LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI

FISIOLOGI TUMBUHAN

PRAKTIKUM 8

“PENENTUAN KADAR KLOROFIL SECARA SPEKTROSKOPI”

DISUSUN OLEH

IRWIN SEPTIAN

F05110003

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

2012

“PENENTUAN KADAR KLOROFIL SECARA SPEKTROSKOPI”

Oleh : Irwin Septian

Pogram Studi Pendidikan Biologi, Jurusan Pendidikan MIPA, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,

Universitas Tanjungpura Pontianak

ABSTRAK

Praktikum ini bertujuan untuk mengukur laju fotosintesis dengan menguku kadar

klorofil daunnya pada panjang gelombang 663 nm dan 645 nm. Tujuan percobaan ini

adalah untuk mempelajari dan memberikan latihan cara penggunaan Spektrofotometer

dengan menentukan kadar klorofil pada daun bayam (Amaranthus spinosus). Oleh karena

itu, adakah perbedaan pigmen klorofil antara daun tua, setengah tua, dan daun muda pada

bayam? Pada daun yang mana jumlah klorofilnya yang paling tinggi? Serta faktor-faktor

apa saja yang mempengaruhi jumlah klorofil pada daun? Bahan yang digunakan adalah

daun bayam (Spinacia oleracea), yaitu daun yang muda, sedang, dan daun tua. klorofil a,

klorofil b, dan klorofil total pada daun muda adalah 14,54099; 20,88094; 18,42124.

Klorofil a, klorofil b ,klorofil total daun setengah tua adalah 21,16281; 22,44828;

19,80498. Sedangkan klorofil a, klorofil b ,klorofil total daun dewasa adalah 9,75346;

12,01274; 10,59794. Dari hasil tersebut, dapat diketahui bahwa jumlah klorofil pada daun

setengah tua lebih banyak dibandingkan daun muda dan daun dewasa.

Kata kunci: Klorofil, Daun Bayam (Spinacia oleracea), Spektrofotometer, Fotosintesis

A. Pendahuluan

Latar Belakang

Fotosintesis merupakan salah satu ciri khas yang hanya dimiliki oleh

tumbuhan sebagai organisme autotrof ( dapat menghasilikan makanan sendiri ).

oleh sebab itu fisiologi tumbuhan memiliki ciri khas tersendiri dalam

metabolismenya, fotosintesis memerlukan air ( H20 ) dan karbon dioksida ( CO2)

selain itu perlu klorofil dan cahaya matahari sebagai katalisator. Fotosintesis

hanya dapat berlangsung jika ada klorofil. hal ini dapat dilihat pada spektrum

absorbsi. Bentuk spektrum absorbsi klorofil tidak banyak berbeda dengan

spektrum absorbsi fotosintesis. Cahay merah dan biru merupakan 2 jenis cahaya

yang efektif dalam fotosintesis.

Fotosintesis hanya dapat terjadi di dalam sel tumbuhan yang memiliki

kloroplas sehingga untuk menetukan laju fotosintesis salah satunya adalah

menghitung kadar klorofil dalam daun karena semakin banyak klorofil dalam

suatu sel tumbuhan. maka dapat dipastikan tumbuhan tersebut memiliki laju

fotosintesis yang tinggi

Dasar Teori

Bayam merupakan herba yang perenial, bayam memiliki akar yang

tunggang dengan percabangan yang monopodial, batang nya bulat dan licin.

Bayam memiliki tata letak daun yang berselang-seling dengan bagian daun yang

tidak lengkap, pada ujung daun pada bayam terdapat ujung daun yang terbelah.

Bunga pada bayam adalah bunga yang tidak lengkap ( FKIP Unlam, 2005 ).

Klorofil adalah pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman,

Algae dan Cynobacteria. nama "chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno :

choloros= green (hijau), and phyllon= leaf (daun). Fungsi krolofil pada tanaman

adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses

fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat

(gula menjadi pati), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar

matahari (Subandi, 2008).

Klorofil merupakan pigmen hijau tumbuhan dan merupakan pigmen yang

paling penting dalam proses fotosintesis. Sekarang ini, klorofil dapat dibedakan

dalam 9 tipe : klorofil a, b, c, d, dan e. Bakteri klorofil a dan b, klorofil

chlorobium 650 dan 660. klorofil a biasanya untuk sinar hijau biru. Sementara

klorofil b untuk sinar kuning dan hijau. Klorofil lain (c, d, e) ditemukan hanya

pada alga dan dikombinasikan dengan klorofil a. bakteri klorofil a dan b dan

klorofil chlorobium ditemukan pada bakteri fotosintesin (Devlin, 1975).

Cahaya merupakan faktor penting bagi tumbuhan untuk melakukan

fotosintesis. Tanpa adanya cahaya, tumbuhan tidak mungkin bisa melakukan

fotosintesis. Setiap tumbuhan memerlukan panjang gelombang cahaya berbeda-

beda dalam penggunaannya pada proses fotosintesis. Ada tumbuhan yang hanya

memerlukan panjang gelombang 400nm, namun ada juga yang memerlukan

hingga 700nm. Cahaya matahari akan masuk ke dalam dan dan mengenai

lempeng tilakoid di dalam grana. Grana sendiri terdapat di dalam sebuah organel

sel yang disebut klorofil. Selain cahaya, proses fotosintesis juga memerlukan

karbondioksida dan air sebagai bahan bakunya (Campbell,2002).

Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spektrofotometer dan fotometer akan menghasilkan sinar dari spektrum dengan

panjang gelombang energi secara relatif. Jika energi tersebut ditransmisikan maka

akan ditangkap oleh klorofil yang terlarut tersebut. Pada fotometer filter sinar dari

panjang gelombang yang diinginkan akan diperoleh dengan berbagai filter yang

punya spesifikasi melewati banyaknya panjang gelombang tertentu (Noggle dan

Fritz, 1979).

Untuk memperoleh spektrum absorbsi, pertama-pertama pigmen klorofil

di ekstraksi, kemudian dengan spektrofotometer ditentukan nilai absorbannya

pada panjang gelombang tertentu. Klorofil merupakan molekul organik yang

kompleks. Struktur dasar klorofil a dan b adalah suatu porifirin, terdiri dari 4

cincin pirol dengan atom Mg di tengahnya. Rumus empiris klorofil a dan b adalah

C55H72O5N4Mg dan C55H70O6N4Mg ( Daningsih, 2012 ).

Masalah

Masalah yang diangkat penulis dalam laporan ini adalah

1. Faktor –faktor apa saja yang mempengaruhi laju fotosintesis?

2. Bagaimanakah cara mengukur kadar klorofil suatu tanaman menggunakan

alat spektrofotomoter?

3. Pada gelombang berapa, nilai absorban klorofil paling tinggi ?

B. Tujuan

Percobaan kali ini bertujuan dilakukan untuk mempelajari dan

memberikan latihan cara penggunaan spektrofotometer. Untuk keperluan ini,

penentuan kadar klorofil adalah salah satu contoh dalam penggunaan

spektrofotometer dan tanaman yang dijadikan percobaan adalah Tanaman Bayam

( Amaranthus spinosus )

C. Material dan Metoda

Praktikum ini dilakukan pada hari Sabtu, 26 Mei 2012 di Laboratorium

Pendidikan Biologi FKIP Untan pada pukul 07.30 sampai pukul 09.30 WIB.

• Alat dan Bahan

Alat yang digunakant alat yang digunakan adalah mortar dan alu, gelas ukur,

Spektrofotometer Genesys 10, tabung reaksi, pipet tetes

Bahan yang digunakan untuk diuji kandungan klorofilnya adalah daun bayam

( Amaranthus spinosus ) serta aseton 80 %, akuades.

•Metoda

Untuk perobaan pengukuran kadar klorofil, yaitu mengukur kadar klorofil

dari suatu daun tanaman yang umurnya berbeda. Untuk memperoleh umur

yang berbeda ini kita ambil patokan sebagai berikut :

1. Daun umur muda diambil daun pada pucuk

2. Daun setengah tua diambil daun nomor 3 dari pucuk

3. Daun dewasa diambil daun nomor 5 ke bawah

Kemudian 1 helai daun yang masih segar di haluskan dengan

menggunakan mortar dan alu sampai semua pigmen klorofil telah keluar

seluruhnya dan hal ini dapat dilihat dari ampasnya yang berwarna putih. Lalu

dicampur dengan aceton 60% sebanyak 100 ml, kemudian disaring dengan

saringan Buchner dan selanjutnya dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml

hingga mencapai batas. Kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan

ditutup menggunakan aluminium foil, lalu di biarkan selama 1 minggu.

Kemudian di ukur kadar klorofilnya menggunakan spektrofotometer. Dengan

menggunakan cuvet, optica density (OD) di ukur dari ekstrak dengan

menggunakan panjang gelombang 663 nm dan 645 nm. Konsentrasi klorofil

dapat di hitung dengan rumus Arnon (1949) dengan membandingkan OD

pada 663 nm dan 645 nm dalam sel yang tebalnya 1 cm dengan menggunakan

koefisien absorbs spesifik yang telah ditentukan oleh Mac Kinner (1941)

sebagai berikut:

Klorofil total (mg/l) = 20,2 D645 + 0,02 D663

Klorofil a = 12,7 D663 + 2,69 D634

Klorofil b = 22,9 D645 + 0,02 D663

D. Data Pengamatan

Tabel 1 Pengamatan absorban saat penggunaan spektofotometer

Jenis Daun λ = 645 λ = 663

Absorban Absorban

Daun Muda 0,229 0,289

Daun Sedang 0,214 0,442

Daun Tua 0,193 0,453

Tabel 2 Perhitungan kadar klorofil daun bayam

Daun Klorofil

Total (mg/l) a (mg/l) b (mg/l)

Daun Muda 4,63158 4,28631 5,24988

Daun Sedang 4,33164 6,18906 4,90944

Daun Tua 3,90766 6,27227 4,42876

Gambar 1 Spektrofotometer merk SHIMADZU.

Gambar 2 Tempat untuk mengukur panjang gelombang (tempat cuvet)

Gambar 3 Saat mengkalibrasi spektrofotometer sebelum di ubah panjang gelombangnya dari 645 ke 663 dengan menggunakan akuades.

Gambar 2.4. Tampilan layar spektrofotometer saat menghitung kadar klorofil.

E. PEMBAHASAN

Pada percobaan penentuan kadar klorofil secara spektroskopi, digunakan

daun bayam sebagai bahan percobaan. Adapun daun bayam yang digunakan

terdiri dari tiga macam berdasarkan umur muda diambil bagian pucuk, daun

setengah tua yang diambil daun no tiga dari pucuk, kemudian daun dewasa yang

diambil daun nomor lima ke bawah. Hal tersebut dimaksudkan untuk mengetahui

kadar klorofil, baik klorofil a maupun klorofil b daun bayam berdasarkan umur

daun tersebut pada panjang gelombang 663nm dan 645nm.

Penggunaan aseton dalam praktikum kali ini dimaksudkan agar klorofil

dalam ektrsak daun bayam dapat terlepas dan klorofil inilah yang akan diukur

nilai absorbannya menggunakan spektrofotometer

Dapat dilihat pada tabel 1, bahwa klorofil total, klorofil a, dan klorofil b

pada daun muda adalah 4,63158; 4,28631; 5,24988. Klorofil total, klorofil

a ,klorofil b daun setengah tua adalah 4,33164; 6,18906; 4,90944. Sedangkan

klorofil total, klorofil a ,klorofil b pada daun dewasa adalah 3,90766; 6,27227;

4,42876. Dari hasil tersebut, dapat diketahui bahwa jumlah klorofil pada daun

setengah tua lebih banyak dibandingkan daun muda dan daun dewasa.

Kadar klorofil pada daun setengah tua lebih banyak daripada kadar klorofil

daun tua dan daun muda dikarenakan hasil fotosintesis dari daun tersebut tidak

digunakan untuk pertumbuhan bagian tumbuhan tersebut, akibatnya jumlah

klorofilnya lebih banyak. Sedangkan pada daun yang tua sudah mulai mengalami

kerusakan pada jaringan daunnya. Oleh karena itu, jumlah klorofil pada daun

tersebut tidak lagi maksimal. Sedangkan pada daun yang muda, hasil fotosintesis

digunakan untuk perkembangan dari sel-sel meristematik supaya tanaman tersebut

dapat bertahan lebih lama. Tumbuhan dapat tumbuh tidak terbatas karena

tumbuhan memiliki jaringan embrionik yang selalu tersedia, yang disebut

meristem, pada daerah pertumbuhan. Sel–sel meristematik membelah terus untuk

menghasilkan sel–sel baru. Pola pertumbuhan tumbuhan bergantung pada letak

meristem. Meristem apical berada pada ujung akar dan pucuk pada tunas,

menghasilkan sel-sel bagi tumbuhan untuk tumbuh memanjang.

Kadar klorofil yang berbeda antara daun dewasa, daun setengah tua, dan

daun muda dipengaruhi oleh faktor luar dan faktor dalam pada saat

pembentukannya, yaitu faktor gen, cahaya, air, temperatur, dan lain-lain. Hal

tersebut sesuai dengan pendapat Dwidjoseputro (1980) yang menyatakan bahwa

Faktor-faktor yang berpengaruh kepada pembentukan klorofil adalah :

1. Faktor pembawaan

2. Cahaya

3. Oksigen

4. Karbohidrat

5. Nitrogen, magnesium dan besi

6. Air

7. Temperatur

F. KESIMPULAN

Daun stengah tua memiliki kadar total yang lebih tinggi dibandingkan

dengan kadar pada daun muda dan daun yang tua. Pada daun setengah tua

memiliki kadar klorofilnya paling tinggi, hal ini dikarenakan aktivitas pada saun

setengah tua sangat tinggi, selain itu kandungan nutrien mineral daun setengah tua

telah terpenuhi. Umur daun sangat mempengaruhi proses fotosintesis, dimana

proses penuaan akan berdampak pada kelambanan proses fotosintesis. Sehingga

daun yang telah tu memiliki kadar klorofil yang lebih rendah. Namun dalam

beberapa kondisi seringkali nutrisi yang jumlahnya terbatas lebih sering

didistribusikan ke daun yang lebih tua daripada ke daun yang lebih muda,

sehingga kadar klorofil daun setengah tua lebih tinggi dibandingkan pada daun

muda.

SARAN

Diharapkan untuk asisten lebih tegas lagi kepada praktikan, agar praktikan juga

bisa serius dalam melakukan percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell ,N.A,dkk.2002. Biologi Edisi kelima,jilid 1.Erlangga : Jakarta.

Campbell, Neil A. Dkk. 2004. Biologi. Jakarta : Erlangga

Devlin, Robert M. 1975. Plant Physiology Third Edition. New York : D. Van

Nostrand.

Dwidjoseputro. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia, Jakarta

FKIP Unlam. 1995. PRAKTIKUM III Topik : Sub classis Hammamelidae dan

Caryophyliidae.Banjarmasin : Lab Biologi FKIP UNLAM

Noggle, Ray, R dan Fritzs, J. George. 1979. Introductor Plant Physiology. New

Delhi : Mall of India Private Ilmited.

Other,article.2007.http://portal.cbn.net.id/cbprtl/cybermeb/detail.aspx?

x=Natural+Healin g&y=cybershopping%7C11%C0%7C3% (diakses 21

mei 2012).

Subandi, Aan. 2008. Metabolisme. (http://metabolisme.blogspot.com/2007/09. 06

April 2008) diakses 21 Mei 2012.

Walters, R. G. 2005. Towards an understanding of photosynthetic acclimation.

Journal of Experimental Botany. 56 (411) : 435 – 447.

LAMPIRAN]Perhitungan kadar klorofil pada daun bayam :Rumus :Klorofil Total (mg/l) = 20,2 D645 + 0,02 D663

Klorofil a = 12,7 D663 + 2,69 D645

Klorofil b = 22,9 D645 + 0,02 D663

Daun Muda :Klorofil Total = (20,2 x 0,229) + (0,02 x 0,289)

= 4,6258 + 0,00578 = 4,63158Klorofil a = (12,7 x 0,289) + (2,69 x 0,229)

= 3,6703 + 0,61601 = 4,28631Klorofil b = (22,9 x 0,229)+ (0,02 x 0,289)

= 5,2441 + 0,00578 = 5,24988

Daun Sedang :

Klorofil Total = (20,2 x 0,214) + (0,02 x 0,442)= 4,3228 + 0,00884 = 4,33164

Klorofil a = (12,7 x 0,442) + (2,69 x 0,214)= 5,6134 + 0,57566 = 6,18906

Klorofil b = (22,9 x 0,214) + (0,02 x 0,442)= 4,9006 + 0,00884 = 4,90944

Daun Tua :Klorofil Total = (20,2 x 0,193) + (0,02 x 0,453)

= 3,8986 + 0,00906 = 3,90766Klorofil a = (12,7 x 0,453) + (2,69 x 0,193)

= 5,7531 + 0,51917 = 6,27227Klorofil b = (22,9 x 0,193) + (0,02 x 0,453)

= 4,4197 + 0,00906 = 4,42876