Click here to load reader
Upload
phungkhuong
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN PRAKTIKUM
FISIOLOGI TUMBUHAN
PERCOBAAN IV
STOMATA DAN FOTOSINTESIS
NAMA : JULIAR NUR
NIM : H411 10 002
KELOMPOK : I (SATU)
HARI/TGL PERC.: SELASA/13 DESEMBER 2011
ASISTEN : JANNY JOVITA
YUNIANTI TIMANG
LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR
2011
BAB IPENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
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
(Dwidjoseputro, 1984).
Stomata berasal dari bahasa Yunani yaitu stoma yang berarti lubang atau
porus, jadi stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi
oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel
penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami kejadian
perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang- lubang yang
ada diantaranya (Anonim, 2011).
Sehingga untuk dapat lebih memahami akan hal diatas maka
dilaksanakanlah percobaan ini.
I.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui hubungan antara
stomata dengan fotosintesis pada tumbuhan daun jengger ayam Celosia cristata.
I.3 Waktu dan Tempat
Percobaan dan mengenai Penentuan Stomata dan Fotosintesis ini
dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 13 Desember 2011, pukul 14.00 – 17.00
WITA, bertempat di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Stomata berasal dari bahasa Yunani yaitu stoma yang berarti lubang atau
porus, jadi stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi
oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel
penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami kejadian
perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang- lubang yang
ada diantaranya (Anonim, 2011).
Stomata adalah suatu celah pada epidermis yang dibatasi oleh dua sel
penutup yang berisi kloroplas dan mempunyai bentuk serta fungsi yang berlainan
dengan epidermis (Anonim, 2011).
Fungsi stomata (Anonim, 2011):
Sebagai jalan masuknya CO2 dari udara pada proses fotosintesis
Sebagai jalan penguapan (transpirasi)
Sebagai jalan pernafasan (respirasi)
Sel yang mengelilingi stomata atau biasa disebut dengan sel tetangga
berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup. Sel
penutup letaknya dapat sama tinggi, lebih tinggi atau lebih rendah dari sel
epidermis lainnya. Bila sama tinggi dengan permukaan epidermis lainnya disebut
faneropor, sedangkan jika menonjol atau tenggelam di bawah permukaan disebut
kriptopor. Setiap sel penutup mengandung inti yang jelas dan kloroplas yang
secara berkala menghasilkan pati. Dinding sel penutup dan sel penjaga sebagian
berlapis lignin (Lakitan, 1993).
Berdasarkan hubungan ontogenetik antara sel penjaga dan sel tetangga,
stomata dapat dibagi menjadi tiga tipe, yaitu (Dwijoseputro, 1984):
1. Stomata mesogen, yaitu sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama.
2. Stomata perigen, yaitu sel tetangga berkembang dari sel protoderm yang
berdekatan dengan sel induk stomata.
3. Stomata mesoperigen, yaitu sel-sel yang mengelilingi stomata asalnya
berbeda, yang satu atau beberapa sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama,
sedangkan yang lainnya tidak demikian.
Pada tumbuhan dikotil, berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di
samping sel penutup dibedakan menjadi empat tipe stomata, yaitu (Dwijoseputro,
1984):
1. Anomositik, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak beda ukuran
dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Umum pada Ranuculaceae,
Cucurbitaceae, Mavaceae.
2. Anisositik, sel penutup diiringi 3 buah sel tetangga yang tidak sama besar.
Misalnya pada Cruciferae, Nicotiana, Solanum.
3. Parasitik, setiap sel penutup diiringi sebuah sel tetangga/lebih dengan sumbu
panjang sel tetangga itu sejajar sumbu sel penutup serta celah. Pada
Rubiaceae, Magnoliaceae, Convolvulaceae, Mimosaceae.
4. Diasitik, setiap stoma dikelilingi oleh 2 sel tetangga yang tegak lurus terhadap
sumbu panjang sel penutup dan celah. Pada Caryophylaceae, Acanthaceae.
Sebagian besar air diserap oleh akar tidak disimpan dalam tumbuhan atau
digunakan dalam berbagai proses metabolisme, tetapi hilang ke udara melalui
evaporasi. Proses evaporasi pada tumbuhan disebut transpirasi.Walaupun
transpirasi terjadi pada setiap bagian tumbuhan (biarpun hanya sedikit), pada
umumnya kehilangan air terbesar melalui daun. Dan transpirasi stomata.
Transpirasi kutikula hanya 10% dan selebihnya melalui stomata (Anonim, 2011).
Stomata pada umumnya terdapat pada bagian-bagian tumbuhan yang
berwarna hijau, terutama sekali pada daun-daun tanaman. Pada submerged aquatic
plant atau tumbuhan yang hidup dibawah permukaan air terdapat alat-alat yang
strukturnya mirip dengan stomata, padahal alat-alat tersebut bukanlah stomata.
Pada daun-daun yang berwarna hijau stomata terdapat pada satu permukaannya
saja (Kertasaputra, 1988).
Kadang stomata hanya terdapat dibawah permukaan daun, tetapi juga
sering ditemui pada kedua permukaannya, meskipun lebih banyak terdapat
dibawah permukaan daun. Daun teratai mempunyai stomata di bagian atas daun,
dan tumbuhan yang terendam air tidak memiliki stomata sama sekali. Stomata
pada umumnya membuka pada saat matahari mulai terbit dan menutup saat hari
gelap, sehingga memungkinkan masuknya CO yang diperlukan untuk fotosintesis
di siang hari. Umumnya proses pembukaan memerlukan waktu 1 jam, dan
penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore (Dwidjoseputro, 1984).
Tidak semua stomata pada spesies sangat peka terhadap kelembaban
atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap air di udara dan di ruang
antar sel melebihi titik kritik. Hal itu mungkin disebabkan gradien uap yang tajam
mendorong penutupan stomata, respon paling cepat terhadap kelembaban yang
rendah terjadi pada saat tingkat cahaya rendah. Suhu tinggi (30 – 350C) biasanya
menyebabkan stomata menutup. Mungkin hal ini sebagai respon taklangsung
tumbuhan terhadap keadaan rawan air, atau mungkin karena laju respirasi naik
sehingga CO2 dalam daun juga naik (Salisbury dan Ross, 1995).
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau
energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri
dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan
energi cahaya matahari. 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 (Anonim, 2011).
Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya
pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai
pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Pada
percobaan Jan Ingenhousz, dapat diketahui bahwa intensitas cahaya
mempengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat terjadi karena
perbedaan energi yang dihasilkan oleh setiap spektrum cahaya. Di samping
adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah
kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda
tersebut. Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya
tersebut disebabkan adanya perbedaan jenis pigmen yang terkandung pada
jaringan daun (Anonim, 2011).
Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang
dan jaringan pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandung
pigmen hijau klorofil. Pigmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis
yang berperan penting dalam menyerap energi matahari (Anonim, 2011).
Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan
langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan
air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya.
Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan
persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini (Anonim, 2011):
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 berkebalikan dengan persamaan di atas.
Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen
untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia (Anonim, 2011).
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut
klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil
terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang
akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan
yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi
dihasilkan di daun. 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. Permukaan daun biasanya
dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya
penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan (Anonim,
2011).
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada
sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang
diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena
melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia,
maupun biologi sendiri (Pandey dan Sinha, 1983).
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah
daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk
melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis,
tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya
dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu (Pandey dan Sinha, 1983).
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua
bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak
memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida) (Pandey dan Sinha,
1983).
Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi
gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya
menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi
gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan
energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini
diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya
matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung
atom karbon menjadi molekul gula. Dari semua radiasi matahari yang
dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan
untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran
cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 -
700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).
Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini
terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis.
Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki
panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada
panjang gelombang yang berbeda. Kloroplas mengandung beberapa pigmen.
Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah.
Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-
hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b
tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang. Proses absorpsi energi cahaya
menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya
akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron. Proses ini merupakan awal
dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis (Pandey dan Sinha, 1983).
Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai
kondisi optimum meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan,
inilah sebabnya faktor-faktor pembatas tersebut sangat mempengaruhi laju
fotosintesis yaitu dengan mengendalikan laju optimum fotosintesis. Selain itu,
faktor-faktor seperti translokasi karbohidrat, umur daun, serta ketersediaan nutrisi
mempengaruhi fungsi organ yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak
langsung ikut mempengaruhi laju fotosintesis (Lakitan, 1993).
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju
fotosintesis (Lakitan, 1993):
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.
6. Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada
tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa.
BAB III
METODE PERCOBAAN
III.1 Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah daun tanjung Mimusops
elengi yang berpolusi dan tidak berpolusi, vaselin, dan tissue.
III.2 Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah kaca preparat, silet dan
mikroskop.
III.3 Cara kerja
Cara kerja dalam percobaan ini adalah :
1. Mengambil dua helai daun tanjung Mimusops elengi yang berpolusi dan tidak
berpolusi.
2. Menyiapkan dua buah mikroskop untuk memisahkan pengamatan daun
tanjung Mimusops elengi berpolusi dan pengamatan daun yang tidak
berpolusi.
3. Mengoleskan kedua daun tanjung Mimusops elengi tersebut dengan vaselin.
4. Menyiapkan 2 preparat untuk menjepit daun berpolusi dan tidak berpolusi.
5. Meletakkan preparat diatas daun yang berada diatas meja objek pada masing-
masing mikroskop.
6. Mengamati stomata pada kedua daun tersebut.
7. Menggambar hasil pengamatan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil
Tabel hasil pengamatan :
Stomata Tidak berpolusi Berpolusi
Bentuk Lebih besar Kecil
Warna Hijau cerah Hijau kehitaman
IV.2 Pembahasan
Pada percobaan ini menggunakan dua jenis tanjung Mimusops elengi yang
berpolusi dan tidak berpolusi dengan maksud untuk melihat perbedaan antara
bentuk stomata pada daun yang berpolusi dan tidak terkena polusi.
Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh bahwa pada daun yang
berpolusi memiliki bentuk stomata yang berukuran kecil karena disebabkan oleh
banyaknya karbon monoksida yang berasal dari luar menutupi stomata.
Sedangkan pada daun yang tidak berpolusi memiliki bentuk stomata yang
berukuran besar karena kurangnya karbon dioksida yang menempel dan menutupi
daun tersebut sehingga perbandingan laju fotosintesis antara daun yang berpolusi
dan tidak berpolusi berbeda. Yakni, daun yang berpolusi memilik laju fotosintesis
yang rendah sedangkan pada daun yang tidak berpolusi laju fotosintasisnya tinggi.
Percobaan ini menggunakan vaselin yang berfungsi untuk memperjelas
permukaan daun khususnya stomata. Daun yang berada pada tempat yang tidak
berpolusi berwarna hijau cerah sedangkan pada tempat yang berpolusi berwarna
hijau kehitaman (kusam).
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah daun tanjung
Mimusops elengi yang berada pada tempat yang tidak berpolusi memiliki bentuk
yang lebih besar dibanding daun tanjung Mimusops elengi yang berada ditempat
yang berpolusi. Daun yang berada ditempat yang tidak berpolusi memiliki warna
stomata hijau cerah sedangkan daun yang berada ditempat yang berpolusi
memiliki warna stomata hijau kehitaman.
V.2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum alat-alat yang digunakan diperlengkap dan
waktu dalam pengerjaan juga dimaksimalkan.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, D., 1984, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT. Gramedia, Jakarta.
Kartasaputra, A.G., 1998, Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan, tentang sel dan jaringan, Bina Aksara, Jakarta.
Lakitan, B., 1993, Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan, Raja Grafindo Persada,
Jakarta.
Pandey, S. N., dan B. K. Sinha., 1983, Fisiologi Tumbuhan, Terjemahan dari Plant physiologi 3thedition, Oleh Agustinus ngatijo, Yogyakarta.
Salisbury, B. Frank, dan Cleon, W. R., 1995, Fisiologi Tumbuhan Jilid I, ITB, Bandung.
Anonim, 2011, Fotosintesis dan Stomata, http://id.Wikipedia.org/, diakses pada tanggal 14 November 2011, pukul 20.56 WITA.