METABOLISME TUMBUHAN
(Laporan Praktikum Botani Umum)
Oleh
Anggista
M. Fiska
1514121003
JURUSAN
AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
LAMPUNG
2016
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Praktikum : Metabolisme Tumbuhan
Tanggal Praktikum : 26 April 2016
Tempat Praktikum : Laboratorium Botani Umum
Nama : Anggista M. Fiska
NPM : 1514121003
Jurusan : Agroteknologi
Fakultas : Pertanian
Kelompok : III (Tiga)
Bandar lampung, 26 april 2016
Mengetahui,
Asisten
Meri Jayanti
NPM.
1317021048
I. PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Setiap
mahluk hidup memerlukan zat makanan yang digunakan untuk pertumbuhan dan
perkembangan. Salah satu peranan zat makanan adalah sebagai penghasil energi
yang diperoleh melalui proses metabolism. Metabolisme merupakan segala proses
reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh mahluk hidup, mulai mahluk hidup bersel
satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia. Dalam hal
ini, mahluk hidup memperoleh, mengubah, dan memakai senyawa kimia dan
sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya.
Semua
reaksi metabolism dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabolisme
adalah peranannya dalam penawar racun atau detoksifikasi. Laju metabolism
biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi mahluk
hidup persatuan waktu. Metabolisme secara keseluruhan mengelola sumber daya
materi dan energi bagi sel. Pada tumbuhan terdapat 2 jenis jalur metabolisme
yaitu katabolisme atau proses degradasi yaitu melepaskan energi melalui
penguraian molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dan anabolisme
yaitu mengonsumsi energi untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul
yang lebih sederhana secara keseluruhan. Metabolism bertanggung jawab terhadap
pengaturan materi dan sumber energi dari sel. Oleh karena itu, dilakukan
percobaan mengenai metabolisme tumbuhan.
B. Tujuan Percobaan
Adapun
tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
1.
Mengamati
simpanan amilum pada daun
2.
Membuktikan
adanya proses respirasi
II. TINJAUAN PUSTAKA
Metabolisme adalah keseluruhan
proses-proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Proses
metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, Karena seluruh proses metabolisme
selalu menggunakan katalisator enzim. Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi
menjadi dua, yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah suatu
peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, sementara
katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang
mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih
rendah (Cartono,2005).
Pergerakkan
molekul air melalui membran semipermeable selalu dari larutan hipotonis menuju
larutan hipertonis sehingga perbandingan konsentrasi zat terlarut kedua zat
seimbang (isotonic). Pada saat sel diletakkan dalam air suling , konsentrasi
zat terlarut dalam sel hipertonik karena adanya garam mineral, asam organik dan
berbagai zat lain yang di kandung sel. Dengan demikian air akan terus mengalir
ke dalam sel sehingga konsentrasi larutan di dalam sel dan di luar sel sama.
Namun, membrane sel mempunyai kemampuan yang terbatas untuk mengembang sehingga
sel tersebut tidak pecah. Pada sel tumbuhan hal ini dapat teratasi karena sel
tumbuhan memiliki dinding sel yang menahan sel mengembang lebih lanjut,
(Ferdinand, 2007).
Fotosintesis
berasal dari kata foton yang berarti cahaya, dan sintesis yang berarti
menyusun.Jadi fotosintesis dapat diartikan sebagai suatu penyusunan senyawa
kimia kompleks yang memerlukan energi cahaya. Sumber energi cahaya alami adalah
matahari. Proses ini dapat berlangsung karena adanya suatu pigmen tertentu
dengan bahan CO2 dan H2O. Cahaya matahari terdiri atas beberapa spektrum,
masing-masing spektrum mempunyai panjang gelombang berbeda, sehingga
pengaruhnya terhadap proses fotosintesis juga berbeda. 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.
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
(Lakitan, 2007).
Sel
yang telah mengalami plasmolisis dapat kembali ke keadaan semula. Proses
pengembalian dari kondisi terplasmolisis ke kondisi semula ini dikenal dengan
istilah deplasmolisis. Prinsip kerja dari deplasmolisis ini hampir sama dengan
plasmolisis. Tapi, konsentrasi larutan medium dibuat lebih hipotonis, sehingga
yang terjadi adalah cairan yang memenuhi ruang antara dinding sel dengan
membran sel bergerak ke luar, sedangkan air yang berada di luar bergerak masuk
kedalam dan dapat menembus membran sel karena membran sel mengizinkan molekul-molekul
air untuk masuk ke dalam. Masuknya molekul-molekul air tersebut mengakibatkan
ruang sitoplasma terisi kembali dengan cairan sehingga
membran sel kembali terdesak ke arah luar sebagai akibat timbulnya tekanan
turgor akibat gaya kohesi dan adhesi air yang masuk. Akhir dari peristiwa ini
adalah sel kembali ke keadaan semula, (Elsa, 2009).
Warna daun berasal dari klorofil, pigmen warna hijau yang terdapat di dalam
kloroplas. Energi cahaya yang diserap
klorofil inilah
yang menggerakkan sitesis molekul makanan dalam kloroplas. Kloroplas ditemukan
terutama dalam sel mesofil,
yaitu jaringan yang terdapat di bagian dalam daun. Karbon dioksida masuk ke dalam
daun, dan oksigen
keluar, melalui
pori
mikroskopik
yang di
sebut stomata
(Campbell, dkk, 2002).
Fotosintesis dipengaruhi oleh factor internal maupun factor
eksternal. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah sebagai berikut:
a.
Konsentrasi CO2
di udara
Semakin tinggi konsentrasi
CO2 di udara, maka laju fotosintesis semakin meningkat.
b.
Klorofil
Semakin banyak jumlah klorofil dalam daun maka proses fotosintesis berlangsung semakin cepat.
Pembentukan klorofil memerlukan cahaya matahari. Kecambah yang tumbuh ditempat gelap tidak dapat membuat klorofil dengan sempurna.Kecambah ini dikatakan mengalami etiolasi ,yaitu tumbuh sangat cepat (lebih tinggi/panjang dari seharusnya)
dan batang dan daunnya tampak berwarna pucat karena tidak mengandung klorofil. Umur daun juga mempengaruhi laju fotosintesis.
Semakin tua daun,
kemampuan berfotosintesis semakin berkurang karena adanya perombakan klorofi ldan berkurangnya fuhgsi kloroplas.
c.
Cahaya
Intensitas cahaya yang cukup diperlukan agar fotosintesis berlangsung efisien.
d.
Air
Ketersediaan
air mempengaruhi laju fotosintesis karena air merupakan bahan baku dalam proses ini.
e.
Suhu
Umumnya semakin tinggi suhunya, laju fotosintesis akan meningkat,
demikian juga sebaliknya.
Namun bila suhu terlalu tinggi, fotosintesis akan berhenti karena enzim-enzim
yang berperan dalam fotosintesis rusak. Oleh karena itu tumbuhan menghendaki suhu optimum(tidak terlalu rendah tidak terlalu tinggi) agar fotosintesis berjalan secara efisien
(Sugeng,2008).
III. METODOLOGI PERCOBAAN
A. Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan
ini adalah :
Daun
cabai, Alcohol 95 %, Larutan I-KI, Cawan petri, Kompor listrik, Alumunium foil, Erlenmeyer, dan Penjepit buku.
B. Cara
kerja
1.
Fotosintesis
a.
Sehari
sebelum praktikum dilaksanakan, sebagian daun cabai ditutup dengan kertas
alumunium dan dijepit dengan penjepit kertas.
b.
Setelah
daun tersebut terkena cahaya matahari, beberapa jam kemudian daun dipotong dan
memasukkan ke dalam alcohol panas selama 20 menit atau sampai daun berwarna
putih.
c.
Mencuci
daun dengan air panas (mendidih), kemudian memasukkan dalam laritan I-KI pada
cawa petri selama beberapa menit.
d.
Mencuci
daun dengan air dingin untuk menghilangkan sisa larutan I-KI yang berwarna
coklat, membentangkan dan mengamati perbedaan warna antara bagian yang ditutup
kertas timah dengan bagian yang tidak tertutup. Warna biru gelap menunjukkan
adanya simpanan amilum dalan daun.
2.
Respirasi
a.
Menyiapkan
2 gelas ukur dengan penutupnya.
b.
Meletakkan
kapas yang telah di basahi dengan air pada dasar gelas ukur (botol selai).
c.
Memasukkan
kira-kira 10 gram kecambah kcang hijau pada gelas (botol selai 1), sedang 1
gelas botol yang lain dikosongkan. Menutup dan biarkan selama 24 jam.
d.
Dengan
cepat memasukkan kawat atau kayu kecil yang menyala kedalam masing-masing gelas
ukur (botol selai).
e.
Menghitung
berapa lama (menit/detik) nyala api pada ujung kawat (kayu) masih bertahan di
dalam masing-masing gelas ukur. Apakah ada perbedaan didalam gelas ukur (botol
selai) 1 dan 2, jika ada berikan alasannya.
IV. HASIL
PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Adapun hasil
pengamatan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:
Tabel 1.
Fotosintesis daun ternaungi
No.
|
Gambar
|
Keterangan
|
1.
|
Menyiapkan
alat dan bahan kemudian mengambil daun dari plastik,ambil menggunakan pinset.
|
|
2.
|
Meletakan
daun dalam gelas beaker.
|
|
3.
|
Memberikan
alkohol 70% kedalam gelas beaker, alkohol berfungsi untuk melarutkan
klorofil.
|
|
4.
|
Memasukan
gelas beaker kedalam water bath dengan suhu 100 oC dengan waktu 15
menit atau sampai klorofil larut yang ditandai dengan adanya bintik putih
pada daun dan warna dari air berarna hijau.
|
|
5.
|
Setelah
klorofil larut,mengambil gelas beaker dari water bath.
|
6.
|
Meletakan
daun kedalam cawan petri.
|
|
7.
|
Memberikan
larutan I2-Ki yang berfungsi untuk melihat adanya kandungan amilum
dalam daun.
|
|
8.
|
Mengamati
apakah terdapat kandungan amilum pada daun yang ternaungi yang ditandai
adanya warna kebiruan pada daun. Hasilnya adalah terdapat warna sedikit biru pada
pertulangan daun yang artinya terdapat sedikit amilum pada dalam daun.
|
Tabel 2. Fotosintesis daun tidak ternaungi
No.
|
Gambar
|
Keterangan
|
1.
|
Menyiapkan
alat dan bahan , kemudian mengambil daun dari plastik menggunakan pinset.
|
|
2
|
Meletakan
daun dalam gelas beaker
|
|
3
|
Memberikan
alkohol 70% kedalam gelas beaker,fungsi pemberiam alkohol agar klorofil larut.
|
|
4
|
Memasukan
gelas beaker kedalam water bath dengan suhu 100 oC dengan waktu 15
menit atau sampai klorofil larut.
|
|
5
|
Setelah
klorofil larut,mengambil gelas beaker dari water bath.
|
|
6
|
Meletakan
daun kedalam cawan petri.
|
|
7
|
Memberikan
larutan I2-Ki yang berfungsi untuk melihat adanya kandungan amilum
dalam daun.
|
|
8
|
Mengamati
apakah terdapat kandungan amilum pada daun yang ternaungi. Terdapat warna
biru pada pertulangan daun yang artinya terdapat amilum pada dalam daun.
|
Tabel 3. Proses respirasi pada kecambah
No.
|
Kelompok
|
Waktu (s)
|
Skala
|
1.
|
1
|
1165
|
0,9
|
2.
|
2
|
1200
|
0,43
|
3.
|
3
|
1092
|
0,5
|
4.
|
4 dan 5
|
954
|
0,55
|
B. Perhitungan
Adapun hasil
perhitungan laju reaksi dari proses respirasi kecambah adalah sebagai berikut:
C. Pembahasan
Fotosintesis
adalah proses pembuatan molekul makanan berenergi tinggi dari komponen yang
lebih sederhana, yang dilakukan oleh tumbuhan autotrof (tumbuhan yang dapat
membuat makanan sendiri). Fotosintesis juga diartikan dengan proses biokimiawi
yang dilakukan oleh tumbuhan untuk menghasilkan energi (nutrisi) dengan
memanfaatkan energi cahaya.Daun merupakan komponen utama pada tumbuhan yang
berperan dalam fotosintesis ini, pada daun terdapat klorofil (zat hijau daun), klorofil inilah yang akan menyerap energi
matahari sehingga dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi
(nutrisi).Fotosintesis berperan sangat penting bagi seluruh kehidupan organik
di bumi. Karena selain menghasilkan energi, proses fotosintesis juga akan
menghasilkan oksigen untuk kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya. Adapun
reaksi fotosintesis adalah:
Dalam
proses fotosintesis, dihasilkan amilum/ karbohidrat. Daun yang sebagian
dibungkus kertas timah dibiarkan terkena cahaya matahari sejak sore hari dan
dipetik di pagi hari, daun tersebut kemudian direbus untuk mematikan
sel-selnya, selanjutnya daun tersebut dimasukkan ke dalam alkohol agar
klorofilnya larut sehingga daun tersebut menjadi pucat. Saat itu daun ditetesi
iodin, bagian yang sebelumnya tertutup oleh kertas timah tetap pucat, sedangkan
yang tidak tertutup warnanya menjadi biru kehitaman. Warna biru kehitaman
menandakan bahwa di daun tersebut terdapat amilum, karena iodin/ lugol adalah
indikator suatu zat mengandung amilum atau tidak. Bagian daun yang ditutupi
tidak menjadi biru kehitaman sebab pada siang harinya tidak terjadi proses
fotosintesis sehingga otomatis bagian tersebut tidak menghasilkan amilum.
Tujuan dari
daun dimasukkan dalam air mendidih adalah agar daun tersebut layu (sel-selnya
mati) dan mudah dilarutkan klorofilnya jika dimasukkan dalam alkohol.Tujuan
dari daun yang direbus dalam alkohol adalah agar klorofilnya larut.Fungsi lugol
dari percobaan ini adalah sebagai indicator apakah suatu zat mengandung amilum
atau tidak.
Pada
percobaan respirasi kecambah yang massanya 3gr dilakukan perhitungan yang
menghasilkan data saat kecepatan 0,9 mmwaktunya 1165 detik dan hasilnya 0,00025
mm/gr.s. Saat kecepatan 0,43 mm waktunya 1200 detik maka hasilnya
0,00011mm/gr.s. Saat kecepatan 0,5 mm waktunya 1092 detik maka hasilnya
0,00015mm/gr.s. Selanjutnya, saat kecepatan 0,55 mm waktunya 954 detik maka
hasilnya 0,00019mm/gr.s. Laju reaksi rata-rata kecambah adalah 0,000175mm/gr.s
Pada
percobaan ini menggunakan kristal KOH, Eosin dan Vaselin. Kristal KOH berfungsi
untuk mengikat karbondioksida (CO2). Sedangkan eosin berfungsi sebgai tanda
jalannya respirasi pada kecambah. Pemberian eosin dilakukan dengan cara
menyuntikkan eosin ke bagian atas tabung skala. Eosin yang disuntikkan harus
berada tepat pada angka nol. Setelah itu, eosin akan bergerak karena kecambah
mengalami respirasi. Apabila eosin terhenti berarti proses respirasi pada
kecambah terhenti juga. Vaselin berfungsi untuk meminimalisir adanya udara
dalam tabung. Vaselin digunakan setelah kristal KOH, kapas dan kecambah sudah
dimasukkan kedalam tabung. Tabung respirometer setelah dipasang ke tabung skala
diolesi terlebih dahulu dengan vaselin agar tabung respirometer dan skalanya
menjadi lebih rekat sehingga udara tidak akan masuk.
Adapun
faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi tumbuhan adalah sebagai berikut:
1. Tipe dan umur tumbuhan
Masing-masing
spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme, dengan demikian kebutuhan
tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan
muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua.
2.
Ketersediaan oksigen
Ketersediaan
oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut
berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada
tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak
mempengaruhi laju respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan
untuk berrespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.
3. Ketersediaan substrat
Tersedianya
substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi.
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan
laju yang rendah pula. Demikian sebliknya bila substrat yang tersedia cukup
banyak maka laju respirasi akan meningkat.
4. Suhu
Pengaruh
faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor q10,
dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu
sebesar 10oc, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies.
V.
KESIMPULAN
Adapun
kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :
1. Fotosintesis
adalah proses pembuatan molekul makanan berenergi tinggi dari komponen yang
lebih sederhana, yang dilakukan oleh tumbuhan autotrof.
2.
Pada percobaan fotosintesis menggunakan daun yang ternanungi dan tidak
ternaungi dapat dinyatakan bahwa keduanya mengandung amilum.
3.
Adanya amilum ditandai dengan adanya warna kebiruan pada saat daun ditetesi
alkohol.
4.
Laju reaksi
rata-rata kecambah adalah 0,000175 mm.g/s
5. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju
respirasi tumbuhan adalah tipe umur tumbuhan, ketersediaan oksigen,
ketersediaan substrat dan suhu.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell. 2003. Biologi. Erlangga. Jakarta.
Cartono. 2005. Biologi Umum Untuk Perguruan Tinggi
LPTK. Prime Press. Bandung.
Elsa. 2009. Anatomi Tumbuhan. Esis. Jakarta
Ferdinand, F.P. 2007. Praktis Belajar Biologi. Visindo Media Persada. Jakarta
Lakitan, B. 2007. Dasar-Dasar
Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Sugeng. 2008. Biologi. ITB Press. Bandung.
