FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI SEL
FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI SEL
Fotosintesis adalah proses pembuatan energi atau zat makanan/glukosa yang
berlangsung atas peran cahaya matahari (photo = cahaya, synthesis = proses
pembuatan/pengolahan) dengan menggunakan zat hara/mineral, karbon dioksida dan
air. Makhluk hidup yang mampu melakukan fotosintesis adalah tumbuhan, alga dan
beberapa jenis bakteri. Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi
karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan oleh
proses fotosintesis.
Fungsi Fotosintesis
Fungsi
Fotosintesis sebagai berikut:
- Fungsi utama fotosintesis untuk memproduksi zat makanan berupa glukosa. Glukosa menjadi bahan bakar dasar pembangun zat makanan lainnya, yaitu lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi makanan bagi hewan maupun manusia. Oleh karena itu, kemampuan tumbuhan mengubah energi cahaya (sinar matahari) menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai makanan.
- Fotosintesis membantu membersihkan udara, yaitu mengurangi kadar CO2 (karbon dioksida) di udara karena CO2 adalah bahan baku dalam proses fotosintesis. Sebagai hasil akhirnya, selain zat makanan adalah O2 (Oksigen) yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan.
- Kemampuan tumbuhan berfotosintesis selama masa hidupnya menyebabkan sisa-sisa tumbuhan yang hidup masa lalu tertimbun di dalam tanah selama berjuta-juta tahun menjadi batubara menjadi salah satu sumber energi saat ini.
Proses
Fotosintesis
Fotosintesis berlangsung dalam dua
tahap, yaitu reaksi terang (memerlukan cahaya matahari) dan reaksi gelap (tidak
memerlukan cahaya matahari)
Reaksi terang
Berlangsung di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah struktur bentukan membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan dalam kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam fotosintesis. Reaksi terang di sebut juga fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.
Reaksi terang
Berlangsung di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah struktur bentukan membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan dalam kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam fotosintesis. Reaksi terang di sebut juga fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.
Reaksi gelap
Berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi terang.
Tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang.
Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxylase. produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.
Berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi terang.
Tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang.
Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxylase. produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.
Respirasi Sel (Katabolisme)
Metabolisme adalah suatu reaksi kimia yang berlangsung dalam tubuh makhluk hidup (reaksi biokimia). Pengertian ini
mencakup dua hal yaitu katabolisme dan anabolisme.
Katabolisme
Katabolisme disebut juga respirasi, merupakan proses pemecahan bahan organik menjadi bahan anorganik dan melepaskan sejumlah energi (reaksi eksergonik). Energi yang lepas tersebut digunakan untuk membentuk adenosin trifosfat (ATP), yang merupakan sumber energi untuk seluruh aktivitas kehidupan.
Pada prinsipnya katabolisme merupakan reaksi reduksi-oksidasi (redoks), karena itu dalam reaksi tersebut diperlukan akseptor elektron untuk menerima elektron dari reaksi oksidasi bahan organik. Akseptor elektron tersebut diantaranya adalah:
Katabolisme disebut juga respirasi, merupakan proses pemecahan bahan organik menjadi bahan anorganik dan melepaskan sejumlah energi (reaksi eksergonik). Energi yang lepas tersebut digunakan untuk membentuk adenosin trifosfat (ATP), yang merupakan sumber energi untuk seluruh aktivitas kehidupan.
Pada prinsipnya katabolisme merupakan reaksi reduksi-oksidasi (redoks), karena itu dalam reaksi tersebut diperlukan akseptor elektron untuk menerima elektron dari reaksi oksidasi bahan organik. Akseptor elektron tersebut diantaranya adalah:
- NAD (nikotinamida adenin dinukleotida)
- FAD (flavin adenin dinukleotida)
- Ubikuino
- Sitokrom
- Oksigen
Ada empat langkah dalam proses
respirasi, yaitu: glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, daur Krebs, dan rantai
transpor elektron.
1. Glikolisis
Glikolisis berlangsung di sitosol, merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang memiliki 6 atom C menjadi dua molekul asam piruvat yang memiliki 3 atom C. Reaksi yang berlangsung di sitosol ini menghasilkan 2 NADH dan 2 ATP.
1. Glikolisis
Glikolisis berlangsung di sitosol, merupakan proses pemecahan molekul glukosa yang memiliki 6 atom C menjadi dua molekul asam piruvat yang memiliki 3 atom C. Reaksi yang berlangsung di sitosol ini menghasilkan 2 NADH dan 2 ATP.
2. Dekarboksilasi Oksidatif
Dekarboksilasi oksidatif berlangsung di matriks
mitokondria, sebenarnya merupakan langkah awal untuk memulai langkah
ketiga, yaitu daur Krebs. Pada langkah ini 2 molekul asam piruvat
yang terbentuk pada glikolisis masing-masing diubah menjadi Asetil-KoA
(asetil koenzim A) dan menghasilkan 2 NADH. 3. Daur Krebs
Daur Krebs yang berlangsung di matriks
mitokondria disebut juga daur asam sitrat atau daur asam trikarboksilat
dan berlangsung pada matriks mitokondria. Asetil-KoA yang terbentuk pada
dekarboksilasi oksidatif, memasuki daur ini. Pada akhir siklus dihasilkan
6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP.
4. Rantai
Transpor Elektron
Rantai transpor elektron berlangsung pada krista
mitokondria. Prinsip dari reaksi ini adalah: setiap pemindahan ion H (elektron)
yang dilepas dari dua langkah pertama tadi antar akseptor dihasilkan energi
yang digunakan untuk pembentukan ATP. Setiap satu molekul NADH yang teroksidasi
menjadi NAD akan melepaskan energi yang digunakan untuk pembentukan 3
molekul ATP. Sedangkan oksidasi FADH menjadi FAD, energi yang lepas hanya
bisa digunakan untuk membentuk 2 ATP. Jadi, satu mol glukosa yang
mengalami proses respirasi dihasilkan total 38 ATP.
Tabel berikut menjelaskan perhitungan
pembentukan ATP per mol glukosa yang dipecah pada proses respirasi.
Proses
|
ATP
|
NADH
|
FADH
|
Glikolisis
Dekarboksilasi oksidatif Daur Krebs Rantai transpor elektron |
2
- 2 34 |
2
2 6 - |
-
- 2 - |
Total
|
38
|
10
|
2
|
Respirasi Anaerob
Oksigen diperlukan dalam respirasi aerob sebagai penerima H yang terakhir dan membentuk H2O. Bila berlangsung aktivitas respirasi yang sangat intensif seperti pada kontraksi otot yang berat akan terjadi kekurangan oksigen yang menyebabkan berlangsungnya respirasi anaerob. Contoh respirasi anaerob adalah fermentasi asam laktat pada otot, dan fermentasi alkohol yang dilakukan oleh jamur Sacharromyces (ragi).
1. Fermentasi asam laktat
Asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis tidak memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena tak ada oksigen sebagai penerima H yang terakhir. Akibatnya asam piruvat direduksi karena menerima H dari NADH yang terbentuk saat glikolisis, dan terbentuklah asam laktat yang menyebabkan rasa lelah pada otot. Peristiwa ini hanya menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol glukosa yang direspirasi.
Oksigen diperlukan dalam respirasi aerob sebagai penerima H yang terakhir dan membentuk H2O. Bila berlangsung aktivitas respirasi yang sangat intensif seperti pada kontraksi otot yang berat akan terjadi kekurangan oksigen yang menyebabkan berlangsungnya respirasi anaerob. Contoh respirasi anaerob adalah fermentasi asam laktat pada otot, dan fermentasi alkohol yang dilakukan oleh jamur Sacharromyces (ragi).
1. Fermentasi asam laktat
Asam piruvat yang terbentuk pada glikolisis tidak memasuki daur Krebs dan rantai transpor elektron karena tak ada oksigen sebagai penerima H yang terakhir. Akibatnya asam piruvat direduksi karena menerima H dari NADH yang terbentuk saat glikolisis, dan terbentuklah asam laktat yang menyebabkan rasa lelah pada otot. Peristiwa ini hanya menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol glukosa yang direspirasi.
CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E
(asam piruvat) (asam laktat)
(asam piruvat) (asam laktat)
2. Fermentasi alkohol
Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi asetaldehid yang kemudian menerima H dari NADH sehingga terbentuk etanol. Reaksi ini juga menghasilkan 2 ATP.
Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi asetaldehid yang kemudian menerima H dari NADH sehingga terbentuk etanol. Reaksi ini juga menghasilkan 2 ATP.
CH3.CO.COOH —–> CH3.CHO + NADH —–> C2H50H + NAD
+ E
(asam piruvat) (asetaldehid) (etanol)
(asam piruvat) (asetaldehid) (etanol)
Hubungan Respirasi dengan fotosintesis:
Autotrof diklasifikasikan lagi menjadi dua macam, yaitu:
Respirasi dan
fotosintesis mempunyai hubungan kerja yang sangat erat. Tanpa
fotosintesis respirasi tidak akan terjadi karena ketiadaan
senyawa–senyawa kompleks yang hanya dapat dihasilkan dari reaksi
fotosintesis. Sedangkan tanpa respirasi, senyawa- senyawa kompleks yang
di hasilkan reaksi fotosintesis tidak akan terisi menjadi energi,
sehingga tumbuhan tidak dapat melakukan aktivitas metabolismenya
Katanya penghasil zat kimia ada di klorofil. Atau di stomata daun?
Daun dapat mengubah energi matahari menjadi kimia dan kimia bisa menjadi listrik dan listrik menjadi cahaya
1.1 Tinjauan Pustaka
Daun mempunyai peranan yang
sangat penting dalam hal hilangnya molekul air dari tumbuhan. Hal ini
disebabkan permukaan daun lebih mudah bersentuhan dengan udara dibanding dengan
organ lain dari tanaman. Kegiatan transpirasi dipengaruhi oleh besar kecilnya
luas permukaan daun, jumlah stomata, jumlah bulu pada permukaan daun dan juga
faktor luar seperti: intensitas cahaya, temperatur, kelembaban dan lain-lain
(Tim fisiologi tumbuhan, 2012).
Transpirasi
dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap air dari
jaringan tumbuhan melalui stomata. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan
tanaman melalui bagian tanaman lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan
tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata. Oleh
sebab itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan
tanaman umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata (Lakitan, 2004).
Menurut Kimball
(1991) hanya 1-2% dari seluruh air yang ada dalam tubuh tumbuhan digunakan
dalam fotosintesis atau dalam kegiatan metabolik sel-sel daunnya. Sisanya
menguap dari daun dalam proses transpirasi. Bila stomata terbuka, uap air ke
luar dari daun. Jika daun itu harus terus berfungsi dengan baik maka air segar
harus disediakan kepada daun untuk menggantikan yang hilang pada waktu
transpirasi.
Transpirasi
merupakan proses penguapan molekul air melalui stomata. Proses transpirasi akan
menyebabkan potensial air lebih rendah dibandingkan batang ataupun akar.
Akibatnya, daun seolah-olah menghisap air dari akar. Transpirasi juga bisa
melalui kutikula dan lentisel (Akhyar, 2001).
Evaporasi
adalah difusi molekul cairan ke udara, molekul dibebaskan melalui evaporasi
dalam bentuk gas. Bentuk gas dari air disebut uap air. Air sebagian besar
secara konstan dievaporasikan dari sel tumbuhan yang basah ke udara pada rongga
interseluler atau atmosfer terbuka. Transpirasi sama halnya dengan evaporasi
(Lakitan, 2004).
Transpirasi
dapat terjadi melalui stomata yang disebut transpirasi stomata dan bila
transpirasi terjadi melalui bagian kutikula maka disebut transpirasi kutikula.
Transpirasi yang terjadi pada stomata terjadi pada saat stomata membuka yang
terjadi pada siang hari, sebaliknya pada malam hari atau pada malam hari atau
pada saat cuaca mendung maka stomata tertutup atau menutup diri (Dwijoseputro, 1985).
Faktor-faktor lingkungan
yang mempengaruhi transpirasi: 1.) Radiasi matahari. Dari radiasi matahari yang
diserap oleh daun, 1-5% digunakan untuk fotosintesis dan 75-85% digunakan untuk
memanaskan daun dan untuk transpirasi. 2.)Temperatur. Peningkatan temperatur
meningkatkan kapasitas udara untuk menyimpan air, yang berarti tuntutan
atmosfer yang lebih besar. 3.) Kelembaban relatif. Makin besar kandungan air di
udara, makin tinggi Y udara, yang berarti tuntutan atmosfer menurun dengan
meningkatnya kelembapan relatif. 4.) Angin. Transpirasi terjadi apabila air
berdifusi melalui stomata. Apabila aliran udara (angin) menghembus udara lembab
di permukaan daun, perbedaan potensial air di dalam dan tepat di luar lubang
stomata akan meningkat dan difusi bersih air dari daun juga meningkat (Gardner,
1991).
Pergerakan
masuknya air pada tumbuhan adalah melalui akar dan jalan difusi dan osmosa,
yang berupa pengisapan air dari dalam tanah. Akan tetapi pemasukan air pada
tumbuhan itu haruslah seimbang dengan pengeluaran air agar tercapai
keseimbangan air pada tumbuhan tersebut. Untuk itu air tersebut hendaklah
dikeluarkan dengan cara penguapan yaitu dengan cara transpirasi dan evaporasi
(Dwijoseputro, 1985).
Air yang melewati stomata lebih banyak dibandingkan
dengan air yang keluar melalui kutikula dan epidermis, karena kutikula
mempunyai sifat yang lebih permeabilitas terhadap air. Pergerakan air pada
tumbuhan tidak di daun, tetapi di akar dengan jalan osmosis dan difusi yang
berupa pengisapan air dalam tanah. Akan tetapi pemasukan air pada tumbuhan itu
haruslah seimbang dengan pengeluaran air,agar tercapai keseimbangan air pada
tumbuhan tersebut. Untuk itu air tersebut hendaklah dikeluarkan dengan cara
penguapan, yaitu transpirasi dan evaporasi (Delvin, 1975).
Mekanisme
membuka dan menutupnya stomata adalah karena perubahan-perubahan turgor dan
perubahan turgor adalah karena perubahan konsentrasi nilai osmosis dari sel
penutup. Pada pagi hari amilum masih ditemukan pada sel penutup stomata.
Pengaruh sinar-sinar matahari membangkitkan klorofil-klorofil untuk
berfotosintesis, maka kadar CO2 didalam sel tersebut menurun karena
sebagian karbondioksida mengalami reduksi menjadi CH2O. Karena peristiwa-peristiwa
reduksi maka berkuranglah ion-ion H+. Sehingga PH menjadi naik,
kenaikan PH berguna untuk menaikan enzim Phosphorelase untuk mengubah amilum di
dalam sel. Dengan terbentuknya glukosa I-Phospat maka nilai osmosis di dalam
sel-sel penutup menjadi naik yang menyebabkan air masuk ke dalam sel penutup
dari sel-sel tetangga. Pertambahan volume akan menyebabkan terjadinya perubahan
turgor, sehingga sel penutup mengembang pada bagian yang tipis, akibatnya
stomata terbuka (Dwijoseputro, 1985).
Perbedaan
antara transpirasi dengan evaporasi adalah pada tranpirasi terjadi proses
fisiologis atau fisika yang termodifikasi, mengatur bukaan stomata, mengatur
beberapa macam tekanan, terjadi di
jaringan hidup dan permukaan sel basah, sedangkan pada evaporasi terjadi proses
fisika murni, tidak diatur bukaan stomata, tidak diatur oleh tekanan, tidak terbatas
pada jaringan hidup dan permukaan yang menjalankannya menjadi kering. Sebagian
besar air yang diserap tanaman ditranspirasikan. Misal: tanaman jagung, dari
100% air yang diserap: 0,09% untuk menyusun tubuh, 0,01% untuk pereaksi, 98,9%
untuk ditranspirasikan (Fitter , 1991).
Peranan
transpirasi yaitu pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel, penyerapan
dan pengangkutan air dan hara, pengangkutan asimilat, membuang kelebihan air,
pengaturan bukaan stomata dan mempertahankan suhu daun. Transpirasi dapat
membahayakan tanaman jika lengas tanah terbatas, penyerapan air tidak mampu
mengimbangi laju transpirasi, Ψw sel turun, Ψp menurun, tanaman layu, layu
permanen, mati, hasil tanaman menurun. Sering terjadi di daerah kering, perlu
irigasi, meningkatkan lengas tanah, pada kisaran layu tetap – kapasitas
lapangan (Jumin, 1992).
1.2
Tujuan
Praktikum
Percobaan ini bertujuan
untuk menghitung luas permukaan daun, laju evaporasi dan transpirasi dari
lembaran daun serta untuk mengetahui struktur umum stomata dan proses membuka
dan menutupnya stomata.
II.
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
2.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan
pada hari rabu, tanggal 15 Februari 2012 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan,
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas,
Padang.
2.2 Alat dan Bahan
2.2.1
Perhitungan
Luas Permukaan Daun, Perkiraan Laju Evaporasi dan Transpirasi Permukaan dorsiventral Daun
Adapun alat-alat
yang digunakan dalam percobaan ini adalah timbangan analitik, kertas merang,
jepitan kertas, selotip, gunting dan vaselin. Sedangkan bahan yang digunakan
yaitu daun dari beberapa jenis tanaman.
2.2.2
Struktur
Stomata dan Aktifitas Membuka-Menutup Stomata
Adapun alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah mikroskop, kaca
objek, cover glass. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu larutan sukrosa atau
NaCl 1M, daun dari berbagai tanaman monokotil dan dikotil.
2.3 Cara
Kerja
2.3.1
Perhitungan
Luas Permukaan Daun, Perkiraan Laju Evaporasi dan Transpirasi Permukaan dorsiventral Daun
a.
Menghitung
luas daun
Diambil
lembaran daun dari Melastoma
malabatrichum lalu ditempelkan pada selembar kertas yang telah diketahui
berat dan luasnya, dibuat jiplakan daun di atas kertas tersebut, kemudian haisl
jiplakan digunting dan ditimbang, dengan demikia luas daun dapat dihitung
dengan rumus :
Luas daun : Berat guntingan gambar daun x luas kertas
Berat
kertas
b.
Perkiraan
kecepatan evaporasi daun
Diambil
lembaran daun yang telah diketahui luas permukaannya, kemudian ditimbang dan
digantung di bawah cahaya matahari dalam interval waktu 60 menit, dan dilakukan
penimbangan setiap 20 menit, dan dihitung kecepatan evaporasi dengan rumus :
Kecepatan evaporasi :
Besar penguapan :
waktu
Luas
permukaan daun
c.
Perkiraan
laju respirasi daun permukaan dorsiventral
Diambil dua
lembar daun Melastoma malabatrichum
ditimbang dan direndam dalam air, daun pertama diolesi dengan vaselin pada
bagian permukaan atas, dan pada daun ke dua diolesi vaselin pada bagian bawah,
ditimbang kembali, kedua daun tersebut dijemur
di bawah matahari selama 1 jam dan ditimbang kembali, dan dibandingkan
hasil tranpirasi stomata dan transpirasi kutikula.
2.4
Pengamatan
dan Analisa Data
2.4.1 Pengamatan
Pada praktikum transpirasi
dan evaporasi ini yang diamati yaitu luas permukaan daun dengan penjiplakan,
mengamati evaporasi daun dengan penjemuran daun dan melakukan penimbangan
sesuai waktu interval dan menggunakan rumus untuk mendaptkan hasilnya.
Mengamati perbedaan pada kecepatan transpirasi stomata dan kutikula, dengan
pemberian vaselin di permukaan atas dan di bawah pada daun yang satu spesies.
2.4.2 Analisa data
Analisa data yang dilakukan
dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
Percobaan a. Data-data yang
diperoleh dari tabel percobaan a
Percobaan b. Data-data yang
diperoleh dari tabel percobaan b
III.
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1
Hasil
Dari
praktikum yang telah kami lakukan, didapatkan hasil sebagai berikut :
3.1.1
Perhitungan
Luas Permukaan Daun, Perkiraan Laju Evaporasi dan Transpirasi Permukaan dorsiventral Daun
3.1.1.1 Menghitung
luas daun
Tabel
percobaan a
Zea Mays
Daun
|
Berat guntingan daun
|
Berat kertas
|
Luas kertas
|
Luas daun
|
1
|
0,14 gram
|
0,50 gram
|
69,01 cm2
|
19,32
|
2
|
0,16 gram
|
0,50 gram
|
66,3 cm2
|
21,22
|
3
|
0,09 gram
|
0,40 gram
|
55,25 cm2
|
12,43
|
Luas daun = Berat guntingan gambar daun x Luas kertas
Berat kertas total
Daun Ficus
Benjamina
Daun
|
Berat guntingan daun
|
Luas kertas
|
Berat Kertas
|
Luas daun
|
1
|
0,03
|
6,19
|
3,74
|
21,52
|
2
|
0,44
|
6,19
|
3,74
|
23,57
|
3
|
0,41
|
6,19
|
3,74
|
16,55
|
Luas daun = Berat guntingan gambar daun x
Luas kertas
Berat kertas total
3.1.1.2
Perkiraan
kecepatan evaporasi daun
Tabel percobaan b
Melastoma
malabathricum
Daun
|
Besar penguapan
|
Luas permukaan daun
|
Waktu
|
Kecepatan evaporasi ( g/
cm2 / menit )
|
3
|
0,027
|
12,43
|
30
|
6,67 x 10-5
|
Kecepatan evaporasi :
Besar penguapan : waktu
Luas permukaan daun
Ficus
benjamina
Daun
|
Besar penguapan
|
Luas permukaan daun
|
Waktu
|
Kecepatan evaporasi ( g/
cm2 / menit )
|
1
|
0,001
|
21,52
|
60
|
3,76 x 10-4
|
Kecepatan evaporasi :
Besar penguapan : waktu
Luas permukaan daun
3.1.1.3
Perkiraan
laju respirasi daun permukaan dorsiventral
Tabel percobaan c
Melastoma
malabathricum
Perlakuan
|
Besar penguapan
|
Luas permukaan daun
|
Waktu
|
Kecepatan evaporasi ( g/ cm2
/ menit )
|
Daun 1 + vaselin di
permukaan atas
|
0,01
|
19,32
|
60
|
8,63 x 10-6
|
Daun
2 + vaselin di permukaan bawah
|
0,017
|
21,22
|
60
|
1,34
x 10-5
|
Kecepatan evaporasi :
Besar penguapan : waktu
Luas permukaan daun
3.1.2
Struktur stomata dan aktifitas membuka-menutup stomata.
a.
Permukaan atas daun Aloe vera
No
|
Perlakuan
|
Hasil pengamatan
|
Waktu
|
1
|
Epidermis atas + aquadest
|
Stomata tertutup
|
|
2
|
Epidermis atas + sukrosa
|
Stomata membuka
|
18 detik
|
3
|
Epidermis atas + aquadest
|
Stomata tertutup
|
15 detik
|
4
|
Epidermis atas + NaCl
|
Stomata membuka
|
11 detik
|
5
|
Epidermis atas + aquadest
|
Stomata membuka
|
10 detik
|
Permukaan bawah Rhoe discolor
No
|
Perlakuan
|
Hasil pengamatan
|
Waktu
|
1
|
Epidermis atas + aquadest
|
Stomata membuka
|
|
2
|
Epidermis atas + sukrosa
|
Stomata membuka
|
13 detik
|
3
|
Epidermis atas + aquadest
|
Stomata membuka
|
15 detik
|
4
|
Epidermis atas + NaCl
|
Stomata tertutup
|
12 detik
|
5
|
Epidermis atas + aquadest
|
Stomata tertutup
|
10 detik
|
3.2 Pembahasan
3.2.1
Perhitungan
Luas Permukaan Daun, Perkiraan Laju Evaporasi dan Transpirasi Permukaan dorsiventral Daun
Dari tabel dapat
dilihat bahwa tanaman Melastoma
malabathricum dengan luas permukaan daun 12,43 dalam waktu 30 menit,
didapatkan besar penguapan 0,027 gram dengan kecepatan evaporasi 6,67 x 10-5
g/cm2/menit. Sedangkan tanaman Ficus
benjamina dengan luas permukaan daun 21,52 dalam waktu 60 menit, didapatkan
besar penguapan 0,001 gram dengan kecepatan evaporasi 3,76 x 10-4
g/cm2/menit. Hal ini sesuai dengan pendapat Fitter (1991), jumlah daun.juga mempengaruhi
transpirasi, makin luas daerah permukaan daun, makin besar evapotranspirasi.
Menurut Tim fisiologi tumbuhan (2012), bahwa besar kecilnya transpirasi
dapat dipengaruhi oleh faktor dalam dan lingkungan. Faktor dalam yang
mempengaruhi transpirasi adalah jumlah dan letak stomata, tebal tipis permukaan
daun, tebal tipisnya kutikula, sedangkan faktor luar yang mempengaruhi
transpirasi adalah cahaya, suhu, kelembaban udara, angin dan kandungan air
tanah.
Pada perlakuan pemberian vaselin pada permukaan atas epidermis didapatkan
kecepatan evaporasi 8,63 x 10-6 g/cm2/menit sedangkan
pemberian vaselin pada permukaan bawah epidermis didapatkan kecepatan evaporasi
1,34 x 10-5 g/cm2/menit. Pada perlakuan ini terlihat
bahwa evaporasi lebih cepat terjadi pada daun yang diberi vaselin pada
permukaan epidermis bawah. Hal ini tidak sesuai dengan pendapat Devlin (1975),
bahwa air yang
melewati stomata lebih banyak dibandingkan dengan air yang keluar melalui
kutikula dan epidermis, karena kutikula mempunyai sifat yang lebih tidak
permeabel terhadap air. Kesalahan ini terjadi karena kurang telitinya kami
sebagai praktikan dalam melakukan penimbangan.
3.2.2
Struktur stomata dan aktifitas membuka-menutup stomata.
Dari tabel hasil pengamatan
dapat dilihat bahwa ketika stomata ditetesi dengan air stomata menutup, saat
stomata ditetesi dengan sukrosa stomata membuka, dan saat ditetesi dengan air
kembali stomata menutup. Ketika stomata ditetesi NaCl stomata kembali membuka,
dan kembali menutup ketika ditetesi air kembali.
Hal ini sesuai
dengan pendapat Dwijoseputro (1985) bahwa mekanisme membuka dan menutupnya
stomata adalah karena perubahan-perubahan turgor dan perubahan turgor adalah
karena perubahan konsentrasi nilai osmosis dari sel penutup. Pada pagi hari
amilum masih ditemukan pada sel penutup stomata. Pengaruh sinar-sinar matahari
membangkitkan klorofil-klorofil untuk berfotosintesis, maka kadar CO2
didalam sel tersebut menurun karena sebagian karbondioksida mengalami reduksi
menjadi CH2O. Karena peristiwa-peristiwa reduksi maka berkuranglah
ion-ion H+. Sehingga PH menjadi naik, kenaikan PH berguna untuk
menaikan enzim Phosphorelase untuk mengubah amilum di dalam sel. Dengan
terbentuknya glukosa I-Phospat maka nilai osmosis di dalam sel-sel penutup
menjadi naik yang menyebabkan air masuk ke dalam sel penutup dari sel-sel
tetangga. Pertambahan volume akan menyebabkan terjadinya perubahan turgor,
sehingga sel penutup mengembang pada bagian yang tipis, akibatnya stomata terbuka.
IV.
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan,
maka dapat disimpulkan bahwa :
1.
Semakin
luas permukaan daun dan semakin lama penyinaran dibawah sinar matahari maka kecepatan
evaporasi semakin besar.
2.
Transpirasi
lebih besar terjadi pada stomata dibandingkan dengan kutikula.
3.
Laju
transpirasi dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor lingkungan.
4.2
Saran
Dari praktikum yang telah
dilakukan, disarankan kepada praktikan untuk lebih teliti dalam pengukuran dan
penimbangan sampel sehingga hasil yang didapatkan sesuai dengan tujuan
praktikum.
Autotrof dan Heterotrof
Organisme hidup dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan pemenuhan energinya, yaitu autotrof dan heterotrof. Autotrof adalah organisme yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan makanannya sendiri. Organisme yang tergolong autotrof hanya membutuhkan karbondioksida dan senyawa nitrogen anorganik sederhana guna menghasilkan makanannya tersebut. Tidak hanya itu, organisme ini bahkan bisa menghasilkan nutrisi organik dari anorganik tersebut. Organisme yang termasuk dalam autotrof adalah tanaman. Hal ini dikarenakan tanaman dapat memproduksi makananya sendiri melalui proses yang dikenal dengan fotosintesis. Autotrof ini dianggap sebagai produsen karena bisa membentuk tingkat dasar dari rantai makanan.
Setelah mengetahui makna autotrof, selanjutnya yaitu heterotrof. Heterotrof adalah organisme yang tidak bisa menghasilkan makanannya sendiri. Organisme ini masih bergantung pada organisme lain untuk bisa mendapatkan makanannya. Dengan demikian, heterotrof membutuhkan senyawa organik kompleks dari hewan atau tanaman lainnya. Senyawa tersebut contohnya karbon dan nitrogen. Karena kemampuannya yang tidak dapat menghasilkan makanannya sendiri, maka organisme ini berada pada tingkat sekunder atau tersier.
Tabel Perbandingan
KLASIFIKASI AUTOTROFAutotrof | Heterotrof | |
Definisi | Organisme yang mampu memproduksi makanannya sendiri dengan menghasilkan senyawa orbanik dari anorganik. | Organisme yang tidak bisa memproduksi makanannya sendiri dan masih membutuhkan senyawa organik kompleks dari organisme lain. |
Produksi makanan | Memproduksi sendiri | Tidak memproduksi makanan sendiri/ masih membutuhkan organisme lain. |
Tingkatan rantai makanan | Utama | Kedua dan ketiga |
Tipe/ kategori | Fototrof dan kemoautotrof | Fototrof dan kemoautotrof |
Contoh | Tanaman, alga dan bakteri | Manusia dan hewan tertentu yang dikelompokkan dalam (herbivora, karnivora, omnivora, pengurai, detritivor). |
Autotrof diklasifikasikan lagi menjadi dua macam, yaitu:
- Fototrof
Fototrof adalah organisme yang memanfaatkan sinar matahari untuk memproduksi makanannya sebagai sumber energi. Cahaya matahari dimanfaatkan untuk mengubah karbondioksida dan air menjadi bahan organik. Senyawa organik tersebut nantinya digunakan untuk membangun strukturnya. Organisme ini juga bisa memberikan nutrisi pada semua bentuk makhluk hidup. Di lingkungan darat, organisme fototrof ini paling dominan, sementara di lingkungan air contohnya antara lain ganggang, protista, fitoplankton dan bakteri.
- Kemoautotrof
Jenis ini berbeda dengan fototrof, kemoautotrof memperoleh energinya dengan memanfaatkan energi dari reaksi kimia. Hal ini dilakukan dengan mengubah bahan anorganik menjadi organik. Pembuatan makanan disini membutuhkan oksigen atau yang disebut dengan aerob. Sementara penamaan organismenya sesuai dengan medianya contohnya bakteri sulfur, bakteri nitrogen, dll.
KLASIFIKASI HETEROTROF
Sama seperti organisme autotrof, heterotrof juga diklasifikasi menjadi dua macam yaitu fototrof dan kemoautotrof. Heterotrof juga disebut sebagai konsumen. Mereka tidak dapat memproduksi makanannya sendiri tanpa autotrof. Hal ini bisa diperoleh secara langsung maupun tidak langsung. Organisme heterotof ini dibedakan berdasarkan beberapa kelompok berdasarkan jenis makanannya, yaitu:
- Herbivora
Hewan yang hanya memakan tumbuhan saja. Dalam rantai makanan, kelompok hewan jenis ini biasanya bertindak sebagai konsumen. Hewan herbivora contohnya kambing, sapi, belalang, kupu- kupu, kerbau, dll.
- Karnivora
Karnivora adalah hewan pemakan daging saja atau yang memakan hewan lainnya. Kelompok hewan yang termasuk dalam jenis ini adalah serigala, ular, elang, singa, harimau, dll.
- Omnivora
Omnivora ini adalah jenis makhluk hidup pemakan hewan dan tumbuhan atau biasa disebut dengan pemakan segalanya. Kelompok yang termasuk dalam jenis ini adalah manusia dan beruang.
- Pengurai
Pengurai ini adalah jenis organisme yang memecah bahan organik dengan mengeluarkan enzim, contohnya enzim.
- Detritivor
Merupakan jenis organisme yang memakan sisa- sia tanaman dan hewan yang sudah mati, contohnya cacing tanah.
Itulah penjelasan mengenai perbedaan autotrof dan heterotof beserta klasifikasinya. Disamping itu, sudah disertakan juga contoh dari organismenya untuk memudahkan
Pengertian Lentisel – Pada kesempatan ini kami akan berbagi materi biologi seputar pengertian lentisel. Sebagaimana diketahui bersama bahwa sebagai makhluk hidup, dalam hal ini tumbuhan, tentunya memiliki ciri-ciri yaitu bernafas dan melakukan fotosintesis (khusus tumbuhan hijau). Dalam proses pernapasan tumbuhan, terdapat beberapa bagian atau organ tumbuhan yang berperan, yaitu diantaranya daun, akar, dan batang. Di daun tumbuhan ada lubang kecil yang berukuran mikro yang digunakan sebagai celah pernapasan tumbuhan, dan juga di bagian batang daun juga terdapat celah atau ubang yang berukuran mikro yakni lentisel.
Pengertian Lentisel
Pengertian Umum Lentisel adalah celah pada batang yang berfungsi untuk pertukaran gas seperti fungsi stoma pada daun.
Dalam Biologi, pengertian Lentisel (lenticels) adalah Bentuk pori-pori yang menonjol, biasanya berbentuk lonjong, yang terbentuk pada cabang-cabang berkayu, terjadi jika lapisan epidermis digantikan oleh lapisan gabus dimana memungkinkan pertukaran gas antara bagian dalam cabang dan luar (atmosfer).
Batang tumbuhan yang biasanya terdapat lentisel di dalamnya yaitu batang yang bercirikan memiliki struktur bergabus dan terlihat berwarna kehijauan. Namun kini juga telah diketahui bahwa lentisel sebenarnya juga terdapat pada akar, seperti penjelasan yang terdapat dalam jurnal Onrizal (2005), di jelasakan bahwa akar merupakan organ yang kontak secara langsung dengan lingkungan salin, oleh karena itu akar merupakan suatu struktur dan berfungsi mengatur pengambilan dan transfor ion. Akar merupakan barrier utama terhadap pergerakan larutan ke dalam tumbuhan dan sebagai hasilnya konsentrasi ion yang diantarkan ke tunas sangat berbeda dari konsentrasi ion pada medium eksternal.
Fungsi Lentisel
- Membantu proses pertuakaran gas antara udara yang bebas di atmosfer dengan jaringan hidup pada batang serta akar.
- Membantu proses pernapasan pada batang.
- Membantu proses perkembangan pada batang.
Pernapasan pada tumbuhan terjadi juga pada batang. Di batang, oksigen (O2) masuk ke batang melalui lentisel, kemudian beredar secara difusi melalui ruang antar sel dan berdifusi ke sel-sel lainnya. Sisa pernapasan, yaitu karbondioksida (CO2) dikeluarkan melalui lentisel. Keluar masuknya udara pernapasan ini terjadi secara difusi.
Jenis Jenis Lentisel
Lentisel umum ditemukan pada periderm akar dan batang. Ukurannya berkisar antara yang kecil yang hampir tak kasat mata sampai yang sepanjang satu senti meter. Lentisel tersusun dalam deretan atau ditemukan sendiri-sendiri secara terpisah. Felogen sinambung dengan felogen periderm di sampingnya, namun agak melengkung ke dalam sehingga tampak bertempat lebih dalam. Jaringan renggang yang terbentuk oleh felogen lentisel ke arah luar adalah jaringan pengisi atau pelengkap. Jaringan yang terbentuk ke arah dalam adalah feloderm (hidayat, 1995).
Pada dikotil dibedakan tiga jenis lentisel.
- Yang pertama yang paling sederhana dan memiliki jaringan pengisi terdiri dari sel bersuberin. Jaringan ini cukup kompak dan memperlihatkan lapisan tumbuh. Jaringan pengisi yang berdinding tipis itu terbentuk di waktu dini, sedangkan jaringan pengisi berdinding tebal dan lebah kompak berkembang kemudian. Contoh, Persea, Magnolia, Salix.
- Lentisel jenis kedua terdiri dari sekumpulan sel yang tersusun renggang tak bersuberin yang diakhir musim tumbuh yang diikuti dengan pembentukn lapisan sel bersuberin yang lebih kompak. Contuoh, Quercus,Sambucus,dan Tilia.
- Jenis ketiga menunjukan spesialisasi tertinggi. Jaringan pengisi berlapis-lapis, karena jaringan renggang tak bersuberin tersusun bergantian secara teratur dengan jaringan kompak bersuberin. Jaringan kompak membentuk lapisan penutup, masing-masing setebal beberapa sel, jaringan ini menahan jaringan renggang yang juga beberapa sel tebalnya.
No comments:
Post a Comment