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.