1. Uji Sachs
Pada umumnya peristiwa fotosintesis dinyatakan dengan persamaan kimia sebagai berikut:
cahaya matahari
6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6H2O pigmen fotosintesis
Peristiwa ini hanya akan berlangsung jika ada klorofil dan ada cukup cahaya matahari. Oleh karena itu, untuk membuktikan hal tersebut maka pada kegiatan kali ini dilakukan dengan uji Sachs.
Uji Sachs merupakan suatu percobaan yang dilakukan untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan amilum/karbohidrat yang pada proses fotosintesis ini juga memerlukan cahaya matahari. Hal pertama yang dilakukan pada uji Sachs adalah alkohol dipanaskan secara disteam sampai suhu sekitar 100 ̊C. Pada percobaan ini kami menggunakan daun pacar air. Daun pacar air yang bagian tengahnya telah ditutup kertas timah (dari pukul 19.00 WIB sampai pada pukul 14.00 WIB hari berikutnya) dimasukkan ke dalam alkohol. Daun tersebut dipanaskan sampai berubah warna menjadi putih (klorofil larut dalam alkohol). Setelah berwarna putih, daun pacar air diangkat dan ditiriskan, lalu diletakkan pada cawan petri dan ditetesi larutan lugol. Ternyata bagian daun pacar air yang tidak tertutup kertas timah berubah warna menjadi biru kehitaman, sedangkan bagian yang tertutup kertas timah warna tidak berubah.
Gambar.1 Gambar. 2 Gambar.3
Keterangan gambar:
Gambar.1 : daun pacar air yang ditutup kertas timah bagian
tengahnya.
Gambar.2 : daun pacar air setelah disteam dalam alkohol.
Gambar.3 : daun pacar air setelah ditetesi larutan lugol.
Dari uji Sachs yang telah dilakukan pada daun pacar air dapat disimpulkan bahwa pada peristiwa fotosintesis diperlukan cahaya matahari, di mana pada proses fotosintesis akan dihasilkan karbohidrat/amilum yang dibuktikan dengan berubahnya warna daun yang tidak tertutup kertas timah menjadi biru kehitaman setelah ditetesi larutan lugol. Warna biru kehitaman ini membuktikan bahwa karbohidrat (C6H1206) dihasilkan dalam proses fotosintesis pada tumbuhan dengan memanfaatkan cahaya matahari. Sedangkan bagian daun yang tertutup kertas timah (tidak mendapatkan cahaya matahari) tidak melakukan fotosintesis sehingga tidak menghasilkan amilum. Hal ini dibuktikan dengan warna daun yang tidak berubah ketika ditetesi larutan lugol.
Akan tetapi, pada kelompok lain yang menggunakan jenis daun yang relatif lebih tebal(daun cincau), pada saat daun direbus dengan alkohol daun tidak berubah warna menjadi putih (klorofil tidak larut). Padahal pemanasan sudah dilakukan cukup lama. Hal ini disebabkan alkohol kurang kuat untuk melarutkan klorofil pada daun yang tebal. Larutan yang lebih cocok digunakan untuk daun yang tebal adalah aseton.
Menurut teori, klorofil biasanya berikatan dengan protein, dapat diekstraksi dari daun tumbuhan dengan alkohol atau aseton dan dimurnikan dengan cara kromatografi (Muhammad Wirahadikusumah, 1985: 99).
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan pada 10 Maret 2010, diperoleh hasil yang sesuai dengan percobaan yang sama yang telah dilakukan oleh Sachs pada tahun 1860. Di mana proses fotosintesis hanya dapat berlangsung pada keadaan cukup cahaya matahari dan menghasilkan karbohirat.
2. Uji Ingenhousz
Pada uji Ingenhousz digunakan tumbuhan Hydrilla verticillata yang merupakan tumbuhan air dengan seluruh bagian tubuh tumbuhan tenggelam dalam air. Tumbuhan ini melakukan fotosintesis di dalam air sehingga pada percobaan ini hasil dari proses fotosintesis berupa gas dapat terukur lebih mudah dan laju fotosintesis dapat ditentukan dengan jumlah gelembung gas yang terbentuk.
a. Kelompok 1
Pada percobaan Ingenhousz yang dilakukan oleh kelompok 1 menggunakan Hydrilla verticillata sebanyak 5 helai untuk kedua tabungnya. Dalam percobaan ini menggunakan dua perlakuan, yaitu dengan menempatkan Hydrilla verticillata beserta tabungnya di tempat terbuka yang terkena cahaya matahari langsung dan yang lain ditempatkan ditempat yang gelap sehingga tidak terkena cahaya matahari. Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan oleh kelompok 1, didapatkan hasil pada percobaan Ingenhousz yang berada di tempat yang terang timbul galembung udara yang berasal dari tangkai Hydrilla verticillata. Dalam 7 menit pertama didapatkan gelembung berjumlah 528 buah gelembung dan pada 7 menit kedua didapatkan jumlah gelembung 569 buah gelembung. Pada 7 menit ketiga, yaitu mulai menit ke-21 Hydrilla verticillata diberi substrat berupa NaHCO3, setelah dihitung jumlah gelembungnya ternyata jumlah gelembung yang di hasilkan bertambah menjadi 971 buah gelembung, dan setelah 7 menit keempat jumlah gelembung yang dihasilkan sebanyak 1501 buah gelembung. Hasil akhir jumlah air pada tabung reaksi percobaan ini ternyata mengalami pengurangan. Hal ini disebabkan karena produksi gelembung gas juga banyak.
Dalam perlakuan yang kedua yaitu menempatkan tabung beserta Hydrilla verticillata ditempat yang tertutup sehingga tidak terkena cahaya matahari langsung. Dari perlakuan ini jumlah gelembung yang dihasilkan dalam 7 menit pertama sebanyak 2 buah gelembung, satu gelembung naik sampai atas tabung reaksi dan yang lain menempel pada tali. Pada 7 menit kedua juga tidak ada penambahan gelembung. Selanjutnya dalam gelas kimia dimasukkan substrat NaHCO3, setelah 7 menit pertama tidak ada gelembung yang dihasilkan oleh Hydrilla verticillata, begitu pula pada 7 menit kedua juga tidak mengalami pertambahan jumlah gelembung.
b. Kelompok 2
Pada percobaan Ingenhousz yang dilakukan oleh kelompok 2 menggunakan Hydrilla verticillata sebanyak 5 helai dan panjang 9 cm untuk kedua tabungnya. Dalam percobaan ini menggunakan dua perlakuan, yaitu dengan menempatkan Hydrilla verticillata beserta tabungnya di tempat terbuka yang terkena cahaya matahari langsung dan yang lain ditempatkan ditempat yang gelap sehingga tidak terkena cahaya matahari. Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan oleh kelompok 2, didapatkan hasil pada percobaan Ingenhousz yang berada di tempat yang terang timbul gelembung udara yang berasal dari ujung tangkai Hydrilla verticillata. Dalam 7 menit pertama didapatkan gelembung berjumlah 12 gelembung, dan pada 7 menit kedua didapatkan jumlah gelembung 602 gelembung. Selanjutnya pada 7 menit selanjutnya ternyata jumlah gelembung yang di hasilkan bertambah menjadi 1270 gelembung dan 7 menit terakhir jumlah gelembung yang dihasilkan sebanyak 2670 gelembung. Pada 7 menit ketujuh ini dilakukan penambahan substrat NaHCO3 sebanyak 3 ml yang dimasukkan ke dalam gelas kimia. Efek dari penambahan substrat ini dapat dilihat secara langsung melalui jumlah gelembung gas yang meningkat secara signifikan yaitu daria 602 ke 1270 (meningkat 2 kali lipat) dan pada 7 menit terakhir dari 1270 ke 2670 yang dikeluarkan dari batang Hydrilla verticillata.
Hasil percobaan di tempat tidak terkena cahaya matahari secara langsung dihasilkan gelembung sebanyak 1 gelembung yang muncul pada menit ke-4 selama waktu adaptasi. Pada 7 menit ketiga ternyata ada gelembung yang keluar dari ujung tangkai Hydrilla verticillata, namun hanya menempel pada tali tidak keluar melalui ujung corong. Pada 7 menit terakhir tidak dihasilkan gelembung.
c. Kelompok 3
Berdasarkan data dari kelompok 3, gelembung gas yang dihasilkan Hydrilla verticillata pada tempat terang meningkat meningkat setiap tujuh menit. Terbukti dari jumlah gelembung gas yang diproduksi sebagai zat hasil fotosintesis bertambah dalam interval waktu yang sama yaitu 7 menit, sehingga terkumpul 5232 gelembung pada akhir pengamatan atau 1,4 mL pada dasar tabung reaksi.
Volume gelembung gas yang terkumpul pada proses fotosintesis Hydrilla verticillata di tempat tanpa cahaya dari kelompok ini hanya dapat dihitung dari jumlah gelembung gas yang keluar dari pangkal batang yang dipatahkan. Apabila dibandingkan dengan volume gas yang terbentuk di tempat terang, volume gas yang terbentuk di tempat gelap sangat jauh lebih sedikit.
Posisi Hydrilla verticillata yang dipasang pada posisi dilipat dan batang yang dipatahkan juga sedikit banyak berpengaruh terhadap produksi gas yang diamati pada percobaan ini. Karena gelembung gas yang muncul dari batang Hydrilla verticillata (tempat berkas pembuluh pembawa zat hasil fotosintesis berada), gas ini akan lebih sulit keluar dari batang dalam posisi batang yang mengarah ke bawah. Selain itu, posisi lipatan batang Hydrilla verticillata yang menyumbat corong sebagai jalur keluarnya gas akan menghambat perhitungan jumlah gelembung gas yang terbentuk.
Oleh karena itu, dari percobaan kelompok ini dapat dikatakan cahaya mempengaruhi laju proses fotosintesis. Dibuktikan dengan semakin banyaknya volume gas yang terbentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis di tempat yang terang dengan cahaya matahari langsung daripada tanpa cahaya.
d. Kelompok 4
Pada percobaan kelompok 4 ini, tanaman Hydrilla verticillata yang digunakan sebagai bahan percobaan dengan jumlah satu ikat 5 batang. Hasil dari percobaan di tempat yang terkena sinar matahari dari menit ke-0 hingga menit ke-28 menghasilkan jumlah total 9743 gelembung. Pada kelompok ini, di menit ke-15 sampai 21 tanaman Hydrilla verticillata menghasilkan gelembung sebanyak 3052, sedangkan pada 7 menit terakhir gelembung yang diproduksi sebanyak 2385 gelembung. Penurunan ini terjadi disebabkan oleh berkurangnya intensitas cahaya pada tempat tersebut yang akan mempengaruhi produksi gas pada tangkai Hydrilla verticillata.
Pada percobaan di tempat yang tidak terkena sinar matahari, dilakukan pada suatu ruangan yang tidak terlalu gelap (remang-remang), gelembung gas yang dihasilkan Hydrilla verticillata selama 28 menit sebanyak 40 gelembung. Oleh karena itu, dari percobaan kelompok ini juga dapat dikatakan cahaya mempengaruhi laju proses fotosintesis. Dibuktikan dengan semakin banyaknya volume gas yang terbentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis di tempat yang terang dengan cahaya matahari langsung daripada tanpa cahaya.
e. Kelompok 5
Hasil percobaan kelompok 5 didapatkan produksi gelembung dari 7 menit pertama sebanyak 238 gelembung. Jumlah gelembung ini bertambah setiap penghitungan yang dilakukan 7 menit sekali, hingga diperoleh jumlah total selama 28 menit sebanyak 4455 gelembung. Sedangkan pada tempat yang tidak terkena cahaya matahari selama 28 menit hanya diperoleh gelembung sebanyak 3.
Oleh karena itu, dari percobaan kelompok ini juga dapat dikatakan cahaya mempengaruhi laju proses fotosintesis. Dibuktikan dengan semakin banyaknya volume gas yang terbentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis di tempat yang terang dengan cahaya matahari langsung daripada tanpa cahaya.
f. Kelompok 6
Percobaan kelompok 6 menggunakan tanaman Hydrilla verticillata dengan panjang tangkai 8 cm dan setiap ikat terdiri atas 5 batang tanaman Hydrilla verticillata. Hasil percobaan dari pengujian di tempat terkena cahaya matahari secara langsung didapatkan: pada 7 menit pertama diproduksi gelembung sebanyak 298. Pada 7 menit kedua diproduksi gelembung sebanyak 482, pada 7 menit ketiga diproduksi sebanyak 622 gelembung dan pada 7 menit terakhir (28 menit) diproduksi gelembung sebanyak 1704. Sehingga jumlah gelembung yang diproduksi pada percobaan di tempat terkena cahaya matahari sebanyak 3106 gelembung. Namun, pada percobaan 7 menit terakhir terjadi penurunan intensitas cahaya matahari karena terhalang pepohonan. Ternyata meskipun terjadi pengurangan intensitas cahaya matahari, produksi gelembung gas tetap meningkat. Hal ini disebabkan klorofil Hydrilla verticillata sudah teraktivasi sebelumnya. Selain itu, Hydrilla verticillata masih dapat menangkap pantulan cahaya matahari dari tembok dan cahaya yang menembus celah daun pepohonan.
Percobaan di tempat tidak terkena cahaya matahari menghasilkan lebih sedikit gelembung daripada di tempat yang terkena cahaya matahari secara langsung. Jumlah produksi gelembung di tempat gelap sebanyak 12 gelembung. Itu pun sebagian tidak naik ke atas tabung tetapi hanya menempel pada tali pengikat tali Hydrilla verticillata atau terperangkap di dalam ujung corong. Hal tersebut membuktikan bahwa tumbuhan membutuhkan sinar matahari untuk dapat berfotosintesis. Dan dalam proses fotosintesis dihasilkan suatu gas.
Berdasarkan pembahasan dari semua kelompok yang melakukan percobaan Ingenhousz, maka dapat dibandingkan hasilnya sesuai dengan penggunaan variabel yang berbeda. Hasil percobaan tanpa menggunakan substrat NaHCO3 (asam karbonat) dengan yang menggunakan substrat mempunyai perbedaaan pada jumlah gelembung gas yang dihasilkan oleh tanaman Hydrilla verticillata. Hal ini dibuktikan dengan percobaan kelompok 1 dan 2 yang menambahkan substrat pada menit ke-15.
Jika dibandingkan dengan percobaan tanpa tambahan substrat, jumlah gelembung gas yang terbentuk pada percobaan dengan tambahan substrat NaHCO3 mengalami peningkatan lebih signifikan. Volume NaHCO3 yang ditambahkan juga mempengaruhi laju fotosintesis karena berkaitan dengan ketersediaan bahan dasar. Akan tetapi dari data percobaan kelompok 1 dan 2, kondisi justru terbalik karena jumlah gelembung gas yang terbentuk pada percobaan kelompok 2 (ditambah 3 mL NaHCO3) lebih banyak daripada kelompok 1 (ditambah 5 mL NaHCO3)
Pada percobaan ini NaHCO3 terurai menjadi NaOH dan CO2 sesuai dengan persamaan reaksi berikut:
NaHCO3 à NaOH + CO2
Fotosintesis atau asimilasi zat karbon adalah suatu proses dimana zat-zat organik H2O dan CO2 oleh klorofil diubah menjadi zat organik karbohidrat dengan pertolongan cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1994:6). CO2 yang terbentuk dari penguraian NaHCO3 di atas pun dipergunakan untuk bahan dasar fotosintesis oleh tumbuhan Hydrilla verticillata, sehingga produksi gas setelah penambahan substrat ini akan meningkat. Karena bahan dasar fotosintesis yang berupa CO2 tersedia dalam jumlah banyak, maka proses fotosintesis akan berlangsung lebih cepat dan menghasilkan gas yang lebih banyak.
Berdasarkan literatur bersumber dari buku Pengantar Fisiologi Tumbuhan oleh Dwijoseputro (1994) halaman 9-10 bahwa fotosintesis melepaskan O2, sehingga pada percobaan ini dimungkinkan gelembung gas yang terbentuk di dasar tabung reaksi adalah gas O2. Atau secara umum reaksi yang terjadi pada proses fotosintesis Hydrilla verticillata dapat dituliskan:
6 CO2 + 12 H2O à C6H12O6 + 6 O2 + 6H2O
Percobaan yang dilakukan juga membuktikan bahwa intensitas cahaya matahari juga mempengaruhi laju fotosintesis. Terbukti dari jumlah gelembung gas yang terbentuk oleh Hydrilla verticillata yang ditempatkan di tempat yang terkena cahaya matahari secara langsung lebih banyak daripada yang tidak terkena cahaya matahari.
A. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil uji Sachs dan uji Ingenhousz yang telah dilaku-kan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Tanpa cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melakukan fotosintesis dan dalam proses fotosintesis dihasilkan karbohidrat/amilum (C6H12O6).
2. Laju fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari dan ketersediaan bahan dasar fotosintesis (CO2).
- DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro. 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia
pustaka Utama
Fried, George H dan George J Hademenas. 2005. Biologi. Jakarta:
Erlangga
Jumin, Hasan Basri. 1992. Ekologi Tanaman. Jakarta: Rajawali Pers
Kimball, John W. 1998. Biologi. Jakarta: Erlangga
Salisbury, Frank B dan Cleon W Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1.
Bandung: Penerbit ITB
___________. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. Bandung: Penerbit ITB
Wirahadikusumah, Muhammad.1985. Biokimia. Bandung: Penerbit ITB
No comments:
Post a Comment