PENGARUH WARNA CAHAYA TERHADAP KECEPATAN

FOTOSINTESIS Percobaan Ingenhousz

KELOMPOK V

Komarudin M Zaelani

Heridant Yoga Utama

Anisa Kusumawardanirum

Mira Faradilla

XII IPA 5

SMA NEGERI 1 JONGGOL JALAN SUKASIRNA 36 KECAMATAN JONGGOL KABUPATEN BOGOR (16830)

http://www.sman1jonggol.sch.id

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Untuk membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan oksigen.

2. Mengamati faktor-faktor yang berpengaruh terhadap fotosintesis.

II. LANDASAN TEORI

a) Sifat-sifat Alami Cahaya

Cahaya merupakan bentuk energy yang dikelan sebagai energy elektromagnetik,

yang disebut juga radiasi. Energy elektromagnetik bergerak dalam gelombang

beritama yang analog dengan gelombang yang berirama yang diciptakan dengan

menjatuhkan kerikil ke dalam genangan air. Akan tetapi gelombang elektromagnetik

merupakan gangguan pada medan listrik dan medan magnetic, dan bukannya

gangguan pada medium materi seperti air.

Jarak antara puncak-puncak gelombang elektromagnetik disebut dengan Panjang

gelombang. Panjang gelombang berkisar antara kurang dari satu nanometer (untuk

sinar gama) hingga lebih dari satu kilometer (untuk gelombang radio) kisaran radiasi

ini dikenal sebagai spectrum elektromagnetik.

Spektrum Elektromagnetik, cahaya tampak dan bentuk energy elektromagnetik

lain beradiasi melalui angkasa sebagai gelombang yang panjangnya bermacam-

macam. Kita menerima panjang gelombang cahaya tampak yang berbeda-beda

berupa warna yang berbeda-beda. Cahaya putih merupakan campuran semua

panjang gelombang cahaya tampak. Prisma dapat memilah cahaya putih menjadi

warna-warna komponennya dengan cara membelokkan cahaya yang mempunyai

panjang gelombang yang berbeda-beda dalam drajat yang berbeda. Cahaya tampak

menggerakan fotosintesis.

Segmen yang paling penting bagi kehidupan adalah pita sempit yang panjang

gelombangnya berkisar antara kira-kira 380 hingga 750 nm. Radiasi ini dikenal

sebagai cahaya tampak, karena terdeteksi oleh mata manusia sebagai macam-macam

warna.

Model cahaya sebagai gelombang menerangkan banyak sifat cahaya, tetapi dalam

hal tertentu cahaya itu berperilaku seperti tersusun atas partikel-partikel diskret, yang

disebut Foton. Foton bukanlah objek kasat mata, tetapi foton itu bertindak seperti

objek yang memiliki jumkah energi yang tetap. Jumlah energy berbanding terbalik

dengan panjang gelombang cahayanya, semakin tinggi energy setiap foton cahaya

tersebut. Dengan demikian foton cahaya ungu (violet) berisi hampir dua kali lipat

energy foton cahaya merah.

Walaupun matahari meradiasikan spektrum penuh dari energi elektromagnetik,

atmosfer bertindak sebegai jendela slektif, yang membiarkan cahya tampak lewat dan

menyaring sebagian besar fraksi radiasi lainnya. Bagian spektrum yang dapat kita

lihat juga merupakan radiasi yang menggerakkan fotosintesis. Biru dan merah, dua

panjang gelombang yang paling efektif diserap oleh klorofil, merupakan warna yang

paling bermanfaat sebagai energy untuk reaksi terang.

b) Fotosintesis

Robert Meyer (1845) mengemukakan bahwa fotosintesis merupakan proses

biokimia yang sangat penting karena selama proses tersebut energi radiasi dikonversi

menjadi energi kimia yang bermanfaat bagi proses kehidupan.

Fotosintesis merupakan proses pengubahan zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil

menjadi zat organic (karbohidrat) dengan pertolongan cahaya. Peristiwa ini disebut

anabolisme karbohidrat, pertistiwa fotosintesis dapat dinyatakan dengan persamaan

reaksi kimia sebagai berikut :

6CO2 + 6 H2O 𝑐𝑎ℎ𝑎𝑦𝑎

𝑘𝑙𝑜𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙→ C6H12O6 + 6CO2

Jan Ingenhousz (1799), membuktikan bahwa fotosintesis dilepaskan oksigen. Hal

ini dibuktikan dalam percobaanya menggunakan tanaman air Hydrilla verticillata di

dalam gelas beker dibawah corong terbalik yang ujungnya diletakan sebuah tabung

reaksi. Organel yang berperan dalam fotosintesis adalah kloroplas. Organel tersebut

berisi pigmen klorofil yang menyebabkan warna hijau pada tumbuhan. Di setiap sel

terdapat 40-50 kloroplas. Di dalam kloroplas inilah terjadi penyerapan sinar oleh

klorofil dimulai pada proses fotosintesis. Kloroplas dibungkus oleh dua lapisan

membrane. Membran dalam berupa suatu membrane yang kompleks pada membran

ini terdapat beberapa lapisan kantong yang rata, disebut granum. Di dalam granum

terdapat warna zat klorofil dan molekul-molekul yang membantu penangkapan

energy sinar matahari. Di dalam seluruh granum terdapat larutan protein disebut

stoma.

c) Hydrilla verticillata

Hydrilla atau lebih sering disebut gulma air adalah tumbuhan tenggelam, biasanya

berakar, hidup selamanya di air. Gulma atau Hydrilla ini di perairan hidupnya sangat

melimpah dan kelimpahannya mempunyai efek negative terhadap perairan maupun

pada dunia budidaya. Hydrilla verticillata dapat mempengaruhi ukuran ikan dan

tingkat populasi di mana ikan predator tidak dapat berburu efektif dalam tikar tebal.

Tikar padat juga mengganggu nelayan, menghambat saluran irigasi, memperlambat

pengendalian banjir kanal, menciptakan air tergenang yang menjadi tempat

berkembang biak nyamuk, dan padatan atau seresahnya bahkan dapat menyebabkan

banjir, dan mengubah kualitas air dengan menurunkan kadar oksigen dan

peningkatan pH dan suhu air (Anonim, 2011).

Klasifikasi Hydrilla vertisillata

Menurut Pancho dan Soerjani (1978), klasifikasi Hydrilla adalah sebagai berikut :

Regnum : Plantae

Filum : Spermatophyta

Subfilum : Angiospermae

Kelas : Monokotelidon

Familia : Hydrocharitaceae

Genus : Hydrilla

Spesies : Hydrilla verticillata

Hydrilla verticillata memiliki rimpang putih kekuningan tumbuh di sedimen bawah air

sampai dengan kedalaman 2 m. Hydrilla adalah tanaman produktif, yang tumbuh

dengan cepat dalam air dan dapat berkembang dari beberapa sentimeter sampai 20

meter. Daun kecil (1 / 2 - 3 / 4 inci).

Kegunaan Hydrilla

Hydrilla dalam dunia ikan hias dapat dijadikan sebagai penghias

akuarium/aquarium seperti jenis lainnya

Tempat pemijahan Ikan seperti ikan

Menjadi makanan ikan

Tempat Sembunyi Ikan

III. ALAT DAN BAHAN

• Plastik berwarna @5 (Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru,Ungu, Pink, dan

Bening)

• Gelas Kimia 1000 ml

• Corong Kaca

• Tabung Reaksi

• Air 1000 ml

• Gunting/Cutter

• Hydrilla verticilata

• Lap

IV. CARA KERJA

1. Beberapa batang tanaman Hydrilla verticillata dimasukkan ke dalam corong

terbalik.

2. Corong ditempatkan ke dalam beker glass (1000 ml) yang berisi air 1000 ml

dalam keadaan terbalik (air harus penuh).

3. Pipa ujung corong ditutup dengan tabung reaksi yang berisi air secara terbalik

yang terisi penuh.

4. Perangkat percobaan ditempatkan di tempat yang terkena sinar matahari

langsung.

5. Perangkat percobaan di tutup dengan kotak plastik berwarna.

6. Amati gelembung air yang muncul setelah kurang lebih 5 menit dan Hitung

jumlah udara/gelembung-gelembung air selama 1 menit sebanyak 7 kali.

7. Catat hasil pada table pengamatan.

8. Kumpulkan data hasil pengamatan dari kelompok lain.

9. Buatlah data hasil pengamatan dalam bentuk tabel dan grafik mengenai

hubungan warna cahaya terhadap kecepatan fotosintesis.

V. DATA PENGAMATAN

Tabel Pengamatan

No Warna Plastik Jumlah Gelembung (O2/menit)

Rata-rata 1 2 3 4 5 6 7

1 Merah 16 47 52 67 70 102 137 70,41

2 Jingga 180 156 145 102 119 97 74 124,71

3 Kuning 430 410 360 136 192 110 85 246,14

4 Hijau 57 46 40 32 41 18 30 37,7

5 Biru 27 22 9 21 5 3 2 12,71

6 Pink 170 206 165 237 130 160 60 161,14

7 Ungu 88 102 104 119 42 23 65 77,5

8 Bening/transparan 170 132 428 155 156 157 157 191,57

70.14

124.71

246.14

37.7

12.71

161.14

77.5

191.57

0

50

100

150

200

250

JUM

LAH

GEL

ELEM

BU

NG

RA

TA-R

ATA

(O

2/M

ENIT

)

SPEKTURM CAHAYA TAMPAK

Grafik Pengaruh Cahaya Pada Laju Fotosintesis

Merah

Jingga

Kuning

Hijau

Biru

Pink

Ungu

Bening

VI. PEMBAHASAN

Spectrum warna merah

Spectrum warna merah memiliki panjang gelombang berkisar antara 700 nm

hingga 750 nm, menurut teori spectrum warna cahaya tampak ini merupakan

yang efektif untuk menyerap warna dalam fotosintesis untuk reaksi terang, tetapi

dalam hasil pengamatan warna merah menunjukan kecepatan reaksi dengan

kisaran gelembung 70.14 O2/menit.

Spectrum warna jingga

Spectrum warna jingga memiliki panjang gelombang berkisar antara 600 nm

hingga 650 nm kurang efektif dalam fotosintesis untuk reaksi terang dengan laju

kecepatan rata-rata gelembung per menit mencapai 124.71 O2/menit.

Spectrum warna kuning

Spectrum warna kuning memiliki panjang gelombang kisaran antara 550 nm

hingga 600 nm, cahaya ini juga memilki ketidakefektifan dalam penyerapan

spectrum cahaya untuk fotosintesis reaksi terang, namun pada percobaan

spectrum warna ini menunjukan kecepatan laju rata-rata fotosintesis gelembung

per menit mencapai 246.14 O2/menit.

Spectrum warna hijau

Spectrum warna cahaya hijau memiliki panjang gelombang kisaran 525 nm

hingga 500 nm, kurang efektif dalam penyerapan spectrum warna untuk

fotosintesis reaksi terang dengan laju kecepatan rata-rata fotosintesis gelembung

per menit mencapai 37.7 O2/menit.

Spectrum warna biru

Spectrum warna biru memiliki panjang gelombang dengan kisaran 450 nm hingga

500 nm, sangat tidak efektif dalam fotosintesis reaksi terang dengan hanya

mencapai laju fotosintesis rata-rata gelembung per menit 12.71 O2/menit.

Spectrum warna ungu

Spektrum warna ungu memiliki panjang gelombang berkisar antara 380 hingga

450 nm, sangat tidak efektif dalam penyerapan spectrum warna dalam fotosintesis

reaksi terang, kecepatan jalu rata-rata fotosintesis gelembung per menit mencapai

77.5 O2/menit.

Transparan

Memiliki panjang gelembang seperti spectrum warna merah yang merupakan

spectrum yang sangat efektif untuk menyerap warna, sehingga dari hasil

pengamatan plastic transparan dengan laju fotosintesis rata-rata gelembung per

menit mencapai 191.57 O2/menit.

VII. PERTANYAAN DAN JAWABAN

1. Berdasarkan kegiatan diatas, tentukan :

o Variabel bebas

- Warna pelastik yang dibuat bervariasi (Merah, Jingga, Kuning,

Hijau, Biru, Nila, Ungu dan Transparan)

o Variabel terikat

- Gelembung udara (O2)

o Variabel Control

- Tanaman Air (Hydrilla verticilata), sinar matahari dan air.

2. Perlakuan mana yang mrnghasilkan gelembung lebih banyak?

Mengapa?

- Perlakuan dengan warna plastik kuning dari hasil percobaan

menunjukan rerata paling tinggi dari kedelapan spectrum warna

yang diujikan, karena warna kuning memiliki panjang gelombang

kisaran 600 nm.

3. Perlakuan mana yang menghasilkan gelembung paling sedikit?

Mengapa?

- Perlakuan dengan warna plastik biru dari hasil percobaan

menunjukan rerata paling rendah dari kedelapan spectrum warna

yang diujikan, karena warna biru memiliki panjang gelombang

kisaran 450-500 nm

4. Gelembung air apakah yang dihasilkan dari percobaan tersebut?

Bagaimana cara membuktikannya?

- Gelembung air yang dihasilkan adalah oksigen (O2), hal itu dapat

dibuktikan ketika gelembung tersebut keluar dari Tumbuhan Air

yang melakukan fotosintesis.

5. Berdasarkan kegiatan tersebut tentukan faktor apakah yang

mempengaruhi fotosintesis?

- Faktor yang berpengaruh dari percobaan tersebut adalah warna

plastic dan pencahayaan sinar matahari, karena warna plastic

sangat menentukan panjang gelombang yang mempengaruhi

hasil dari fotosintesis.

6. Berdasarkan eksperimenmu warna cahaya manakah yang paling efektif

untuk proses fotosintesis?

- Seperti yang sudah dijelaskan pada pertanyaan nomor 2 bahwa

warna cahaya yang paling efektif adalah kuning.

VIII. PENUTUP

o Kesimpulan

- Spekrtum warna yang paling efektif untuk fotosintesis adalah kuning.

- Spektrum cahaya sangat berpengaruh pada fotosintesis.

- Spektrum cahaya sangat menentukan hasil dari fotosintesis.

o Saran

Kritik dan saran yang membangun sangat kami butuhkan utnuk kami jadikan

bahan koreksi dan introspeksi dalam segala hal mencakup isi maupun diluar

laporan ini.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.com

Pratiwi, D.A. 2009. Biologi SMA Jilid 3. Erlangga : Jakarta

Suwarno. 2009. Panduan Belajar Biologi Untuk SMA & MA Kelas XII. Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional : Jakarta

Campbell, N.A., J.B Reece. & L.G. Mitchell. 2003. Biologi. Edisi ke-5 Terj. dari: Biology.

5th ed. Oleh Manalu, W. Jakarta. Penerbit Eralangga.