LAPORAN PRAKTIKUMPRAKTIKUM BIOLOGI DASAR IIFOTOSINTESI PERCOBAAN INGENHOUSZ

Disusun oleh :1.Erlin Aprilia13312241004

2.Wahyu Marliyani13312241005

3.Endah Setyorini13312241010

4.Sopa Saniah13312241011

5.Lutfi Rahmawati Nurhadi13312241028

6.Imamah13312241040

Kelas: IPA A 2013Kelompok V

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA2014

19

A. TujuanSesudah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara intensitas cahaya dengan laju fotosintesis.

B. Latar BelakangSetiap makhluk hidup, baik tumbuhan maupun hewan memiliki ciri memerlukan makanan dan mengeluarkan zat sisa. Jika kita cermati, ciri dasar tersebut mengarahkan kita terhadap suatu reaksi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup dimana terjadi reaksi kimia. Hal ini disebut dengan metabolisme.Metabolisme yang terjadi berbeda antara satu makhluk hidup dengan makhluk hidup lainnya, bergantung pada komponen penyusun organisme tersebut. Metabolisme terbagi atas dua yaitu anabolisme dan katabolisme, penyusunan dan penguraian senyawa organik. Di dalam anabolisme, terjadi suatu reaksi yang sangat ppenting bagi tumbuhan, yaitu fotosintesis.Fotosintesis merupakan proses penyusunan karbohidrat yang diperoleh dari sumber cahaya dan klorofil dan disimpan sebagai zat kimia. Pada proses fotosintesis ini, energi cahaya matahari ditangkap dan diubah menjadi energi kimia, akan dihasilkam dua senyawa glukosa dan oksigen.Proses fotosintesi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain air (H2O), konsentrasi CO2, suhu, umur, daun, translokasi karbohidrat, dan cahaya. Tetapi, yang menjadi faktor utama fotosintesis agar dapat berlangsung adalah cahaya, air, dan karbondioksida.Pada percobaan fotosintesis kali ini, praktikan melakukan uji Ingenhousz menggunakan daun tumbuhan hydrilla (Hydrilla verticillata). Dari percobaan uji Ingenhousz tersebut, praktikan akan dapat mengetahui hubungan intensitas cahaya dengan laju fotosintesis. Olehakarena itu, untuk mengetahui dan membuktikan hasil dari proses fotosintesis pada tumbuhan menghasilkan O2 maka dilakukanlah percobaan ini.

C. Dasar Teori1. FotosintesisFotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi, fotosintesis adalah proses penyusunan dari H2O dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks dan memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari. (Kimball, 2002).Matahari telah diciptakan Tuhan sebagai sumber energi yang sangat besar bagi alam. Fotosintesis merupakan satu-satunya proses di alam yang dapat memanen energi yang berasal dari cahaya matahari yang kemudian diubah menjadi energi kimia yang sangat berguna bagi makhluk hidup. Bahkan dengan proses ini, sumber daya energi bagi kehidupan telah disediakan dengan baik melalui proses yang telah berjalan berabad-abad yang lalu seperti tumpukan batubara dan cadangan minyak maupun berbagai jenis tumbuhan yang hingga hari ini masih tumbuh. Organisme yang melakukan fotosintesis, yang melakukannya melalui cahaya sebagai sumber energinya disebut phototrophs (Solomon, 2006 : 156). Dalam proses fotosintesis, foton (paket satuan) cahaya ditangkap oleh foton-foton yang diserap oleh molekul-molekul pigmen yang spesifik. Elektron-elektron di dalam molekul tersebut dieksitasi oleh foton-foton yang diserap dan elektron-elektron yang tereksitasi itu pun akhirnya akan membebaskan energi ke dalam sel saat elektron-elektron itu kembali ke keadaan tak tereksitasi. Banyak sel menggunakan energi ini untuk mereduksi karbondioksida menjadi karbohidrat (Fried, 2006: 68).Hanya organisasi yang mempunyai pigmen fotosintetik yang mampu melakukan fotosintesis karena pigmen itulah yang mampu menangkap energi danri cahaya. Pigmen tersebut berupa klorofil atau karotenoid. Pada proses fotosintesis akan terjadi reaksi pengubahan tenaga cahaya matahari menjadi tenaga kimia dlam bentuk ATP dan NADPH + H+ serta reaksi pembentukan karbohidrat dengan menggunakan ATP dan NADPH + H+ tersebut. Proses fotosintesis juga disebut asimilasi karbon, salah satu kemampuan tumbuhan hijau memanfaatkan zat karbon yang ada di udara untuk diubah menjadi bahan organik bila tersedia cahaya yang cukup.

Gambar Proses FotosintesiSumber www.log.uad.ac.idSecara sederhana, fotosintesis merupakan proses pemanfaatan energi matahari untuk membentuk senyawa karbohidrat dari senyawa sederhana yang ada di alam, yaitu gas CO2 dan air. Secara skematis, dapat dituliskan :

Persamaan reaksi di atas tidaklah menunjukkan mekanisme dari proses fotosintesi, menunjukkan hasil akhir yang Cahaya dihasilkan dalam proses fotosintesis (Prawirahartono, 1998: 89). Menurut Stone (2004), reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam molekul karbon dioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi cahaya matahari untuk diubah 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 ikatan-ikatan kimia penyusun molekul tersebut. Glukosa merupakan senyawa kkarbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme tersebut, sepert DNA, protein gula, dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan energi kimia yang tersimpan dalam ikatan kimia diantara atom-atom penyusun glukosa sebagai sumber energi dalam proses di dalam tubuh.Fotosintesi secara keseluruhan terdiri atas 20 rangkaian reaksi kimia yang saling bergantian dan secara garis besar dikelmpokkan dalam dua fase, yaitu reaksi terang dan reaksi sintesis/reaksi gelap/fiksasi CO2.a. Reaksi terangSelama reaksi terang, klorofil bersama dengan pigmen-pigmen lain di dalam kloroplas menyerap energi cahaya matahari, dari mengkonversinya menjadi energi kimia yang disimpan dalam ikatan kimia penyusun glukosa. Energi yang diserap merupakan energi kaya elektron yang nantinya akan terlibat dalam serangkaian rantai rekasi yang disebut transport elektron (Suwarsono Heddy, 1987: 137).Menurut Stone (2004), air melalui reaksi terang akan diperoleh (fotolisis) menjadi proton, elektron, dan O2. Proton dan elektron yang dihasilkan dari pemecahan ini bergabung dengan senyawa akseptor elektron NADP+ membentuk NADPH. Energi yang dibentuk berupa ATP. Tahap reaksi terang atau fotolisis atau reaksi Hill merupakan tahap yang peka cahaya tetapi tidak tergantung suhu.

b. Reaksi gelapATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang akan merubah molekul CO2 menjadi molekul gula. Energi kimia hasil konversi dari energi cahaya matahari tersimpan dalam senyawa karbon tersebut. Tahap reaksi gelap atau fiksasi CO2 atau reaksi Blackman merupakan tahap yang peka cahaya bergantung suhu.

Gambar Proses CalvinSumber www.log.uad.ac.idCO2 dan H2O sebagai bahan dasar fotosintesis dapat berasal dari sisa oksidasi dalam jaringan fotosintetik. CO2 dapat diambil dari uadara melalui proses difusi melalui stomata sedangkan H2O diambil dari lingkungan melalui proses absorbsi di akar atau bagian penyerapan lainnya. Selain CO2 dan H2O cahaya matahari dibutuhkan pada proses fotosintesis ini. Cahaya yang dipergunakan mempunyai syarat kualitas (jenis gelombang) dan kuantitas (intensitas cahaya) tertentu. Berdasarkan urutan panjang gelombangnya dari panjang ke pendek meliputi sinar merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Untuk fotosintesis dibutuhkan intensitas cahaya minimal tertentu. Pada intensitas cahaya yang kurang, fotosintesisnya akan lambat dan sebaliknya.Fotosintesis merupakan aktivitas kompleks, dipengaruhi oleh banyak faktor baik faktor internal maupun faktor eksternal. Faktor internal menyangkut kondisi jaringan atau organ fotosintetik, kandungan klorofil, umur jaringan, aktifitas fisiologi yang lain seperti transpirasi, respirasi, dan adaptasi fisiologis yang lain saling berkaitan. Faktor eksternal meliputi faktor klimatik seperti suhu, kelembapan, kecepatan angin, hujan, dan juga faktor cahaya, konsentrasi CO2 dan O2, kompetitor, dan organisme patogen. Selain itu juga faktor penyebab timbulnya stress seperti ketersediaan air, adanya polutan biosida, dan zat-zat beracun yang lain. Kondisi excess pada berbagai faktor yang dibutuhkan dari lingkungan juga berpengaruh terhadap fotosintesis., misalnya logam-logam beracun, biosida, SO2 dan juga O2 (Suyitno, 2006 : 1).2. Kloroplas dan KlorofilKloroplas adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid. Fotosintesis terjadi di kloroplas. Kloroplas terdapat dalam berbagai organisme yang berfotosintesis. Seluruh bagian hijau tumbuhan, termasuk batang hijau dan buah yang belum matang , memiliki kloroplas. Namun daun merupakan tempat utama fotosintesis pada sebagian besar tumbuhan. Ada sekitar setengah juta kloroplas per milimeter persegi di permukaan daun. Warna daun berasal dari klorofil pigmen hijau yang terletak di dalam kloroplas. Energi cahaya yang diabsorbsi oleh klorofil menggerakkan sintesis molekul organik dalam kloroplas. Kloroplas terutama ditemukan dalam mesofil, jaringan interior daun. Kloroplas matang pada beberapa ganggang , biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen. Gambar KloroplasSumber: www.biologi-sel.comSel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun. Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membran tilakoid. Sistem halus yang berupa membran tilakoid yang saling terhubung memisahkan stroma dari ruang lain yaitu lumen. Dibeberapa tempat, kantong tilakoid bertumpuk di dasar kolam yang disebut grana (Campbell, 2000: 183). Daun juga menggunakan pembuluh untuk mengekspor gula ke akar dan bagian-bagian non fotosintetik lainnya dari tumbuhan. Sel mesofil biasanya memiliki sekitar 30 sampai 40 kloroplas yang masing-masing berukuran sekitar 2-4 m kali 4-7 m. Selaput yang terdiri dari dua membran menyelubungi stroma, cairan kental di dalam kloroplas. Suatu sistem rumit yang terdiri dari kantong-kantong bermembran yang saling terhubung yang disebut tilakoid, memisahkan stroma dari kompartemen lain, yaitu interior tilakoid, atau ruang tilakoid. Di beberapa tempat,kantong-kantong tilakoid tertumpuk membentuk grana (tunggal : granum). Klorofil berada di dalam membran tilakoid. (Neil A. Campbell, 2008 : 201 202).Klorofil atau lebih dikenal dengan nama zat hijau daun adalah pigmen yang dimiliki oleh berbagai organisme dan menjadi salah satu molekul berperan utama dalam fotosintesis. Klorofil memberi warna hijau pada daun tumbuhan hijau dan alga hijau, tetapi juga dimiliki oleh berbagai alga lain, dan beberapa kelompok bakteri fotosintetik. Molekul klorofil menyerap cahaya merah, biru, dan ungu, serta memantulkan cahaya hijau dan sedikit kuning, sehingga mata manusia menerima warna ini. Pada tumbuhan darat dan alga hijau, klorofil dihasilkan dan terisolasi pada plastida yang disebut kloroplas.Klorofil terdapat sebagai butir-butir hijau di dalam kloroplas. Pada umumnya, kloroplas itu berbentuk oval, sedangkan butir-butir yang terkandung di dalamnya disebut grana. Klorofil bersifat flouresen, artinya dapat menerima sinar dan mengembalikkannya dalam gelombang yang berlainan. Pada tanaman tinggi, ada dua macam klorofil yaitu :1) Klorofil a ( C55H12O5N4Mg)Klorofil a tampak hijau-tua, tetapi jika sinar direfleksikan, tampaknya berwarna merah. Klorofil a sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis.2) Klorofil b (C55H10O6N4Mg)Klorofil b berwarna hijau-muda cerah tampak merah-coklat pada flourensi. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau, dan beberapa bakteri autotrof.Rumus bangunnya berupa suatu susunan cincin yang terdiri atas upirol dengan Mg sebagai inti. Rumus bangun ini hampir serupa dengan rumus bangun haemin (zat darah), dimana intinya bukan Mg, melainkan Fe.

Gambar Klorofil a dan Klorofil bSumber: www.biologi-sel.comDi dalam kloroplas terdapat pigmen-pigmen lain yang disebut karotenoid. Pigmen karotenoid ini berwarna kuning, merah atau ungu dan fikobilin yang berwarna biru atau merah (Wirahadikusumah, 1985: 99). Adanya warna daun yang beraneka ragam, itu disebabkan oleh zat warna yang disebut antosianin. Zat warna ini terdapat di dalam air sel vakuola. Berfungsi untuk menangkap sinar pada proses fotosintesis.Pada umumnya sel fotosintesis mengandung satu atau lebih pigmen klorofil yang berwarna hijau. Berbagai sel fotosintesis lainnya seperti pada ganggang dan bakteria, berwarna merah, coklat, dan ungu. Hal ini disebabkan oleh adanya pigmen lain selain klorofil, yaitu pigmen pelengkap seperti karotenoid yang berwarna kuning, merah, atau ungu, dan fikobilin yang berwarna biru atau merah. 3. CahayaMatahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta. Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil saya yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek dan biasanya dinyatakan dalam mikron (Tjasjono, 1995:55).Bagi manusia dan hewan cahaya matahari berfungsi sebagai penerang. Sedangkan bagi tumbuhan dan organisme berklorofil, cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO dan air untuk membentuk karbohidrat.Lebih lanjut, adanya sinar matahari merupakan sumber dari energi yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula. Tanpa bantuan dari sinar matahari, tanaman tidak dapat memasak makanan yang diserap oleh tanah, yang mengakibatkan tanaman menjadi lemah atau mati (AAK, 1983:18)4. Hydrilla Hydrilla(Esthwaite rumput airatau Hydrilla)adalah genustanaman air, biasanya hanya satu spesies,Hydrilla verticillata,meskipun beberapa ahli botani membaginya dalam beberapa spesies. Hydrilla memiliki beberapa metode reproduksi.Dalam tubuh air, cabang atau akar fragmen dari tanaman yang rusak dapat hanyut ke daerah baru.Selain itu, dapat menyebar ke lokasi baru dari pabrik fragmen melekat pada perahu dan trailer.Turions - kecil, kompak tunas yang terbentuk di axils daun sepanjang batang - istirahat bebas dan melayang ke daerah-daerah baru.Studi di University of Minnesota telah menunjukkan bahwa turions bentuk monoecious cenderung bertahan di iklim utara.Bentuk dioecious tampaknya kurang toleran dingin.Umbi-umbian, yang terbentuk pada akar dan dapat tertidur selama beberapa tahun, dapat menyebarkan tumbuhan baru.Hydrilla dapat tumbuh dalam berbagai kondisi, termasuk cahaya rendah, atau masih mengalir air, dangkal atau mendalam.Ini keluar-bersaing luas air yang invasif milfoil-Eurasia dengan lebih cepat pertumbuhan dan reproduksi.Ini merupakan ancaman serius bagi danau dan sungai di mana-mana karena adaptasinya.5. Percobaan IngenhouszIngenhousz merupakan ilmuan yang pertamakali melakukan penelitian tentang fotosintesis. Ia membuktikan bahwa pada fotosintesis dilepaskan O2. Hal ini dibuktikan dengan percobaannya menggunakan tanaman air Hydrilla verticillata di bawah corong terbalik. Jika tanaman tersebut kena sinar, maka timbulah gelembung-gelembung gas yang akhirnya mengumpul di dasar tabung reaksi. Gas ini ternyata oksigen.

Gambar Percobaan IngenhouszSumber: www.praktikumbiologi.com D. Alat dan Bahan

Alat1. Bekerglass 1 L2. Tabung reaksi3. Corong gelas4. Kawat dan kawat penyangga5. StopwatchBahan1. Akuades2. Tanaman Hydrilla verticillata

E. Langkah Kerja1. Skema Alat

2. Prosedur Kerja

F. Data Hasil PengamatanMenit ke-Produksi Gelembung oleh TanamanKeterangan

Terkena Sinar LangsungTidak Terkena Cahaya (Gelap)

5--pada tanaman yang terkena cahaya langsung muncul gelembung pada menit ke-7, sedangkan pada tanaman yang gelap muncul gelembung pada menit ke-18

10+-

15++-

20++++

25++++

30++++

35++++

40++++

Keterangan :1. = tidak ada gelembung+ = sedikit gelembung++ = banyak gelembung+++ = sangat banyak gelembung

G. PembahasanParaktikum pada percobaan yang berjudul Fotosintesis dengan kegiatan Uji Ingenhousz yang telah dilakukan pada hari Kamis, tanggal 27 Maret 2014, pukul 07.00-08.40 WIB, di Laboratorium Biologi Dasar FMIPA UNY, memiliki tujuan agar setelah melakukan percobaan mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara intensitas cahaya dengan laju fotosintesis. Pada percobaan Ingenhouzs ini, alat-alat yang dibutuhkan adalah beker gelas 1 L, tabung reaksi, corong gelas, dan kawat. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah air, dan tanaman Hydrilla verticillata. Hydrilla sp. termasuk dalam tumbuhan hijau. Daunnya yang berwarna hijau banyak mengandung klorofil. Sebagian besar tubuh dari Hydrilla ini berwarna hijau, baik daun maupun batangnya. Semua bagian yang berwarna hijau ini berasal dari klorofil yaitu pigmen warna hijau yang terdapat di dalam kloroplas. Meskipun batang tumbuhan Hydrilla berwarna hijau, namun di daunlah sebagai tempat utama terjadinya fotosintesis. Proses fotossintesi pada Hydrilla verticillata ini terjadi dengan lamban karena letaknya yang terendam dalam air sehingga sulit untuk mendapatkan cahaya matahari sebagai sumber energinya.Praktikan mula-mula merakit alat seperti pada gambar di bawah ini. Perlu diperhatikan bahwa Hydrilla verticillata harus diikat pada ujungnya menggunakan benang agar posisinya tidak berubah saat dimasukkan ke leher corong. Bagian ujung Hydrilla verticillata harus diletakkan di ujung leher corong yang terbalik karena bagian ujung adalah yang paling banyak menghasilkan gelembung.

Rakit percobaan ini dibuat sebanyak dua buah, dengan satu rakit diletakkan di tempat yang terkena sinar matahari secara langsung dan rakit lainnya diletakkan di tempat yang tidak terkena sinar matahari secara langsung (tempat gelap). Perbedaan perlakuan ini bertujuan untuk membandingkan laju fotosintesis pada tanaman yang terkena sinar matahari secara langsung dan pada tanaman yang tidak terkena sinar matahari secara langsung.Kedua rakitan dibiarkan selama 40 menit. Setelah itu, praktikan mengamati ada/tidaknya gelembung yang terjadi pada tabung reaksi. Perhitungan terhadap gelembung yang keluar dilakukan selama 40 menit dan mencatat perubahannya selama selang waktu 5 menit sekali. Parameter yang digunakan praktikan dalam mengukur gelembung yang ada pada tabung reaksi adalah jumlah gelembung yang terjadi selama pengamatan., sehingga praktikan harus teliti dalam menghitung jumlah gelembung yang muncul. Gelembung pertama pada percobaan di tempat terang praktikan muncul pada menit ke tujuh. kemudian pada menit-menit berikutnya, gelembung-gelembung udara yang muncul semakin banyak. Sedangkan pada percobaan yang diletakkn ditempat gelap, gelembung udara mulai muncul pada menit ke-18. Namun, gelembung yang muncul tidak semakin banyak, hanya sedikit (tetap) sampai batas waktu yang telah ditentukan.Agar perbedaan jumlah gelembung pada tempat terang dan pada tempat gelap lebih jelas, maka praktikan menyajikannya dalam bentuk grafik sebagai berikut:

Tampak bahwa jumlah gelembung yang dihasilkan di tempat yang terkena langsung oleh sinar matahari lebih banyak dibanding dari rakitan yang diletakkan di tempat gelap. Hasil tersebut sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa semakin tinggi intensitas cahaya maka laju fotosintesis akan semakin cepat, sehingga pembentukan gas O2 di dalam rakit juga semakin banyak. Jadi, gelembung gas yang muncul merupakan gas oksigen (O2) dari hasil fotosintesis Hydrilla verticillata. Hal ini merujuk dari hasil fotolisis berupa energi dan oksigen. Berdasarkan literatur, salah satu yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah intensitas cahaya. Intensitas cahaya merupakan energi cahaya yang diterima oleh daun persatuan luas persatuan waktu. Semakin tinggi intensitas cahaya, maka semakin banyak energi yang terbentuk sehingga akan mempercepat fotosintesis. Intensitas cahaya juga berpengaruh terhadap pembentukan klorofil pada daun tanaman. Klorofil ini yang akan membantu daun dalam menyerap energi cahaya matahari yang digunakan untuk menggerakkan sintesis molekul makanan pada kloroplas.Pengaruh intensitas cahaya matahari terhadap kelajuan fotosintesis ditandai dengan gelembung gas yang dihasilkan sehingga apabila itu ditempatkan pada tempat terang, artinya tercukupi kebutuhannya akan cahaya, maka jumlah gelembung yang dihasilkan akan lebih banyak daripada tanaman yang ditempatkan di tempat gelap. Hal ini dikarenakan saat tanaman tersebut ditempatkan di tempat gelap, tanaman tersebut tidak mendapatkan cahaya matahari sehingga fotosintesis yang terjadi lambat.Selain intensitas cahaya, yang mempengaruhi laju fotosintesis adalah lama penyinaran. Semakin lama penyinaran maka proses fotosintesis akan cepat terjadi. Hal ini ditunjukkan pada rakitan yang ditempatkan di tempat terang akan memiliki jumlah gelembung yang lebih banyak dimana setiap menitnya terjadi kenaikan jumlah gelembung.Pada reaksi terang, diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen yang melibatkan dua fotosistem. Fotosistem I berisi pusat reaksi P700 yang berarti fotosistem ini maksimal menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 um. Fotosistem II berisi pusat reaksi P680 artinya fotosistem ini optimal menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 um. Cahaya matahari menyebabkan elektron klorofil pada fotosistem II tereksitasi dan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali molekul air akar dipecah oleh ion Mn yang bertindak sebagai katalis dan enzim yang menyebabkan terjadinya pelepasan ion H+ di lumen tilakoid. Dari proses tersebut, akan dihasilkan energi dan hasil sampingan berupa gas O2 sehingga adanya gelembung pada percobaan Ingenhousz ini menunjukkan bahwa fotosintesis akan menghasilkan gas O2.Gas O2 ini terbentuk karena proses fotolisis dimana air diuraikan menjadi gas O2 yang akan muncul berupa gelembung gas. Berikut adalah proses fotolisis dengan persamaan reaksi sebagai berikut:2H2O (l) 4H2 (g) + O2 (g)Elektron-elektron dari proses pemecahan molekul ini akan digunakan dalam pembentukan NADP yang terjadi pada reaksi Gelap. Pada reaksi gelap ini, akan terjadi fikasasi CO2, yaitu pengikatan CO2 di udara oleh karbon akseptor yaitu Ribokise Bifosfat (RuBP) yang akan membentuk senyawa karbohidrat pertama yang stabil (3-PGA). Kemudian akan direduksi dengan menggunakan ATP dan NADPH+ + H+ menjadi fosfogliseraldehid (PGAL). Dua molekul PGAL akan membentuk glukosa sedangkan molekul PGAL yang lain digunakan untuk regenerasi karbon akseptor yang akan digunakan untuk pengikatan CO2 pada proses berikutnya.

H. KesimpulanBerdasarkan hasil percobaan dan pembahasan yang telah dilakukan oleh praktikan, maka dapat disimpulkan bahwa hubungan antara intensitas cahaya dengan laju fotosintesis berbanding lurus, artinya semakin tinggi intensitas cahaya, maka laju fotosintesis semakin cepat. Sebaliknya, semakin rendah intensitas cahaya, maka proses fotosintesis semakin lambat.

I. Daftar PustakaAsri widowati dan Ekosari R. 2012. Petunjuk Praktikum Biologi Dasar 2.Yogyakarta: FMIPA UNY.Campbell, Neil A. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Jakarta: Erlangga.Dwijoseputro. 1986. Biologi. Jakarta: Erlangga.Fried, George H. 2006. Clhaums out Lines Biologi Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga.Hendri Riandani. 2009. Theory and Application of Biology. Solo : Evo Bilingual.Kimball, John. 1998. Biologi Jilid I. Jakarta: Erlangga.Said Harran, dkk. 1985. Biologi Umum 2. Bandung: Angkasa.Suwasono Heddy. 1987. Biologi Pertanian. Jakarta: Rajawali Press.

Sumber gambar:Diakses dari www.log.uad.ac.id pada hari Jumat 28 Maret 2014 pukul 13.00 WIB.Diakses dari www.biologi-sel.com pada hari Jumat 28 Maret 2014 pukul 13.23WIB.Diakses dari www.praktikumbiologi.com pada hari Jumat 28 Maret 2014 pukul13.25 WIB.Diakses dari www.ezzahhidayati.blogspot.com pada hari Jumat 28 Maret 2014pukul 13.30 WIB.

J. Jawaban Pertanyaan1. Gelembung udara lebih banyak dihasilkan oleh perlakuan pada rakitan yang diletakkan di ruang terbuka yang terkena sinar matahari secara langsung atau di ruang terbuka. 2. Karena ada faktor intensitas cahaya dan lama penyinaran. Dimana kedua faktor tersebut mempengaruhi laju reaksi. Pada rakitan yang diletakkan di tempat terang akan mendapat intensitas cahaya yang cukup sehingga proses fotosintesisnya berjalan lebih cepat yang ditunjukkan dengan jumlah gelembung yang dihasilkan lebih banyak. Selain itu, lama penyinaran pada tanaman yang ditempatkan di tempat terang, semakin lama akan memproduksi gelembung yang bertambah banyak seiring dengan penyinaran yang semakin lama, yaitu berjalan sampai 40 menit. Adanya intensitas cahaya dan lama penyinaran ini akan mempengaruhi laju fotosintesis. Semakin tinggi intensitas cahaya, maka laju fotosintesis akan semakin cepat dan sebaliknya. Serta, semakin lamanya penyinaran, maka proses fotosintesis akan cepat terjadi.3. Kesimpulan pada percobaan Ingenhousz yaitu hubungan antara intensitas cahaya dengan laju fotosintesis berbanding lurus, artinya semakin tinggi intensitas cahaya, maka laju fotosintesis semakin cepat. Sebaliknya, semakin rendah intensitas cahaya, maka proses fotosintesis semakin lambat.

K. Tugas PengembanganMekanisme fisiologi-biokimia dalam fotosintesis sehingga dihasilkan O2 sebagai satu produknya adalah sebagai berikut:Mekanisme fotosintesis berupa rangkaian reaksi dapat diterangkan dalam reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan moleku air dan cahaya matahari. Proses di awali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I berisi pusat reaksi P700 dan fotosistem II berisi pusat reaksi P680. Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada fotosistem II (PS II) tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H2O yang ada disekitarnya.Dalam fase ini, H2O mengalami fotolisis menjadi ion hidrogen dan oksigen. Dimana elektron dari pemecahan air ini akan menggantikan elektron dari klorofil a (Fotosistem I) yang digunakan untuk mereduksi NADP.Reaksi fotolisis H2O2H2O (l) 4H2 (g) + O2 (g)Pada reaksi gelap, terjadi pengikatan CO2 oleh molekul RuBP untuk mensintesis gula yang berlangsung distroma. Pada reaksi gelap, diawali dengan pengikatan CO2 oleh RuBP untuk membentuk molekul PGA; kemudian PGA direduksi oleh NADPH menjadi PGAL. Setelah itu, pembentuka kembali RuBPJadi, fotosintesis merupakan aktivitas fisiologis yang khusus dilakukan oleh organisme fotosintetik terutama kelompok tumbuhan. Fotosintesis dapat diartikan sebagai suatu proses penyusunan pigmen fotosintetik yang mampu melakukkan fotosintesis karena pigmen itulah yang mampu menangkap energi dari cahaya matahari. Zat organik yang disusun dalam fotosintesis ini adalah karbohidrat yang berasal dari molekul CO2 dan H2O sebagai hasil sampingan adalah molekul O2. Proses fotosintesis dapat dirumuskan dalam persamaan umum sebagai berikut:6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

L. LampiranFoto 1. Alat-alat yang digunakan

Foto 2. Hydrilla verticillata

Foto 3. Percobaan di Tempat Terang

Foto 4 Percobaan di Tempat Terang

Foto 5. Percobaan di Tempat Gelap