13

AMALI 5:MENYIASAT SYARAT-SYARAT YANG PERLU UNTUK

FOTOSINTESIS.

Objektif:a) Untuk menguji kehadiran kanji dalam daun hijau.

b) Untuk menunjukkan cahaya matahari diperlukan dalam proses

fotosintesis.

c) Untuk menunjukkan bahawa klorofil amat penting untuk

fotosintesis.

d) Untuk menunjukkan bahawa karbon dioksida adalah diperlukan

untuk proses fotosintesis.

e) Untuk menunjukkan oksigen dihasilkan semasa fotosintesis.

Pengenalan / Teori

Fotosintesis ialah proses mensintesiskan sebatian organik (glukosa) daripada air dan karbon dioksida dengan tenaga cahaya yang diserap oleh klorofil. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari kerana cahaya matahari terdiri daripada radiasi elektromagnetik yang dibebaskan sebagai tenaga ketika matahari menghasilkannya melalui simpanan hidrogen yang letaknya berjuta-juta batu dari Bumi. Radiasi elektromagnetik yang diterima oleh tumbuhan adalah kunci utama dalam proses fotosintesis. Fotosintesis adalah penting kerana melalui cara inilah tumbuhan mendapat tenaga.

Klorofil adalah pigmen hijau yang didapati pada daun tumbuhan hijau. Ia menyerap tenaga daripada matahari dan menukarkannya kepada glukosa dalam bentuk tenaga kimia. Karbon dioksida dalam udara dan air daripada dalam tanah juga diperlukan semasa proses fotosintesis dan sangat penting untuk pertumbuhan tanaman, tanpa jumlah CO2 terlarut yang cukup, fotosintesis tidak dapat berlaku. Oksigen pula dibebaskan sebagai produk fotosintesis. Persamaan bagi keseluruhan proses fotosintesis adalah seperti berikut :

Klorofil

6CO2 + 12H2O 6O2 + C6 H12 O6 + 6H2O

Cahaya matahari

Fotosintesis memainkan peranan yang sangat penting di dalam mengekalkan keseimbangan ekosistem. Ini kerana proses tersebut membebaskan oksigen ke ekosistem dan pada masa yang sama ia menyingkirkan karbon dioksida daripada atmosfera. Oksigen yang terbebas bukan sahaja digunakan untuk tujuan respirasi malah turut digunakan untuk pembakaran dan pengaratan. Kadar peratus oksigen bergantung kepada jumlah tumbuhan hijau yang ada. Ini menyebabkan pentingnya mengekalkan kehijauan terutama sekali di bandar-bandar.

Bahan dan radas

DaunJubin putih

HydrillaMetanol

BikarLarutan iodin

Balang kacaAir mendidih

Corong turasKalsium hidroksida

Beg politenaHidroksida kalium

Tabung uji

Prosedur

a)Menguji kehadiran kanji dalam daun hijau

1.Sehelai daun dipetik dari sebatang pokok yang telah didedahkan kepada cahaya matahari selama beberapa jam.

2.Daun tersebut diletakkan dalam bikar air mendidih bertujuan mematikan dan melembutkan daun.

3. Daun dimasukkan ke dalam sebuah tabung uji yang mengandungi metanol dan diletakkan dalam sebuah bikar air panas. (Awas ! Api mesti dipadamkan kerana metanol mudah terbakar). Tujuan langkah ini adalah untuk melarut dan mengeluarkan klorofil dari daun. Jika tidak , warna hijau mungkin akan menganggu pengenalan warna biru tua dalam ujian iodin nanti.

4. Selepas lebih kurang lima minit , daun dikeluarkan dan pastikan warna daun telah dilunturkan.

5.Celup daun tersebut ke dalam air panas selama beberapa saat lagi untuk melembutkannya.

5. Daun dikeluarkan dan diletakkan diatas jubin. Titikkan tiga atau empat larutan iodin ke atas daun tersebut.

6. Pemerhatian di catatkan.

Pemerhatian

Warna biru hitam terhasil.

Perbincangan

Daun mempunyai kloroplas. Bahagian daun yang dinamakan mesofil palisad berfungsi untuk melakukan fotosintesis. Di bahagian ini banyak mengandungi kloroplas. Sel mesofil palisad tersusun secara padat dan menegak untuk menerima cahaya secara maksimum. Terdapat banyak kloroplas yang mengandungi klorofil di dalam mesofil untuk menyerap cahaya yang sampai kepadanya. Warna biru hitam yang terhasil pada daun selepas ujian iodin menunjukkan adanya kanji dan berlaku proses fotosintesis.

Kesimpulan

Kanji hadir dalam daun yang telah didedahkan kepada cahaya matahari.

b)Menguji cahaya matahari diperlukan untuk proses fotosintesis.

1.Simpan sepohon pokok dalam pasu di dalam kegelapan selama lebih kurang 24 jam.

2.Petik sehelai daun daripada pokok tersebut.

3.Daun tersebut diletakkan dalam bikar air mendidih bertujuan mematikan dan melembutkan daun.

4. Daun dimasukkan ke dalam sebuah tabung uji yang mengandungi metanol dan diletakkan dalam sebuah bikar air panas. (Awas ! Api mesti dipadamkan kerana metanol mudah terbakar).

5. Selepas lebih kurang lima minit , daun dikeluarkan dan pastikan warna daun telah dilunturkan.

6.Celup daun tersebut ke dalam air panas selama beberapa saat lagi untuk melembutkannya.

7. Daun dikeluarkan dan diletakkan diatas jubin. Titikkan tiga atau empat larutan iodin ke atas daun tersebut.

8. Pemerhatian di catatkan.

Pemerhatian

Warna biru hitam tidak terbentuk pada daun.

Perbincangan

Daun yang tidak terdedah kepada cahaya matahari tidak menjalani proses fotosintesis. Ini menyebabkan tiada kanji yang terhasil pada daun tersebut.

Kesimpulan

Cahaya matahari diperlukan untuk proses fotosintesis.

c)Mengkaji keperluan klorofil untuk fotosintesis

1.Ambil daun beraneka warna (bervariegasi) yang telah terdedah kepada cahaya matahari selama beberapa jam.

2.Lukis gambar rajah untuk menunjukkan taburan warna hijau pada daun.

2.Daun tersebut diletakkan dalam bikar air mendidih bertujuan mematikan dan melembutkan daun.

3. Daun dimasukkan ke dalam sebuah tabung uji yang mengandungi metanol dan diletakkan dalam sebuah bikar air panas. (Awas ! Api mesti dipadamkan kerana metanol mudah terbakar). Tujuan langkah ini adalah untuk melarut dan mengeluarkan klorofil dari daun. Jika tidak , warna hijau mungkin akan menganggu pengenalan warna biru tua dalam ujian iodin nanti.

4. Selepas lebih kurang lima minit , daun dikeluarkan dan pastikan warna daun telah dilunturkan.

5.Celup daun tersebut ke dalam air panas selama beberapa saat lagi untuk melembutkannya.

5. Daun dikeluarkan dan diletakkan diatas jubin. Titikkan tiga atau empat larutan iodin ke atas daun tersebut.

6. Pemerhatian di catatkan.

Rajah 1

Daun bervariegasi

Pemerhatian

Hanya bahagian yang berwarna hijau pada daun bertukar kepada warna biru hitam.

Rajah 2

Daun bervariegasi selepas ujian iodin

Perbincangan

Bagi daun bervariegasi hanya bahagian daun yang berwarna hijau menghasilkan warna biru hitam apabila ujian iodin dijalankan. Bahagian daun yang berwarna hijau mempunyai kanji. Kanji hanya hadir di bahagian daun berwarna hijau yang mengandungi klorofil. Kloroplas mengandungi klorofil dan berfungsi untuk memerangkap sinaran matahari dan akan ditukar menjadi tenaga kimia yang disimpan dalam molekul makanan yang dibina.

Bahagian daun yang pada asalnya berwarna bukan hijau menjadi tidak mempunyai klorofil dan tidak mempunyai kanji . Tiada perubahan warna berlaku apabila diuji dengan iodin. Warna daun selain hijau tidak menjalani proses fotosintesis.

Kesimpulan

Klorofil diperlukan untuk fotosintesis.

Soalan

1. Apa yang anda perhatikan mengenai taburan warna biru-hitam di dalan daun?

Bahagian daun yang diuji dengan larutan iodin dan berubah warna ke biru hitam

menunjukkan adanya kanji.

2.Anda boleh mengatakan bahawa kanji hanya dihasilkan pada bahagian hijau yang terdedah kepada cahaya matahari ?

Ya . Hanya bahagian hijau pada daun yang terdedah kepada cahaya matahari menghasilkan kanji.

3. Adakah fotosintesis berlaku hanya dengan adanya klorofil ?

Ya. Fotosintesis hanya berlaku apabila dengan kehadiran klorofil.

d)Mengkaji bahawa karbon dioksida diperlukan untuk proses fotosintesis.

1.Dua tumbuhan dalam pasu dibiarkan dalam kegelapan selama lebih kurang satu hari untuk menyahkanjinya.

2.Pokok ditutup dengan beg politena. Mengapa?

3.Letakkan tumbuhan tadi di bawah dua balang kacaberlabel A dan B.

4.Di dalam balang A diletakkan bikar yang mengandungi kalium hidroksida bertujuan menyerap karbon dioksida dari udara yang memasuki balang. Balang ini bebas dari karbon dioksida.

5.Balang B mempunyai tiub terbuka di atasnya yang meembolehkan udara atmosfera memasuki balang.

6.Kedua-dua balang diletakkan di bawah cahaya matahari selama beberapa jam.

7.Petik sehelai daun dari setiap pokok. Daun-daun tersebut diletakkan dalam bikar air mendidih bertujuan mematikan dan melembutkan daun.

8. Daun dimasukkan ke dalam sebuah tabung uji yang mengandungi metanol dan diletakkan dalam sebuah bikar air panas. (Awas ! Api mesti dipadamkan kerana metanol mudah terbakar). Tujuan langkah ini adalah untuk melarut dan mengeluarkan klorofil dari daun. Jika tidak , warna hijau mungkin akan menganggu pengenalan warna biru tua dalam ujian iodin nanti.

9. Selepas lebih kurang lima minit , daun-daun dikeluarkan dan pastikan warna daun telah dilunturkan.

10.Celup daun-daun tersebut ke dalam air panas selama beberapa saat lagi untuk melembutkannya.

11. Daun-daun dikeluarkan dan diletakkan di atas jubin. Titikkan tiga atau empat larutan iodin ke atas daun-daun tersebut.

12. Pemerhatian di catatkan.

Balang A

Pokok tidak terdedah kepada karbon dioksida

Balang B

Pokok terdedah kepada karbon dioksida

Rajah 1

Pemerhatian

Daun yang diambil dari pokok dalam balang A tidak berubah warna kepada biru hitam apabila diuji dengan larutan iodin.

Manakala daun yang dipetik dari balang B berubah kepada warna biru hitam bila duji dengan larutan iodin.

Perbincangan

Kanji tidak terbentuk pada daun pokok dalam balang A. Kalium hidroksida yang yang diletakkan dalam balang A telah menyerap karbon dioksida dari udara yang memasuki balang. Ketiadaan karbon dioksida menyebabkan proses fotosintesis tidak berlaku dan tiada pembentukan kanji pada daun tersebut.

Kehadiran kanji yang dikesan pada daun pokok balang B disebabkan pokok tersebut menjalani proses fotosintesis. Proses ini berlaku kerana pokok dalan B terdedah kepada karbon dioksida. Ini menunjukkan karbon dioksida diperlukan untuk fotosintesis. Penggunaan beg politena bertujuan membenarkan aliran udara keluar masuk sebelum kedua-dua pokok diletakkan di bawah balang kaca. Ini kerana beg tersebut mempunyai lubang.

Kesimpulan

Karbon dioksida diperlukan untuk fotosintesis.

e)Untuk menunjukkan oksigen yang dihasilkan semasa fotosintesis.

1.Letakkan beberapa tumbuh-tumbuhan air tawar (Hydrilla) di bawah corong turas secara songsang dalam sebuah bikar air, sebaik-baiknya kolam air. Corong dibangkitkan di atas bahagian bawah balang untuk membolehkan air bergerak bebas.

2Songsang tabung uji diisi dengan lengkap dengan air ke atas batang corong. Pastikan tiada gelembung udara yang terperangkap dalam tabung uji. Labelkan sebagai set A.

3.Letakkan radas di bawah cahaya matahari selama beberapa jam.

4.Bina satu lagi eksperimen dengan cara yang sama tetapi letakkan ia dalam almari yang gelap. Ini bertindak sebagai kawalan. Labelkan ia sebagai set B.

5.Uji gas dengan menggunakan kayu uji berbara dalam tabung uji untuk set B dan set A. Apa yang berlaku? Apakah gas yang dihasilkan oleh tumbuhan air?

Rajah 1

Pemerhatian

Apabila set A diuji dengan kayu uji berbara ia menyala untuk beberapa saat sebelum padam. Kayu uji berbara terpadam apabila diuji kepada set B.

Perbincangan

Kayu uji berbara menyala untuk seketika apabila diuji kepada set A kerana terdapat kehadiran gas oksigen. Gas ini terhasil ketika pokok tersebut didedahkan kepada cahaya matahari yang menukarkan kaarbon dioksida kepada gula, oksigen dan bahan organik lain. Apabila fotosintesis berlaku maka gas oksigen akan dibebaskan.

Bagi tumbuhan set B tiada oksigen terhasil kerana fotosintesis tidak berlaku. Ini disebabkan tumbuhan tidak mendapat cahaya matahari semasa diletakkan di tempat gelap. Apabila diuji dengan kayu api berbara ia akan padam dan begitu juga yang akan berlaku sekiranya diuji dengan kayu api menyala.

Kesimpulan

Gas oksigen dihasilkan semasa fotosintesis.