Perubahan Energi Cahaya Menjadi Energi Kimia: Hasil Fotosintesis

 

Laporan Praktikum Perubahan Energi Cahaya Menjadi

Energi Kimia: Hasil Fotosintesis

PENDAHULUAN

Dasar Teori

            Fotosintesis adalah proses sintesis karbohidrat dari bahan-bahan anorganik, seperti karbondioksida dan air pada tumbuhan berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari (Ai 2012).  Proses fotosintesis membutuhkan air, karbondioksida, dan klorofil kemudian dibantu dengan energi cahaya maka dihasilkan glukosa dan oksigen. Dengan adanya organ tumbuhan yang disebut klorofil proses fotosintesis dapat berlangsung. Klorofil mempunyai peran bagi kelangsungan proses fotosintesis karena organ ini mampu menangkap cahaya matahari yang jumlahnya berbeda tiap spesies. Sintesis klorofil dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti cahaya, karbohidrat, air, suhu, dan unsur-unsur hara tertentu.  Hasil dari fotosintesis tersebut akan digunakan dalam proses pertumbuhanm perkembangan tumbuhan sebagai sumber energi untuk makhlup hidup lainnya. Fotosintesis menyediakan sumber energi bagi hampir seluruh kehidupdan di dunia baik secara langsung ataupun tidak langsung (Campbell et al. 2002).

            Proses fotosintesis dapat berlangsung secara cepat maupun lambat. Hal tersebut dikarenakan dalam proses fotosintesis terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis, seperti cahaya, konsentrasi karbondioksida, ketersediaan air, kandungan klorofil, suhu, resistensi daun terhadap difusi gas bebas, dan protoplasma (Lupitasari et al. 2020). Pada kenyataannya proses fotosintesis memerlukan cahaya, sehingga intensitas cahaya mempunyai pengaruh yang besar terhadap laju fotosintesis. Dengan begitu laju fotosintesis mengikuti besarnya intensitas cahaya yang tersedia. Selain itu, tersedianya tersedianya CO2 merupakan hal yang sangat penting dalam fotosintesa (Muchammad et al. 2013). Laju fotosintesis yang tinggi dapat diamati dengan banyaknya jumlah oksigen yang dihasilkan.

                                  

Tujuan

            Mengamati pengaruh intensitas cahaya dan ketersediaan karbondioksida (CO2) terhadap laju fotosintesis dengan mengukur banyaknya oksigen yang dihasilkan oleh tanaman hydrilla.

 

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah lampu, tabung reaksi, tabung beaker, dan termometer. Sedangkan bahan yang digunakan adalah tanaman Hydrilla, air 250 ml, dan NaHCO3.

 

Metode

            Siapkan tanaman Hydrilla kemudian masukkan ke dalam tabung reaksi yang diletakkan di dalam tabung beaker yang sudah berisi air 250 ml. Kemudian tambahkan NaHCO3 dengan konsentrasi tertentu ke dalam air 250 ml. Hal tersebut bertujuan meningkatkan ketersediaan karbondioksida dalam larutan air. Lalu masukan termometer ke tabung beaker untuk menjaga suhu air agar tetap stabil pada suhu ruangan. Setelah itu atur posisi lampu hingga mengarah pada Hydrilla dengan jarak yang yang sudah ditentukan. Nyalakan lampu dan setelah masa adaptasi berakhir, pengamatan jumlah gas yang terkumpul pada pipa kapiler dilakukan selama lima menit. Diameter mikro buret adalah 1 mm dan skala yang terbaca sebagaimana dicantumkan pada tabel adalah mm.

 

 HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel hasil percobaan: Panjang kolom udara pada mikro buret

	Gelembung udara yang dihasilkan (mm)
	Kombinasi perlakuan
	1	2	3	4	5	6
Percobaan 1
Ulangan 1	1,2	3,8	5,6	6,4	6,5	6,7
Ulangan 2	1,1	3,9	5,7	6,3	6,7	6,5
Ulangan 3	1,2	4	5,6	6,2	6,4	6,6
Ulangan 4	1,2	3,7	5,7	6,3	6,4	6,7
Ulangan 5	1,3	3,7	5,8	6,2	6,5	6,7
Rataan	1,2	3,82	5,68	6,28	6,5	6,64

 

    

            Pada grafik tersebut terlihat bahwa nilai laju fotosintesis terus meningkat terhadap kombinasi perlakuannya. Hal tersebut membuktikan bahwa nilai laju fotosintesis dapat dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan ketersediaan karbondioksida. Kombinasi perlakuan satu sampai dengan kombinasi perlakuan tiga terlihat bahwa volume gelembung yang dihasilkan mengalami peningkatan yang pesat, penyebabnya karena pada perlakuan satu sampai tiga tanaman Hydrilla semakin didekatkan kepada sumber cahaya dan juga komposisi NaHC  yang terus ditingkatkan. Semakin dekat jarak tanaman Hydrilla dengan sumber cahaya menyebabkan proses fotosintesis berlangsung lebih cepat, ditambah dengan penambahan NaHC  yang membantu menyediakan karbondioksida dalam larutan. Sehingga dari perlakuan satu sampai dengan tiga ini dapat kita simpulkan bahwa laju fotosintesis sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan konsentrasi karbondioksida yang tersedia.

            Nilai laju fotosintesis pada kombinasi perlakuan tiga ke kombinasi perlakuan empat tetap mengalami peningkatan volume gelembung udara, namun peningkatan volumenya tidak sebesar kombinasi perlakuan satu sampai tiga. Hal ini disebabkan karena komposisi NaHC  lebih sedikit dibandingkan dengan perlakuan ketiga. Walaupun pada perlakuan empat sampai enam jarak lampu menjadi lebih dekat dengan Hydrilla tetapi komposisi dari NaHC  tidak ditingkatkan lagi, melainkan perbandingannya sama dengan perlakuan satu sampai dengan tiga. Perlakuan tersebut menyebabkan volume gelembung udara pada perlakuan empat sampai enam tidak meningkat tinggi, namun peningkatan volumenya hanya berselisih 0,1-0,2 mm. Berbeda dengan perlakuan satu sampai tiga yang peningkatan volumenya bisa bertambah sekitar 1,6-2,8 mm. Perbedaan ini membuktikan bahwa idealnya proses fotosintesis memperlukan ketersediaan karbondioksida yang sebanding dengan intensitas cahaya  yang didapatkan agar hasil dari fotosintesis dapat maksimal.

            Melihat pada hasil percobaan satu Hydrilla, terlihat bahwa faktor intensitas cahaya mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap oksigen yang dihasilkan. Alasannya karena kondisi Hydrilla yang ada pada perlakuan satu dengan empat, perlakuan dua dengan lima, dan perlakuan tiga dengan enam, mempunyai komposisi NaHC  yang sama besar namun karena perbedaan jarak lampu dengan Hydrilla menyebabkan perlakuan 4, 5, dan 6 mempunyai volume gelembung lebih besar. Perlu diingat kembali bahwa larutan air dengan NaHC  membantu meningkatkan konsentrasi karbondioksida dalam air, oleh sebab itu jika komposisi NaHC  sama besar maka dapat kita anggap bahwa konsentrasi karbondioksida yang terkandung pun sama besar pula. Selain dari faktor eksternal, faktor internal juga dapat mempengaruhi laju fotosintesis. Contoh pada faktor internal seperti konsentrasi klorofil yang dimiliki oleh masing-masing Hydrilla. Konsentrasi klorofil pada tingkat yang cukup rendah dapat membatasi laju fotosintesis. Kemudian masing-masing Hydrilla mempunyai konsentrasi klorofilnya tersendiri sehingga dapat dikatakan bahwa Hydrilla juga dapat menjadi faktor yang menyebabkan perbedaan oksigen yang dihasilkan. Dari data percobaan yang diamati ini, dapat diketahui bahwa faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis tidak hanya intensitas cahaya dan konsentrasi karbondioksida, melainkan juga dapat dari faktor internal Hydrilla yaitu konsentrasi klorofil, defisit air, dan konsentrasi enzim.

 

SIMPULAN

            Intensitas cahaya dan ketersediaan karbondioksida merupakan faktor eksternal yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis. Jika ingin mendapatkan laju fotosintesis yang maksimal maka diperlukan perbandingan intensitas cahaya dan ketersediaan karbondioksida yang sebanding. Namun disamping itu adapula faktor internal yang mempengaruhi laju fotosintesis, seperti konsentrasi klorofil, defisit air, dan konsentrasi enzim. Sehingga dari dua jenis faktor tersebut keduanya mempunyai pengaruhnya tersendiri terhadap laju fotosintesis pada tanaman Hydrilla. Laju fotosintesis dapat diketahui dengan cara mengukur besarnya volume gelembung udara yang dihasilkan.

 

DAFTAR PUSTAKA

Ai Song N. 2012. Evolusi fotosintesis pada tumbuhan. Jurnal Ilmiah Sains. [diakses 2021 Sep 21]; 12(1):29-34. https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/JIS/article/download/398/320#:~:text=Fotosintesis%20adalah%2        0proses%20sintesis%20karbohidrat,dengan%20bantuan%20energi%20cahaya%20mata  hari.

Lupitasari D, Meliana M, Kusumaningtyas AD. 2020. Pengaruh cahaya dan suhu berdasarkan karakter         fotosintesis Ceratophyllum demersum sebagai agen fitoremediasi. Jurnal Kartika Kimia. 3(1):33-            38. doi: 10.26874/jkk.v3i1.53.

Muchammad A, Kardena E, Rinanti A. 2013. Pengaruh intensitas cahaya terhadap penyerapan     gas             karbondioksida oleh mikroalga tropis Ankistrodesmus sp. dalam fotobioreaktor. Jurnal Teknik                  Lingkungan. [diakses 2021 Sep 21]; 19(2):103-116.                                                                                  https://journals.itb.ac.id/index.php/jtl/article/download/8307/3338/24758.

Campbell, NA, Reece JB, Mitchell LG. 2002. Biology. 5th ed. Erlangga: Jakarta.