I. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Anabolisme adalah proses penyusunan zat dari senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks yang berlangsung di dalam sel. Proses penyusunan senyawa kimia umumnya membutuhkan energi, misalkan energy cahaya untuk fotosintesis dan energy kimia untuk kemosintesis.

Fotosisntesis adalah proses pembentukan glukosa dengan menggunakan energy cahaya atau foton. Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, yang keduanya mengandung kloroplas. Kloroplas ini mengandung klorofil atau pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik dan mampu menyerap energy matahari.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pelaksanaan praktikum Fotosintesis yang dilakukan oleh praktikan adalah sebagai berikut:

1.2.1 Untuk mengetahui dan memahami definisi fotosintesis dengan benar.

1.2.2 Untuk mengetahui dan memahami tahapan (proses) fotosintesis yang terjadi pada tanaman.

1.2.3 Untuk mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi reaksi fotosintesis.

1.2.4 Untuk mengetahui teknik pengujian pati pada tanaman.

1.2.5 Untuk mengetahui warna apa diantara warna hijau, merah, biru, dan kuning yang ditutupkan ke daun singkong, yang efektif mampu menyerap cahaya matahari untuk proses fotosintesis.

1.2.6 Untuk mengetahui banyaknya kadar pati (amilum) yang terkandung pada batang dan daun singkong.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses keseluruhan yaitu oksidasi air dan reduksi CO2 membentuk senyawa organik, misalnya karbohidrat.(Salisbury, 1995). Fotosintesis adalah suatu proses dimana energy dari matahari ditransformasi menjadi energy kimia.

(Robbins et all, 1968). Photosynthesis is process by which green plants, algae, and some bacteria absorb light energy and use it to synthesis organic compounds.(Anonymmous, 2010).Fotosintesis adalah proses dimana tumbuhan hijau, alga, dan beberapa bakteri menyerap energy cahaya dan menggunakannya untuk sintesis senyawa organik.

Photosynthesis is simply involves using the energy of sunlight to make glucose (food) and oxygen from carbon dioxide and water.

(Wallace, 1997).Fotosintesis adalah proses sederhana yang melibatkan energy matahari untuk membuat glukosa atau makanan dan oksigen dari karbondioksida dan air.

2.2 Tahap Fotosintesis

2.2.1 Reaksi Terang

Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase). Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ATP dan NADPH.

Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas. Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.

Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.a. Fotofosforilasi SiklikReaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I.

Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat elektron-elektron di P700 tereksitasi (menjadi aktif karena rangsangan dari luar), dan keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron. Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya. Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron. Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+ melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP. Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan fungsinya. Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof.

(Anonymous, 2010).

b. Fotofosforilasi NonsiklikReaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. Dalam fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II.

Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari. Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yang berasal dari penguraian air. Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi:>> NADP+ + H+ + 2e- > NADPHNADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.

(Anonymous, 2010).2.2.2. Reaksi Gelap

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6). (Anonymous, 2010).2.3 Faktor yang Mempengaruhi Reaksi Fotosintesis

Faktor Dalama. Anatomi Daun

Anatomi daun meliputi ukuran dan distribusi ruang- ruang interseluler dalam daun; perbandingan dan distribusi dari jaringan bunga karang; ukuran dan kedudukan stomata; dan tebal tipisnya lapisan epidermis 1 kutikula. (Bidwell, 1979).b. Hidrasi dari Protoplasma

Hidrasi dari bagian- bagian protoplasma akan meningkatkan efisiensi dari mekanisme fotosintesis. (Heddy, 1986).

c. Kadar Klorofil

Pengaruh dari kadar klorofil terhadap kecepatan fotosintesis ditentukan oleh banyaknya CO2 dalam air yang diserap setiap jam oleh klorofil. (Heddy, 1986).d. Enzim

Enzim yang berfungsi dalam fotosintesis berada di klorofil banyak enzim yang berperan dalam respirasi aerobic hanya di mitokondria.

(Salisbury, 1995).

Faktor Luara. Air

Bila potensial air terlalu negative (terbatas), pembesaran sel akan melambat sehingga pertumbuhan menurun. Dengan hanya sedikit meningkatkan cekaman air, stomata mulai menutup dan pengambilan CO2 terlambat.

(Salisbury, 1995).b. CahayaPenambahan CO2 paling banyak terjadi di sekitar tengah hari ketika tingkat cahaya paling tinggi. Bahwa cahaya sering membatasi fotosintesis terlihat juga dengan menurunnya laju penambahan CO2, ketika tumbuhan terkena bayangan awan sebentar. Fotosintesis tidak tergantung pada energy total cahaya, tetapi pada jumlah foton/ kekuata cahaya diserap.

(Salisbury, 1995).c. Ketersediaan CO2Pada konsentrasi CO2 tinggi, tingkat radiasi akan tinggi meningkat. Fotosintesis jauh lebih besar dibandingkan dengan pada konsentrasi rendah dan untuk menjenuhkan fotosintesis pada tingkat CO2 yang tinggi diperlukan konsentasi CO2 yyang lebih tinggi disbanding pada radiasi yang rendah.

(Salisbury, 1995).

d. Kadar O2Makin tinggi kadar O2 di atmosfer, kecepatan fotosintesis berkurang. Pengaruh O2 makin jelas dengan makin tingginya intesitas cahaya. (Heddy, 1986).

2.4 Teknik Pengujian Pati

Uji amilum adalah pengujian senyawa pati (amilum) pada sel yang masih hidup. Amilum adalah senyawa yang memiliki berat molekul tertinggi dari polimer glukosa yang bercabang- cabang yang diikat dengan ikatan glikosilit. Amilolitik menggunakan indicator KI / Iodine Kalium. Amilum akan bereaksi dengan iodine membentuk warna biru yang terlihat pada media. Manfaatnya adalah untuk mengetahui ada tidaknya kadar amilum atau pati pada media.

(Islami, 1993).DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. b2010. Sejarah fotosintesis.Available@http://netsains.com/ , diakses tanggal 14 Oktober 2010, pukul 14.05.

Anonymous. c2010. Fotosintesis. Available @http://tanyasaja.detik.com/, diakses tanggal 14 Oktober 2010, pukul 14.15.

Anonymous. d2010. Reaksi terang. Available @ http://metabolismelink.freehostia.com.htm , diakses tanggal 14 Oktober 2010, pukul 14.25.

Anonymous.a 2010. Faktor yang mempengaruhi fotosisntesis. Available @ http:/ /organisasi. org/, diakses tanggal 14 Oktober 2010, pukul 14.00.

Bidwell. 1979. Plant Physiology. Mac Millan Publishing. New York.

Heddy, Suwarsono. 1986. Biologi Pertanian. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Islami, Titik. 1993. Diktat Kuliah Dasar- dasar Fisiologi Tumbuhan. FP- UB. Malang.

Robbins et all. 1965. Botany an Introduction to Plant Science. John Willey an Soos. Inc. New York.

Salisbury FB, Ross CW. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Salisbury FB, Ross CW. 1992. Plant Physiology Fourth Edition. Belmont: Wadswoth Publishing Company. Wallace, Robert A. 1997. Biology the World of Live. Benjamin Cummings. California.