadi energi kimia. Daun merupakan organ utama dalam tubuh tumbuhan sebagai tempat berlangsungnya proses fotosintesis. Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu energi cahaya (foton) sebagai energi kinetic menjadi energi kimia sebagai energy potensial berupa ikatan senyawa organik pada glukosa (Setiowati, 2008).

Laju fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah meningkatnya kebutuhan sink. Semakin tinggi sink maka laju fotosintesis akan semakin tinggi pula. Hal ini terjadi karena tanaman membutuhkan hasil fotosintat untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman (Hariyadi, 2011).

Fotosintat sebagai hasil fotosintesis digunakan untuk pertumbuhan eksplan menjadi planet, sisanya biasanya disimpan di daun dan di batang, biasanya dikirim kejaringan jaringan terdekat terlebih dahulu jika kadar fotosintat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang (Pertamawati, 2010).

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Agrobiologi dengan acara Fungsi Cahaya Dan Pigmen Dalam Fotosintesis dilaksanakan mulai tanggal 14 Maret 2013 jam 12.00 –13.30 WIB. Bertempat di Laboraturium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Negeri Jember.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Mortir dan stamper

2. Neraca Analitis

3. Gelas Arloji

4. Corong pemisah

5. Beaker glass

6. Tabung Reaksi

7. Pinset

8. Bunsen

9. Kaki tiga

10. Penjepit kayu

11. Cutter

3.2.2 Bahan

1. Daun tanaman Acalipa (merah-putih-hijau)

2. Daun ketela pohon

3. CaCO3

4. Aseton

5. Aquadest

6. Petrolium eter

7. Larutan HCl dan NaOH

8. Alkohol

3.3 Cara Kerja

3.3.1 Pengaruh Cahaya dalam Fotosintesis

1. Menyiapkan daun ketela pohon yang muda dan telah berkembang penuh dan mendapatkan cahaya matahari secara langsung.

2. Menutup sebagian daun ketela pohon tersebut dengan kertas karbon selama 2-3 x 24 jam.

3. Mengambil daun dan kemudian memasukan ruas daun yang diperlakukan tersebut, memotong sehingga diperoleh potongan dengan bagian yang ditutup dan tidak.

4. Menyiapkan beberapa tabung reaksi, kemudian mengisi 5-10 ml alkohol 96% dan memasukan potongan daun tersebut.

5. Memanaskan air di dalam beaker glass 1000 ml, kemudian memasukan tabung reaksi berisi potongan daun tersebut dan tunggu sampai daun berwarna pucat.

6. Mengambil daun yang berwarna pucat dan meletakan pada gelas arloji.

7. Menguji daun yang telah berwarna pucat dengan meneteskan larutan I2KI. Mengamati warna yang tampak.

3.3.2 Pengaruh Pigmen  dalam Fotosintesis

1. Menyiapkan daun acaypha yang muda dan telah berkembang penuh dan memiliki warna putih dan hijau.

2.  Mengambil daun tersebut, membuat potongan sehingga diperoleh kedua bagian warna tersebut.

3. Menyiapkan tabung reaksi, mengisi 5-10 ml alkohol 96% dan memasukan potongan tersebut.

4. Memanaskan air didalam beaker glass 1000 ml. memasukan tabung reaksi berisi potongan daun tersebut dan menunggu sampai daun berwarna pucat.

5.  Mengambil daun yang berwarna pucat, meletakan pada gelas arloji.

6. Menguji daun yang berwarna pucat dengan meneteskan larutan I2KI. Mengamati warna yang tampak.

3.3.3 Pemisahan Pigmen

1.  Menimbang 1 g daun tanaman yang telah ditentukan.

2.  Menghaluskan daun dengan mortar dan stamper serta diberi sedikit CaCO3.

3.  Menambahkan 20 cc aseton. Menyaring larutan aseton yang berwarna hijau gelap dengan kertas filter untuk menghilangkan sisa saringan.

4.  Menyiapkan corong pemisah dan mengisi dengan 10-25 cc petroleum eter dan meletakan dengan cara berdiri.

5. Mengisi 10-15 cc  larutan aseton dalam corong pemisah dan mencampur perlahan. Menunggu hingga tterjadi perubahan warna.

6.  Memisahkan kedua warna yang terbentuk kedalam tabung yang berbeda.

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Tabel pemisahan pigmen

BAHAN	PENGAMATAN
	KLORO A	KLORO B	ANTHO	KAROTEN	XANTHOPHYL
ACALIPA MERAH	+	+	+	+	+
ACALIPA HIJAU	+	+	-	-	+

4.2.2 Tabel pengaruh cahaya

BAHAN	BAGIAN	KONDISI WARNA
ACALIPA	KUNING	++
	HIJAU	+++
SINGKONG	TERTUTUP	++++
	TERBUKA	+

Keterangan :

++++   : sangat kuat

+++     : agak kuat

++        : lemah

+          : sangat lemah

4.2 Pembahasan

Fungsi cahaya dalam fotosintesis sebagai penghasil energi utama bagi berlangsungnya fotosintesis, dan juga intensitas cahaya yang sangat tinggi akan membuat proses fotosintesis akan menjadi maksimal, serta cahaya sebagai sumber dari bahan yang dibutuhkan tanaman untuk melakukan proses fotosintesis.

Pada praktikum pengaruh cahaya terhadap berlangsungnya fotosintesis, pada daun ketela yang ditutup oleh kertas karbon setelah ditetesi I2KI lebih lemah dibandingkan daun ketela yang terbuka karena larutan I2KI berfungsi untuk mengetahui baik atau lemahnya proses fotosintesis pada daun ketela yang ditutup kertas karbon atau tidak, daun yang tidak ditutup kertas karbon akan lemah karena tidak mendapatkan pasokan cahaya matahari untuk proses fotosintesis dan dapat diketahui dengan meneteskan larutan I2KI yang dapat memisahkan lemah atau kuatnya warna pigmen yang terkandung dalam daun untuk melakukan proses fotosintesis.

Macam-macam pigmen dalam tanaman yaitu pigmen klorofil (klorofil a dan klorofil b), anthosianin, karoten dan xanthophyl. Dimana klorofil bersifat dapat menerima sinar serta mengembalikan dalam gelombang yang berbeda karena klorofil banyak mengandung warna hijau, sedangkan dalam klorofil a mengandung warna hijau kebiruan dan klorofil b mengandung warna hijau kekuningan. Sedangkan karoten berwarna jingga dan xanthophyl berwarna kuning, dan anthosianain berwarna merah.Bahwa cahaya biru dan merah akan memberikan pelebaran mulut stomata yang tinggi sedangkan cahaya kuning memberikan pelebaran stomata yang kecil. Dan cahaya hijau akan dipantulkan. Luas mulut stomata akan mempengaruhi jumlah masuknya karbon dioksida ke daun yang kemudian akan mempengaruhi laju fotosintesis.

Berdasarkan hasil praktikum, praktikum pengaruh pigmen dalam fotosintesis sangat besar karena pigmen pada tumbuhan yang menentukan besarnya penyerapan cahaya yang diserap oleh tumbuhan. Dan pigmen pada tumbuhan juga dapat diketahui kandungan apa saja pada tumbuhan dan pengaruh besarnya cahaya terhadap proses fotosintesis dengan hasil praktikum ini.

            Pada praktikum fungsi cahaya dan pigmen dalam fotosintesis dapat diambil data table yang di atas, bahwa pada pemisahan pigmen dapat diambil data acalipa merah semua mengandung pigmen klorofil a, klorofil b, anthosianin, karoten, xanthophyl. Sedangkan pada acalipa hijau mengandung pigmen klorofil a, klorofil b, dan xanthophyl, akan tetapi acalipa hijau tidak mengandung pigmen dari karoten dan anthosianin. Sedangkan pada tabel pengaruh cahaya terhadap fotosintesis yang diambil dari bahan acalipa kuning, acalipa hijau, daun singkong yang tertutup kertas karbon dan daun singkong yang tidak ditutupi kertas karbon. Pengaruh cahaya terhadap Acalipa kuning pada proses fotosintesis lemah, dan pengaruh cahaya terhadap acalipa hijau pada proses fotosintesis agak kuat, pengaruh cahaya terhadap daun singkong yang tertutup kertas karbon pada proses fotosintesis sangat kuat, sedangkan pengaruh cahaya pada daun singkong yang tidak ditutup oleh kertas karbon terhadap proses fotosintesis sangat lemah. Hal ini disebabkan karena pigmen berpengaruh terhadap proses fotosintesis yang dimana pigmen yang berwarna hijau lebih kuat menyerap cahaya matahari untuk proses fotosintesis.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Pada praktikum kali ini dapat disimpulkan bahwa fungsi cahaya sebagai sumber energy utama yang digunakan untuk proses fotosintesis. Dan juga Macam-macam pigmen dalam tanaman sangat berfungsi yaitu pigmen klorofil (klorofil a dan klorofil b), anthosianin, karoten dan xanthophyl. Dimana klorofil bersifat dapat menerima sinar serta mengembalikan dalam gelombang yang berbeda karena klorofil banyak mengandung warna hijau, sedangkan dalam klorofil a mengandung warna hijau kebiruan dan klorofil b mengandung warna hijau kekuningan. Sedangkan karoten berwarna jingga dan xanthophyl berwarna kuning, dan anthosianain berwarna merah.Bahwa cahaya biru dan merah akan memberikan pelebaran mulut stomata yang tinggi sedangkan cahaya kuning memberikan pelebaran stomata yang kecil. Dan cahaya hijau akan dipantulkan. Luas mulut stomata akan mempengaruhi jumlah masuknya karbon dioksida ke daun yang kemudian akan mempengaruhi laju fotosintesis.

5.2 Saran

Pada praktikum kali ini sebaiknya praktikan lebih memperhatikan atau berhati hati terhadap percobaan yang dilakukan untuk mengetahui pigmen yang terkandung dalam daun.

DAFTAR PUSTAKA

Ai, Nio Song. 2012.”Evolusi Fotosintesis Pada Tumbuhan”. Ilmiah Sains 12(1) : 28 – 29.

Hariyadi. 2011. “Pengaruh Pemangkasan Batang Dan Cabang Primer Terhadap Laju Fotosintesis Dan Produksi Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)”. Agron Indonesia 39(3) : 205 – 206.

Haryanti, Sri. 2008. “Respon Pertumbuhan Jumlah dan Luas Daun Nilam (Pogostemon cablin Benth) pada Tingkat Naungan Yang Berbeda”. Jumlah Respon Pertumbuhan 6(2) : 20 – 21.

Karmana, Oman. 2008. Buku Pelajaran Biologi Fotosintesis Tumbuhan. Bandung : Grafindo Media Pratama.

Kusnawidjaja, Kurnia. 2008. Peranan Cahaya Matahari Terhadap Lingkungan Hidup. Jakarta : Genep Jaya Baru.

Pertamawati. 2010. “Pengaruh Fotosintesis Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Dalam Lingkungan Fotoautotrof Secara Invitro”. Sains dan Teknologi Indonesia 12(1) : 31 – 35.

Setiowati, Tetty. 2008. Biologi Interaktif. Jakart : Azka Press.

Slamet, W. 2013.”Karakteristik Fotosintetik Dan Serapan Fosfor Hijauan Alfafa (Medicago sativa) Pada Tinggi Pemotongan Dan Pemupukan Nitrogen Yang Berbeda”.Animal Agriculture 2(1) : 86 – 91.

Susilowarno, Gunawan. 2010. Biologi Tumbuhan Untuk Sekolah Menengah Atas. Bandung : Grafindo.