MAKALAH PERCOBAAN INGENHOUSZ

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Aktivitas kehidupan di biosfer pada dasarnya digerakkan oleh tenaga dari cahaya matahari. Secara sepintas memang tidak nampak hubungan cahaya matahari dengan hewan yang dapat berlari dengan cepat. Namun apabila diteliti dengan cermat akan diketahui bahwa tenaga untuk berlari itu berasal dari pemecahan karbohidrat yang terkandung di dalam daun rerumputan yang dimakan oleh hewan tersebut, dan karbohidrat yang dipecah berasal dari suatu reaksi kimia didalam daun yang berlangsung dengan menggunakan energi cahaya matahari. Reaksi pembentukan karbohidrat ini dinamakan fotosintesis.

Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Selain fotosintesis juga dipengaruhi oleh beberapa faktor. Kurangnya pengetahuan tentang proses fotosintesis dan faktor-faktor yang mempengaruhinya baik faktor internal maupun faktor eksternal  yang melatarbelakangi dilakukannya percobaan tentang fotosintesis ini.

1.2  RumusanMasalah

1.2.1  Apakah dalam fotosintesis dihasilkan oksigen?

1.2.2 Apa saja faktor yang mempengaruhi fotosintesis?

1.3    Tujuan penelitian

1.3.1   Untuk membuktikan bahwa dalam proses fotosintesis dihasilkan oksigen (O₂)

1.3.2   Untuk mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi fotosintesis

1.4  Manfaat penelitian

1.4.1   Dapat membuktikan bahwa dalam proses fotosintesis dihasilkan oksigen (O₂)

1.4.2   Dapat mengetahui faktor – faktor yang mempengaruhi fotosintesis

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Cahaya

Matahari 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 CO₂ 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)

2.2 Fotosintesis

Dalam hubungan antara cahaya matahari dengan tanaman, selalu terdapat keterkaitan antara sinar matahari dan proses fotosintesis. Fotosintesis  merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim. fotosintesis adalah fungsi utama dari daun tumbuhan. Proses fotoseintesis ialah proses dimana tumbuhan menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Tumbuhan menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis.

6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂

            Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

2.3  Kloroplas

Kloroplas 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.

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.

2.4 Klorofil

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.

2.5 Suhu

Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan Tanaman - Suhu memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Karena suhu berpengaruh terhadap laju metabolisme, fotosintesis, respirasi, dan transpirasi tumbuhan. Suhu tinggi merusakkan enzim sehingga metabolisme tidak berjalan baik. Suhu rendah pun menyebabkan enzim tidak aktif dan metabolisme terhenti. Oleh karena itu, tumbuhan memiliki suhu optimum antara 10–38 °C. Adapun tumbuhan tidak akan bertahan pada suhu di bawah 0 °C dan di atas 40 °C

2.6 Hydrilla 

Hydrilla (Esthwaite rumput air atauHydrilla) adalah genus tanaman air, biasanya hanya satu spesies, Hydrilla verticillata, meskipun beberapa ahli botani membaginya dalam beberapa spesies.

Klasifikasi Tumbuhan Hydrilla
Hydrilla verticillata (L. f.) Royle
Nama umum   
Indonesia         : Ganggang, ganggeng (Jawa)
Inggris             : Water thyme
Klasifikasi
Kingdom         : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom    : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi    : Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi              : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas               : Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub Kelas        : Alismatidae
Ordo                : Hydrocharitales
Famili              : Hydrocharitaceae
Genus              : Hydrilla
Spesies            : Hydrilla verticillata (L. f.) Royle

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 adaptasi nya

2.7 NaHCO3

Natrium bikarbonat dengan rumus kimia NaHCO₃, adalah bahan kimia berbentuk kristal putih yang larut dalam air, yang banyak dipergunakan di dalam industri makanan/biskuit (sebagai baking powder), pengolahan kulit, farmasi, tekstil, kosmetika, pembuatan pasta gigi, pembuatan permet (candy) dan industri pembuatan batik.Karena bersifat alkaloid (basa),senyawa ini juga digunakan sebagai obat antacid (penyakit maag).
Pada skala industri, natrium bikarbonat dapat diproduksi melalui proses Solvay yaitu reaksi antara natrium karbonat, air dan gas karbon dioksida: 

Na₂CO₃ + H₂O + CO2 --> 2NaHCO₃

NaHCO₃ dapat membantu laju reaksi fotosintesis tanaman.penambahan NaHCO3 memperbanyak gelembungnya karena ketika NaHCO3 berikatan dengan H2O menghasilkan CO₂. CO₂ dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis sebagai bahan utama, yang reaksinya ;

6CO₂ + 6H₂O + (Cahaya Matahari) +klorofil  6C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 

2.8 Hipotesis

1.      Daun akan berfotosintesis bila mendapat cahaya matahari. Karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari.

2.      Semakin tinggi intensitas cahaya maka akan semakin meningkat laju fotosintesis.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode yang di gunakan yaitu metode penelitian dilakukan di laboratorium biologi SMA N 1 AMLAPURA.

3.2 Variabel Penelitian

1.Variabel bebas          : suhu,  cahaya, dan bahan fotosintesis.

2.Variabel kontrol : tanaman yang   digunakan (Hydrilla verticillata).

3.   Variabel terikat : jumlah gelembung yang dihasilkan.

3.3 Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium biologi SMA N 1 AMLAPURA\

3.4 Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada hari Kamis 8 Oktober 2015 jam pelajaran biologi pukul 10.45 – 12.15 WITA

3.5 Alat dan bahan

Alat dan bahan yang digunakan meliputi :

Alat

-         Gelas kimia 200 mL 5 buah

-         Corong kaca 5 buah

-          Tabung reaksi 5 buah

-         Termometer

Bahan

-         Tumbuhan  Hydrilla verticillata

-         Air hangat 40º C

-         Es batu

-         NaHCO3

3.6 Langkah kerja

1. merangkai alat dan bahan seperti gambar dibawah sebanyak lima perangkat. mengupayakan tabung reaksi dalam keadaan penuh berisi air (tidak ada rongga udara)

2. Memberi perlakuan pada kelima perangkat:

A. Meletakkan perangkat pertama di tempat yang terkena cahaya matahari langsung.

B. Meletakkan perangkat kedua di tempat yang terkena cahaya matahari langsung dan member 5 gram NaHCO3.

C. Meletakkan perangkat ketiga ditempat yang terkena cahaya matahari langsung dan menambahkan es batu

D. Meletakkan perangkat keempat di tempat yang terkena cahaya matahari langsung dan menambahkan air panas hingga suhu air menjadi hangat sekitar 40º C

E. Meletakkan perangkat kelima ditempat teduh yang tidak terkena cahaya matahari langsung

3. Mengamati banyaknya gelembung yang muncul setelah 40 menit. kemudian mencatat hasil pengamatan dan memasukkan kedalam tabel hasil pengamatan.

NO	PERLAKUAN	BANYAKNYA GELEMBUNG
		10¹	10²	10³	104
1	Terkena cahaya matahari langsung
2.	Terkena cahaya matahari langsung + NaHCO3
3.	Terkena cahaya matahari langsung + es batu
4.	Terkena cahaya matahari langsung + air hangat
5.	Tempat teduh

keterangan : -   = tidak ada gelembung

                        +          = sedikit gelembung

                        ++        = tidak terlalu banyak gelembung

                        +++      = banyak gelembung

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

NO	PERLAKUAN	BANYAKNYA GELEMBUNG
		10¹	10²	10³	104
1	Terkena cahaya matahari langsung	+	++	++	++
2.	Terkena cahaya matahari langsung + NaHCO3	++	+++	+++	+++
3.	Terkena cahaya matahari langsung + es batu	-	-	+	+
4.	Terkena cahaya matahari langsung + air hangat	-	-	-	-
5.	Tempat teduh	-	-	-	+

keterangan :     -          = tidak ada gelembung

                        +          = sedikit gelembung

                        ++        = tidak terlalu banyak gelembung

                        +++      = banyak gelembung

4.2 Analisis Hasil Penelitian

1. Terkena cahaya matahari langsung

Pada percobaan pertama, 10 menit pertama sudah mulai muncul gelembung namun masih sedikit. 10 menit kedua gelembung mulai bertambah. Pada 10 menit ketiga dan 10 menit keempat gelembung menjadi sangat banyak. Hal tersebut dikarenakan, semakin tinggi intensitas cahaya maka semakin banyak ATP yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis. Maka gelembung yang dihasilkan semakin banyak.

2. Terkena cahaya matahari langsung + NaHCO3

Perlakuan ketiga, perangkat terkena cahaya matahari langsung ditambah NaHCO3. 10 menit pertama  dihasikan sedikit gelembung, disusul 10 menit kedua ketiga dan keempat jumlah gelembungnya menjadi sangat banyak. Pada perlakuan ke tiga ini dapat diketahui bahwa jumlah gelembung lebih banyak disbanding perlakuan lainnya . Hal tersebut dikarenakan, NaHCO₃ pada proses ini berfungsi untuk mempercepat reaksi (katalisator), yaitu senyawa yang dapat menambah unsur CO₂ di dalam air. Konsentrasi CO₂  yang tinggi akan meningkatkan laju fotosintesis, sehingga dihasilkan banyak gelembung yang berupa oksigen. Pada percobaan kedua ini paling banyak dihasilkan gelembung.

3. Terkena cahaya matahari + es batu

Pada percobaan ketiga,  10 menit pertama tidak dihasilkan gelembung, 10 menit kedua juga tidak dihasilkan gelembung, dan pada saat 10 menit ketiga dan keempat muncul 3 gelembung. Hal tersebut dikarenakan pengaruh suhu dapat menghambat proses fotosintesis, sehingga temperatur yang rendah membuat laju fotosintesis berjalan lambat, maka gelembung (oksigen) yang dihasilkan menjadi sedikit

4. Terkena cahaya matahari + air hangat

Pada percobaan keempat,  selama pengamatan dari 10 menit pertama hingga 10 menit keempat tidak dihasilkan gelembung. Hal tersebut dikarenakan pengaruh suhu dapat menghambat proses fotosintesis, temperature yang tinggi juga membuat laju fotosintesis berjalan lambat.

5  Tempat teduh

Pada percobaan kelima, pengamatan proses fotosintesis hydrilla ditempat gelap ini, dihasilkan data bahwa pada 10 menit pertama tidak ada gelembung , 10 menit kedua masih belum muncul gelembung, 10 menit ketiga juga tidak ada gelembung, dan pada 10 menit keempat mulai muncul gelembung namun sangat sedikit. Hal tersebut dikarenakan tumbuhan hydrilla tidak melakukan proses fotosintesis secara sempurna di tempat yang gelap sehingga tidak dihasilkan gelembung yang banyak, gelembung tersebut berupa oksigen. Karena, semakin rendah intensitas cahaya, semakin rendah pula atp (energi) yang terbentuk, sehingga memperlambat laju reaksi.  

BAB V

PENUTUP

SIMPULAN

1.      Yang mempengaruhi proses fotosintesis diantaranya intensitas cahaya, suhu, dan penambahan substratuntuk reaksi fotosintesis.

2.      Proses Fotosintesis menghasilkan O₂ dibuktikan dengan adanya gelembung – gelembung udara yang terdapat pada perlakuan yang di tempatkan di tempat yang terang.

SARAN

Sebaiknya bahan-bahan yang akan digunakan disediakan terlebih dahulu sebelum praktikum, agar praktikum dapat berjalan dengan lancar. Kemudian setelah melakukan praktikum, barang barang dirapikan kembali dan pastikan kondisi laboratorium bersih kembali. Dalam praktikum hendaknya lebih teliti dalam mengamati gelembung yang muncul agar didapatkan hasil yang akurat.

DAFTAR PUSTAKA