PERCOBAAN INGENHOUSZ

Download

PERCOBAAN

INGENHOUSZ

Laporan ini disusun untuk memenuhi Tugas Biologi

Bab Metabolisme

SK. Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme

Disusun oleh :

Muhammad Irfan Noor Alif

XII IPA 2 / 18

7091

SMA NEGERI 2 PURWOREJO

2011 / 2012

PERCOBAAN

INGENHOUSZ

A.    Landasan Teori.

Metabolisme.

Metabolisme (Yunani, metabole = perubahan) adalah seluruh proses kimia yang berlangsung di dalam tubuh organisme / makhluk hidup. Dalam suatu reaksi kimia terjadi perubahan struktur molekul dari satu zat atau lebih disertai dengan pelepasan atau penyerapan energi. Secara keseluruhan, metabolisme berkaitan dengan pengelolaan / pengaturan sumber daya materi dan energi di dalam sel.

Metabolisme terdiri atas dua proses, yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme merupakan penyusunan zat kompleks dari zat yang lebih sederhana dan memerlukan energi. Salah satu contoh anabolisme adalah sintesis protein dari asam amino. Sebaliknya, katabolisme merupakan pemecahan zat kompleks menjadi zat yang lebih sederhana disertai dengan proses pelepasan energi. Proses utama dari katabolisme adalah respirasi seluler. Pada proses respirasi seluler, glukosa dan bahan organik lainnya dirombak menjadi karbon dioksida dan air. Organisme memperoleh energi dari hasil pengubahan energi bebas di dalam makanan menjadi energi bebas yang tersimpan dalam bentuk molekul adenosin trifosfat (ATP). Molekul ATP berfungsi sebagai sumber bagi semua aktivitas organisme, antara lain sebagai berikut.

1.      Kerja mekanis.

Pergerakan atau lokomosi adalah salah satu cara hewan untuk melakukan kerja mekanis yang terjadi akibat kontraksi sel otot.

2.      Transpor aktif.

Energi dibutuhkan pada transpor aktif ion atau molekul melawan gradien konsentrasi.

3.      Produksi panas.

Energi merupakan sumber panas bagi organisme. Mamalia dan burung sangat bergantung pada panas yang dihasilkan oleh tubuhnya untuk menjaga suhu tubuh yang konstan. Pada umumnya, produksi panas merupakan hasil samping dari proses perubahan energi yang lain di dalam sel. Konsentrasi otot diluar kehendak (gemetar) digunakan untuk mencegah penurunan suhu tubuh sampai di bawah normal.

4.      Anabolisme.

Molekul ATP merupakan sumber energi yang digunakan untuk anabolisme di dalam sel, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Pada makhluk hidup, banyak reaksi kimia yang terjadi secara simultan. Jika kita melihat reaksi kimia satu per satu, akan sulit memahami aliran energi yang terjadi di dalam sel. Namun demikian, ada panduan yang penting untuk memahami metabolisme sel, yaitu sebagai berikut.

1.      Semua reaksi kimia yang terjadi di dalam sel melibatkan enzim.

2.      Reaksi tersebut melibatkan perubahan senyawa dalm suatu serial atau lintasan. Lintasan tersebut dapat berupa lintasan lurus (linear) atau melingkar (siklik).

Metabolisme dilakukan untuk memperoleh energi, menyimpan energi, menyusun bahan makanan, merombak bahan makanan, membentuk struktur sel, merombak struktur sel, memasukkan atau mengeluarkan zat-zat, melakukan gerakan, dan menanggapi rangsangan.

Reaksi yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup terjadi secara optimal pada suhu 27℃  (pada suhu ruang) atau pada suhu 37℃ . Pada suhu tersebut, proses oksidasi akan berjalan lambat. Agar reaksi berjalan lebih cepat diperlukan katalisator. Katalisator adalah zat yang dapat mempercepat reaksi, tetapi zat itu sendiri tidak ikut bereaksi. Katalisator di dalam tubuh makhluk hidup disebut biokatalisator. Contoh biokatalisator adalah enzim dan beberapa molekul RNA yang disebut ribozim.

Fotosintesis.

Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organik H2O  dan CO2  menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari. (Kimball, 2002)

Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Seperti halnya mitokondria, kloroplas mempunyai membran luar dan membran dalam. Membran dalam mengelilingi suatu stroma yang mengandung enzim-enzim tang larut dalam struktur membran yang disebut tilakoid. Proses fotosintesis 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 (Kimball, 1992).

Berbeda dengan organisme heterotrof, organisme autotrof menggunakan energi yang berasal dari oksidasi dan zat-zat organik tertentu. Organisme yang demikian disebut kemoautotrof, karena menggunakan zat – zat kimiawi dalam memproduksi senyawa organik dari senyawa non-organik. Sedangkan peristiwa fotosintesis sendiri dilakukan oleh organisme autotrof yang seringkali disebut dengan organisme fotoautotrof, karena dalam proses pembentukan senyawa organiknya menggunakan energi yang berasal dari cahaya matahari(Kimball, 1992).

Fotosintesis sering didefinisikan sebagai suatu proses pembentukan karbohidrat dan karbondioksida serta air yang dilakukan sel-sel yang berklorofil dengan adanya cahaya matahari yang disebabkan oleh oksigen (O2). Ada juga yang mengartikan fotosintesis dengan suatu peristiwa pengolahan atau pemasakan makanan yang terjadi pada daun dengan bantuan cahaya matahari(Kimball, 1992).

Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya (Kimball, 1992).

Untuk mengetahui ada atau tidaknya amilum yang terdapat dalam proses fotosintesis dapat dilakukan dengan berbagai percobaan, diantaranya dengan memberi perlakuan variasi cahaya matahari yang berbeda pada daun tumbuhan dan mengujinya dengan larutan JKJ untuk memperoleh hasil dan data yang bervariasi antara daun tumbuhan sampel (Ellis, 1986).

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2  diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang. (http://id.wikipedia.org/wiki/fotosintesis)

Fotosintesis dikenal sebagai suatu proses sintesis makanan yang dimiliki oleh tumbuhan hijau dan beberapa mikroorganisme fotosintetik. Organisme yang mampu mensintesis makanannya sendiri disebut sebagai organisme autrotof. Autotrof dalam rantai makanan menduduki sebagai produsen. Pada prinsinya komponen yang dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis adalah CO2  yang berasal dari udara dan H2O  yang diserap dari dalam tanah. Selain itu sesuai dengan namanya, foto “cahaya” reaksi ini membutuhkan cahaya matari sebagai energi dalam pembuatan atau sintesis produk (senyawa gula dan oksigen).

Menurut Stone (2004), reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam molekul karobondioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi cahaya matahari untuk dirubah 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 karbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme tersebut, seperti DNA, protein, gula dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan energi kimia yang tersimpan dalam ikatan kimia di antara atom-atom penyusun glukosa sebagai sumber energi dalam proses-proses di dalam tubuh.

Seperti organisme lainnya, tanaman tersusun atas sel-sel sebagai unit dasar penyusun kehidupan tanaman. Sel-sel tanaman mengandung struktur yang disebut kloroplas (Chloroplast) yang merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Kloroplas adalah organel khusus yang dimiliki oleh tanaman, berbentuk oval dan mengandung klorofil (chlorophyll) yang dikenal dengan zat hijau daun. Seluruh bagian tumbuhan yang merupakan struktur berwarna hijau, termasuk batang dan buah memiliki kloroplas dalam setiap sel penyusunnya. Namun secara umum aktifitas fotosintesis terjadi di dalam daun. Michael W. Davidson dalam websetnya menyatakan bahwa kepadatan kloroplas di permukaan daun suatu tanaman rata-rata sekitar satu setengah juta per milimeter persegi.

Fotosintesis memiliki dua macam reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Selama reaksi terang, klorofil bersama dengan pigmen-pigmen lain di dalam kloroplas menyerap energi cahaya matahari dan 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 reaksi yang disebut transpot elektron. Menurut Stone (2004), air melalui reaksi terang akan dipecah (fotolisis) menjadi proton, elektron dan O2 . Proton dan elektron yang dihasilkan dari pemecahan ini bergabung dengan senyawa aseptor elektron NADP+  (nikotinamide adenosine dinucleotide phosphate) membentuk NADPH . Beberapa proton bergerak melalui membran kloroplas , dan energi yang dibentuk berupa ATP (Adenosine triphospat). NADPH dan ATP adalah komponen yang masuk ke dalam reaksi gelap (siklus Calvin), yang merubah molekul CO2  menjadi molekul gula berantai karobon tiga. energi kimia hasil konversi dari energi cahaya matahari tersimpan dalam senyawa karbon tersebut.

Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).

Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi dibagian daun satu tumbuhan yang memiliki klorofil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan klorofil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari.(Dwidjoseputro,1986)

Pada tahun 1860, Sachs membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia menggunakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkoholdan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum. (Malcome, 1990)

Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya. Sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Untuk tujuan praktis, satu-satunya sumber molekul bahan bakar yang menjadi tempat begantung seluruh kehidupan adalah fotosintesis. Fotosintesis merupakan salah satu reaksi yang tergolong ke dalam reaksi anabolisme. Fotosintesis adalah proses pembentukan bahan makanan (glukosa) yang berbahan baku karbondioksida dan air.

Fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh tumbuhan dan ganggang hijau yang bersifat autotrof. Artinya keduanya mampu menangkap energi matahari untuk menyintesis molekul-molekul organik kaya energi dari precursor organik H2O  dan CO2 . Sementara itu, hewan dan manusia tergolong heterotrof, yaitu memerlukan suplay senyawa-senyawa organik dari lingkungan (tumbuhan) karena hewan dan manusia tidak dapat menyintesis karbohidrat. Karena itu, hewan dan manusia bergantung pada organisme autotrof.

Fotosintesis terjadi di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel plastid yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Sel yang mengandung kloroplas terdapat pada mesofil daun tanaman, yaitu sel-sel jaringan tiang (palisade) dan sel-sel jaringan bunga karang (spons). Di dalam kloroplas terdapat klorofil pada protein integral membrane tilakoid. Klorofil dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. klorofil a merupakan hijau rumput (green grass pigment) yang mampu menyerap cahaya merah dan biru-keunguan. Klorofil a ini sangat berperan dalam reaksi gelap fotosintesis. Klorofil b merupakan pigmen hijau-kebiruan yang mampu menyerap cahaya biru dan merah kejinggaan. Klorofil b banyak terdapat pada tumbuhan, ganggang hijau dan beberapa bakteri autotrof.

Klorofil terdapat sebagai butir-butir hijau di dalam kloroplas. Pada umumnya kloroplas itu berbentuk oval, bahan dasarnya disebut stroma, sedang butir-butir yang terkandung di dalamnya disebut grana. Pada tanaman tinggi ada dua macam klorofil, yaitu:

Klorofil-a         : C55H72O5N4Mg , berwarna hijau tua.

Klorofil-b         : C55H70O6N4Mg , berwarna hijau muda.

Rumus bangunnya berupa suatu cincin yang terdiri atas 4 pirol dengan Mg sebagai inti. Rumus bangun ini hampir serupa dengan rumus bangun haemin (zat darah), di mana intinya bukan Mg melainkan Fe. Pada klorofil; terdapat suatu rangkaian yang disebut fitil yang dapat terlepas menjadi fitol C2H39OH, jika kena air (hidrolisis) dan pengaruh enzim klorofilase. Fitol itu lipofil (suka asam lemak), sedangkan biasanya disebut rangka porfin, sifatnya hidrofil (suka akan air). (Dwidjoseputro, 1994:18)

Faktor-faktor yang berpengaruh dalam pembentukan klorofil:

1.      Faktor pembawaan.

Pembentukan klorofil dibawakan oleh gen tertentu di dalam kromosom.

2.      Cahaya.

Terlalu banyak sinar berpengaruh buruk kepada klorofil. Larutan yang dihadapkan kepada sinar kuat tampak berkurang hijaunya. Hal ini juag dapat kita lihat pada daun-daun yang terus terkena kena sinar langsung warna mereka menjadi hijau kekuning-kuningan.

3.      Oksigen

4.      Karbohidrat.

Dengan tiada pemberian gula, daun-daun tersebut tak mampu menghasilkan klorofil, meskipun faktor-faktor lain cukup.

5.      Nitrogen Magnesium.

Besi yang menjadi bahan pembentuk klorofil merupakan suatu condition sinc qua non (kehausan). Kekurangan akan salah satu dari zat-zat tersebut mengakibatkan klorosis kepada tumbuhan.

6.      Air.

Air merupakan faktor keharusan pula, kekurangan air mengakibatkan desintegrasi dari klorofil seperti terjadi pada rumput dan pohon-pohonan di musim kering.

7.      Unsur-unsur Mn, Cu, Zn, meskipun hanya di dalam jumlah yang sedikit sekali, membantu pembentukan klorofil. Dengan tiada unsur-unsur itu, tanaman akan mengalami klorosis juga.

8.      Temperatur antara 3℃-48℃  merupakan suatu kondisi yang baik untuk pembentukan klorofil pada kebanyakan tanaman, akan tetapi yang paling baik ialah antara 26℃-30℃ .

Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

1.      Intensitas cahaya.

Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.

2.      Konsentrasi karbon dioksida

Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.

3.      Suhu.

Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

4.      Kadar air.

Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

5.      Kadar fotosintat (hasil fotosintesis).

Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

Tahap pertumbuhan.

Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

Pada umumnya sel fotosintesis mengandung satu atau lebih pigmen klorofil yang berwarna hijau. Berbagai sel fotosintesis lainnya seperti pada ganggang dan bacteria, berwarna coklat, merah dan ungu. Hal ini disebabkan oleh adanya pigmen lain di samping klorofil, yaitu pigmen pelengkap, seperti karotenoid yang berwarna kuning, merah atau ungu dan fikobilin yang berwarna biru atau merah (Muhammad Wirahadikusumah, 1985: 99)

Jan Ingenhousz.

Jan Ingenhousz merupakan orang yang pertama kali melakukan penelitian tentang fotosintesis adalah Jan Ingenhousz (1730-1799). Ingenhousz memasukkan tumbuhan air Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang diisi air. Bejana gelas itu ditutup denagn corong terbalik dan diatasnya di beri tabung reaksi yang diisi air hingga penuh. Bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air tersebut. Gelembung udara tersebut menandakan adanya gas. Setelah diuji ternyata adalah oksigen. Ingenhousz menyimpulkan fotosintesis menghasilkan oksigen. (id.yahoo.answers.org)

Fotosintesis terjadi hanya di bagian hijau tanaman. Untuk efisiensi fotosintesis harus daun tipis dan memiliki luas permukaan besar. Ini membantu dalam penyerapan cahaya dan difusi gas, dan sarana untuk mencegah kehilangan air yang berlebihan melalui stomata dan epidermis. Jumlah besar kloroplas dalam sel-sel mesofil palisade menyediakan jaringan fotosintetik utama. Ruang antara spons berbentuk tidak teratur di dalam sel-sel mesofil daun izin difusi gas gratis. Turgor sel penjaga berubah menjadi gas mengizinkan pertukaran dengan atmosfer. Kutikula pada berlapis tunggal transparan epidermis atas dan bawah melindungi daun dari pengeringan dan infeksi.

            Hydrilla Verticillata.

Ganggang.

Hydrilla verticillata

Nama umumIndonesia            :           Ganggang, ganggeng (Jawa).

Nama 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

Daun Hydrilla verticillata

Hydrilla adalah tumbuhan spermatophyta yang hidup di air, sehingga ia memiliki bentuk adaptasi yang berbeda dengan spermatophyta darat. Dinding selnya tebal untuk mencegah osmosis air yang dapat menyebabkan lisisnya sel. Sel hydrilla berbentuk segiempat beraturan yang tersusun seperti batu bata. Memiliki kloroplas dan klorofil yang terdapat di dalamnya. Pada daun hydrilla, dapat pula diamati proses aliran sitoplasma, yaitu pada bagian sel-sel penyusun ibu tulang daun yang memanjang di tengah-tengah daun. Pada hydrilla juga terdapat trikoma yang berfungsi untuk mencegah penguapan yang berlebih.

Aliran Sitoplasma dalam tumbuhan akan menggerakkan plastida melewati beberapa vakoula kesegala arah yang disebut dengan sirkulasi, aliran ini biasanya terdapat pada sel tumbuhan yang masih muda, karena pada tumbuhan muda, sel-sel masih dalam tahapan pertumbuhan dan perkembangan, sehingga masih membutuhkan bahan-bahan organik untuk sintesis komponen-komponen sel. Sedang aliran sitoplasma yang mengelilingi vakoula disebut aliran rotasi, terjadi pada sel tua, karena sel tua tidak terlalu banyak membutuhkan senyawa organik lagi, maka bahan organik tersebut dibawa ke vakuola untuk disimpan sebagai cadangan makanan, jika suatu saat tumbuhan membutuhkannya, misalnya dalam kondisi kekeringan atau kemarau.

Hydrilla (Esthwaite rumput air atau Hydrilla) adalah tanaman air genus, biasanya diperlakukan sebagai mengandung hanya satu spesies, Hydrilla verticillata, meskipun beberapa ahli botani membaginya menjadi beberapa spesies. Sinonim termasuk H. asiaticaH. asiatica, H. japonica , H. japonica, H.lithuanica , and H. lithuanica, dan H.ovalifolica . ovalifolica. Adalah tanaman asli yang sejuk dan air hangat Dunia Lama di Asia, Eropa, Afrika dan Australia, dengan tipis, distribusi tersebar; di Eropa, dilaporkan dari Irlandia, Britania Raya, Jerman,Baltik Serikat, dan di Australia dari Northern Territory, Queensland, dan New South Wales.

Celah off-putih kekuningan rhizomes tumbuh di sedimen di bawah air sampai dengan 2 m kedalaman. Batang tumbuh 1-2 m panjang. Para daun monoecious (sometimes dioecious ), dengan laki-laki dan perempuan bunga diproduksi secara terpisah pada satu tumbuhan bunga-bunga kecil, dengan tiga daun dan tiga kelopak bunga, kelopak panjang 3-5 mm, transparan dengan garis-garis merah. Ini terutama mereproduksi vegetatifturions (overwintering tunas), dan bunga yang jarang terlihat, disusun dalam 2 hingga 8 di sekitar batang, masing-masing daun 5-20 mm dan panjang lebar 0,7-2 mm, dengan gerigi atau duri kecil di sepanjang tepi daun; pelepah daun sering kemerahan ketika segar.

Hydrilla memiliki resistansi tinggi terhadap salinitas (>9-10ppt)  dibandingkan dengan banyak air tawar lain yang terkait tanaman akuatik. Nama Esthwaite rumput air berasal dari terjadinya di Esthwaite Air di barat laut Inggris, satu-satunya tempat di mana inggris itu asli, tapi sekarang dianggap punah, karena tak pernah terlihat sejak 1941. Hydrilla mirip dengan beberapa tanaman air lain yang terkait, termasuk Egeria dan Elodea.

Hydrilla adalah naturalisasi dan invasif di Amerika Serikat berikut rilis pada 1960-an dari akuarium ke saluran air di Florida. Hydrilla dapat dikontrol oleh penerapan perairan herbisida dan juga dimakan oleh rumput ikan mas, itu sendiri sebuah spesies invasif di Amerika Utara. Serangga digunakan sebagai pengendalian hama biologis untuk tanaman ini termasuk kumbang genus Bagous dan daun hydrilla Asia pertambangan terbang (Hydrellia pakistanae). Umbi menimbulkan masalah untuk mengontrol karena mereka dapat berbaring aktif selama beberapa tahun. Hal ini telah membuat lebih sulit untuk menghapus dari sungai dan muara.

Sebagai spesies invasif di Florida, Hydrilla telah menjadi gulma perairan yang paling serius masalah bagi Florida dan sebagian besar dari US Karena itu ancaman tersebut sebagai spesies invasif, pembatasan ditempatkan, hanya mengizinkan satu jenis kimia, fluridone, untuk menjadi digunakan sebagai herbisida. Ini dilakukan untuk mencegah evolusi beberapa mutan. Hasilnya adalah fluridone tahan Hyrdilla. “Sebagai hydrilla menyebar dengan cepat ke danau di selatan Amerika Serikat di masa lalu, ekspansi biotypes resisten kemungkinan untuk mengajukan tantangan lingkungan yang signifikan di masa depan.” Sumber berlimpah ini adalah biomas dikenal hyperaccumulator dari Mercury, Cadmium, Chromium dan Lead, dan dengan demikian dapat digunakan dalam phytoremediation.

B.     Tujuan.

Mengetahui dan memahami bahwa fotosintesis menghasilkan gas oksigen.

C.    Alat dan Bahan.

Alat :

1.	Gelas kimia 1000 mL (3 buah).
2.	Tabung reaksi (3 buah).
3.	Corong kaca (3 buah).
4.	Kawat berbentuk huruf S (3 buah).
5.	Jam (Arloji).
6.	Serbuk NaHCO3 .
7.	Lidi.
8.	Korek api.
9.	Spirtus.
10.	Kamera Handphone.

Bahan :

1.	Tanaman Hydrilla verticillata.
2.	Air.

D.    Cara Kerja.

	1.	Menyusun perangkat percobaan seperti pada gambar di samping.
	2.	Menutup ujung corong dengan tabung reaksi yang telah diisi air hingga penuh.
	3.	Menyimpan perangkat di tempat teduh dan yang lainnya ditempat yang terkena cahaya matahari langsung.
	4.	Melakukan pengamatan selama 1 jam, mengamati gelembung udara yang terdapat di ujung tabung reaksi.
	5.	Mengangkat tabung reaksi dari gelas kimia, membuang airnya dengan hati-hati, kemudian menutup mulut tabung reaksi dengan ibu jari. Menyiapkan bara api dengan lidi, memasukkan bara api ke dalam tabung reaksi. Mengamati bara api.

E.     Hasil Pengamatan.

No	Perlakuan	Jumlah Gelembung permenit	Respon Terhadap Bara Api
1.	Tanaman Hydrilla verticillata diletakkan di ruangan.	0	- (mati)
2.	Tanaman Hydrilla verticillata diletakkan di tempat yang terkena cahaya Matahari.	±8	+++ (cukup terang)
3.	Tanaman Hydrilla verticillata ditambahkan serbuk NaHCO3  diletakkan di tempat yang terkena cahaya Matahari.	±100	+++++ (terang)

           

Tanaman Hydrilla verticillata diletakkan di ruangan.
Tanaman Hydrilla verticillata diletakkan di tempat yang terkena cahaya Matahari.
Tanaman Hydrilla verticillata ditambahkan serbuk NaHCO3  diletakkan di tempat yang terkena cahaya Matahari.

F.     Pembahasan.

Pada percobaan tentang proses fotosintesis, Hydrilla verticillata dengan panjang yang telah ditentukan dimasukkan ke dalam corong kaca yang ditutup dengan tabung reaksi dan kemudian ke dalam beaker glass yang berisi air sampai penuh. Apabila dilakukan perlakuan dengan memberikan cahaya pada Hydrilla verticillata tersebut akan menghasilkan gelembung udara yang banyak, sedangkan apabila diberi perlakuan dengan ditempatkan pada tempat yang tidak terdapat cahaya dengan lama pengamatan yang sama, maka Hydrilla verticillata yang direndam akan mengeluarkan gelembung udara dalam jumlah yang relatif sangat sedikit. Dalam hal ini penambahan serbuk NaHCO3  dimaksudkan untuk menambah kandungan CO2  yang terdapat dalam air, dengan persamaan reaksi sebagai berikut:

NaHCO3+H2O→NaOH+CO2+H2O

Dari tabel, dapat dilihat perbandingan banyak gelembung gas yang timbul. Percobaan yang ditambah serbuk NaHCO3  ternyata dapat mempercepat laju fotosintesis. Fungsi NaHCO3  disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis.

Pada bejana pertama diletakkan ditempat gelap, nampak tidak terdapat gelembung yang menunjukkan tidak terjadi fotosintesis. Dan pada bejana kedua yang ditempat terang, terdapat gelembung dan menunjukan ada reaksi fotosintesis, sedangkan pada bejana ketiga yang ditambahkan NaHCO3 , selang beberapa detik gelembungnya semakin bertambah, hal ini menunjukkan bahwa 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+sinar matahari+klorofil →C6H12O6+6O2

Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis :

1.      Ketersediaan air.

Kekurangan air menyebabkan daun layu dan stomata menutup, akibatnya penyerapan karbondioksida terhambat sehingga laju fotosintesis menurun.

2.      Intensitas cahaya.

Berdasarkan percobaan di atas, gelembung gas oksigen yang dihasilkan di tempat yang kena sinar matahari akan menghasilkan gas oksigen yang lebih banyak dibandingkan di tempat yang tidak kena sinar matahari. Hal itu disebabkan karena dalam proses fotosintesis diperlukan cahaya matahari sebagai sumber energi dalam fotosintesis khususnya dalam fotolisis sehingga semakin mendapatkan cahaya maka semakin banyak air yang dipecah dan semakin banyak pula gas oksigen yang dihasilkan. Makin tinggi intensitas cahaya makin banyak energi yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis. Namun, intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan merusak klorofil dan mengurangi kecepatan fotosintesis.

3.      Konsentrasi karbondioksida (CO2 ).

Semakin tinggi konsentrasi CO2  semakin meningkatkan laju fotosintesis.

4.      Lama berlangsungnya fotosintesis.

Semakin lama waktu yang dibutuhkan, maka semakin banyak gelembung gas oksigen yang dihasilkan karena proses potosintesis akan banyak menghasilkan gas oksigen seiring dengan lamanya waktu fotosintesis.

Semua faktor tersebut mempengaruhi fotosintesis, yang paling membatasi hanyalah faktor ketersediaan air.

Menjawab pertanyaan.

1.      Apakah pada semua tabung reaksi percobaan dihasilkan gelembung udara?

Jawab:

Berdasarkan hasil percobaan tidak semua tabung reaksi menghasilkan gelembung udara, karena pada tanaman Hydrilla verticillata yang diletakkan di ruangan tidak menghasilkan gelembung udara.

2.      Apakah hubungan antara fotosintesis dengan gelembung udara yang dihasilkan?

Jawab:

Pada proses fotosintesis menghasilkan gas oksigen. Dan dalam air gas oksigen akan membentuk gelembung-gelembung udara.

3.      Percobaan manakah yang menghasilkan gelembung udara lebih banyak? Mengapa demikian?

Jawab:

Percobaan yang menghasilkan gelembung udara lebih banyak adalah pada percobaan tanaman Hydrilla verticillata ditambahkan serbuk NaHCO3  diletakkan di tempat yang terkena cahaya Matahari. Penambahan NaHCO3  memperbanyak gelembungnya karena ketika NaHCO3  berikatan dengan H2O  menghasilkan CO2 . CO2  dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis sebagai bahan utama.

4.      Gas apakah yang terdapat di dalam tabung reaksi percobaan? Bagaimana cara membuktikannya?

Jawab:

Gas yang terdapat di dalam tabung reaksi adalah gas oksigen. Dapat dibuktikan  dengan uji reaksi dengan bara api, apabila bara api menyala maka terdapat gas oksigen, dan sebaliknya apabila bara api tidak menyala maka tidak terdapat gas oksigen.

5.      Bagaimanakah persamaan reaksi fotosintesis?

Jawab:

6CO2+6H2O+sinar matahari+klorofil →C6H12O6+6O2

atau

6CO2+12H2O+sinar matahari+klorofil →C6H12O6+6O2+6H2O

6.      Bagaimanakah bila dalam perangkat percobaan tersebut ditambahkan NaHCO3 ?

Jawab:

Penambahan serbuk NaHCO3  dimaksudkan untuk menambah kandungan CO2  yang terdapat dalam air. Percobaan yang ditambah serbuk NaHCO3  ternyata dapat mempercepat laju fotosintesis. Fungsi NaHCO3  disini sebagai katalis dalam reaksi fotosintesis. NaHCO3  memperbanyak gelembungnya karena ketika NaHCO3  berikatan dengan H2O  menghasilkan CO2 . CO2  dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis sebagai bahan utama.

G.    Simpulan.

Berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1.      Fotosintesis adalah suatu proses metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan memakai karbondioksida (CO2 ) dari udara dan air (H2O ) dari dalam tanah dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil.

2.      Gelembung-gelembung yang timbul dari percobaan menunjukkan dalam fotosintesis dihasilkan oksigen.

3.      Intensitas cahaya matahari dan karbondioksida ikut mempengaruhi pembentukan oksigen pada proses ini.

H.    Daftar Pustaka.

·         Syamsuri, Istamar, dkk.2007.Biologi Untuk SMA Kelas XII.Jakarta:Erlangga.

·         Sudjadi, Bagod dan Siti Laila.2006.Biologi Sains Dalam Kehidupan. Surabaya: Yudhistira.

·         Kirana, Candra dan Idayu Ria Pramudyanti.2006.Kreatif Biologi Untuk SMA/MA Kelas XII Semester Gasal.Klaten:Viva Pakarindo.

·         Internet.

Kutoarjo, 7 September 2011.

Pembimbing,                                       Praktikan,

Drs. Ediyono.                                      Muhammad Irfan N. A.

NIP.                                                    NIS. 7091