Minggu, 14 Maret 2010

Pengaruh Warna Cahaya Terhadap Banyaknya Gelembung Udara yang Dihasilkan Hydrilla

1. Judul
Pengaruh Warna Cahaya dan Pemberian Soda Kue terhadap LBanyaknya Gelembung yang dihasilkan oleh Tanaman Hydrilla Verticillata

2. Latar Belakang
Dalam beberapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya unntuk hidup dan pertumbuhan.
Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki khusus oleh tumbuhan hijau adalah kemampuan dalam menggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Tumbuhan tingkat tinggi pada umumnya tergolong pada organisme autotrof, yaitu makhluk hidup yang dapat mensintesis sendiri senyawa organik yang dibutuhkannya. Senyawa organik yang baku adalah rantai karbon yang dibentuk oleh tumbuhan hijau dari proses fotosintesis. Fotosintesis atau asimilasi karbon adalah proses pengoubahan zat-zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tumbuhan yang mempunyai klorofil. Proses ini hanya akan terjadi jika ada cahaya dan melalui perantara pigmen hijau daun yaitu klorofil yang terdapat dalam kloroplas.
Kalau fotosintesis adalah suatu proses penyusunan (anabolisme atau asimilasi) di mana energi diperoleh dari sumber cahaya dan disimpan sebagai zat kimia, maka proses respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disasimilasi) di mana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses – proses kehidupan.
3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
• Untuk membuktikan bahwa adanya oksigen yang dihasilkan dalam fotosintesis
• Untuk mengetahui adanya pengaruh warna cahaya terhadap proses fotosintesis

4. Kajian Teori
Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi dibagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986)
Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).
Fotosintesis berasal dari kata foton yang berarti cahaya dan sintesis yang berarti penyusunan. Jadi fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organic H2O dan CO2 menjadi senyawa organik yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari (Kimball, 2002).
Energi foton yang digunakan untuk menggerakkan elektron melawanan gradient panas di dalam fotosistem I dari sebuah agen dengan tenaga reduksi kuat, yang secara termodinamis mampu mereduksi CO2 di dalam fotosistem II dari air dengan pelepasan O2, jika sebuah molekul pigmen menyerap sebuah foton masuk ke dalam sebuah keadaan tereksitasi, karena satu elektronnya pada keadaan dasar pindah ke orbit (Anwar, 1984).
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 (Kimball, 1992).
Orang yang pertama kali menemukan fotosintesis adalah Jan Ingenhousz. Fotosintesis merupakan suatu proses yang penting bagi organisme di bumi, dengan fotosintesis ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara langsung maupun tidak langsung. Jan Ingenhosz melakukan percobaan dengan memasukkan tumbuhan Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang berisi air. Bejana gelas itu ditutup dengan corong terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi yang diisi air hingga penuh, kemudian bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu yang menandakan adanya oksigen (Kimball, 1993).
Pada tahun 1860, Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkoholdan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum (Malcome, 1990).
Fotosistem ada dua macam, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Fotosistem I tersusun oleh klorifil a dan klorifil b dengan perbandingan 12:1 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 700 nm. Pada fotosistem II perbandingan klorofil a dan klorofil b yaitu 1:2 dan tereksitasi secara maksimum oleh cahaya pada panjang gelombang 680 nm (Syamsuri, 2000).
Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :
Kloropil
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 + Energi
Sinar matahari
Tergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis (Syamsuri, 2000).
Cahaya yang nampak mempunyai bagian kecil yang disebut spektrum elektromagnetik, dimana termasuk gelombang radio, gelombang mikro dan sinar x. Cahaya putih terdiri dari beberapa jumlah panjang gelombang cahaya, setiap gelombang mewakili satu warna tertentu. Hal ini dapat dilihat dari pelangi yang tercipta dari tetesan air, memecah sinar matahari menjadi beberapa gelombang cahaya dan nampak warna yang berbeda. Panjang gelombang cahaya biasa diukur dengan satuan nanometer (nm). Sinar yang bisa dilihat oleh mata manusia hanya di kisaran 380-700 nm. Sinar dengan gelombang lebih pendek disebut ultraviolet (UV) yang mempunyai panjang 300-350 nm, sedangkan gelombang yang lebih panjang disebut infra merah dengan panjang 700-750 nm. Contoh, lampu yang nampak berwarna biru memproduksi spektrum antara 400-500 nm, sedangkan lampu yang nampak berwarna merah memproduksi spektrum antara 650-700 nm.
5. Perumusan Masalah
1) Mengapa adanya gelembung gas yang dihasilkan?
2) Mengapa warna cahaya mempengaruhi banyaknya gelembung gas yang dihasilkan?
3) Mengapa soda kue mempengaruhi adanya gelembung gas yang dihasilkan?
4) Warna apa yang menghasilkan gelembung gas paling banyak?
6. Pembatasan Masalah
1) Mengapa warna cahaya mempengaruhi banyaknya gelembung gas yang dihasilkan?
2) Mengapa soda kue mempengaruhi adanya gelembung gas yang dihasilkan?

7. Hipotesis
• Banyaknya gelembung gas yang dihasilkan dipengaruhi oleh warna cahaya dan pemberian soda kue.

8. Variabel
• Variabel Kontrol : air, cahaya
• Variabel Bebas : Warna cahaya dan soda kue
• Variabel Terikat : tanaman Hydrilla verticillata

9. Alat dan Bahan:
Alat :
1. Gelas Kimia 500 ml
2. Corong Gelas
3. Tabung Reaksi
4. Kawat berukuran 15 cm berbentuk S sebanyak 4 buah
5. Plastik Jilid berwarna merah, jinggga, kuning, hijau, biru, nila, ungu
6. Kursi Laboratorium
7. Baskom
8. Sendok Teh
9. Straples

Bahan :
1. Soda Kue (baking soda)
2. Air yang jernih
3. Tumbuhan air Hydrilla verticillata




10. Cara Kerja
• Tidak Menggunakan Soda Kue
1) Memasukkan beberapa cabang Hydrilla verticillata sepanjang kira-kira 15 cm ke dalam corong kaca.
2) Memasukkan corong kaca ke dalam beaker glass yang berisi air.
3) Menyanggah corong kaca dengan menggunakan 4 kawat
4) Diamkan selama satu menit untuk menetralkan.
5) Letakkan transparansi warna merah yang berbentuk kerucut.
6) Mengamati timbulnya gelembung-gelembung gas yang muncul dari potongan cabang /ranting yang terjadi selama lima menit.
7) Catat hasil penelitian ke dalam table
8) Lakukan langkah no.5 dengan menggunakan plastic transparansi warna jingga, kuning, hijau,biru,nila,ungu.

• Menggunakan Soda Kue
1) Memasukkan beberapa cabang Hydrilla verticillata sepanjang kira-kira 15 cm ke dalam corong kaca
2) Memasukkan corong kaca ke dalam beaker glass yang berisi air.
3) Menyanggah corong kaca dengan menggunakan 4 kawat.
4) Diamkan selama satu menit untuk menetralkan
5) Tambahkan satu sendok teh soda kue.
6) Letakkan transparasi warna merah yang berbentuk kerucut.
7) Mengamati timbuknya gelembung-gelembung gas yang muncul dari potangan cabang yang terjadi selama lima menit.
8) Catat hasil penelitian ke dalam tabel.
9) Lakukan langkah no.6 menggunakan plastic transparansi warna jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.




11. Tabel Pengamatan
• Banyaknya gelembung sebelum menggunakan soda kue
Menit ke- Warna cahaya
merah jingga kuning hijau biru nila ungu
1 23 80 66 94 123 102 146
2 46 160 132 188 246 204 292
3 69 240 198 282 369 306 438
4 92 320 264 376 492 408 584
5 115 400 330 470 615 510 730

• Banyaknya gelembung sesudah menggunakan soda kue
Menit ke- Warna cahaya
merah jingga kuning hijau biru nila ungu
1 71 90 95 112 138 144 162
2 142 180 190 224 276 288 324
3 213 270 285 336 414 432 486
4 284 360 380 448 552 576 648
5 355 450 475 560 690 720 810


12. Analisis Data
Berdasarkan hasil pengamatan diatas dapat dilihat bahwa banyaknya gelembung yang tidak menggunakan soda kue lebih sedikit daripada yang menggunakan soda kue. Hal ini dapat terjadi karena soda kue adalah bikarbonat soda yang bersifat basa. Soda kue ini akan mengeluarkan gelembung-gelembung udara jika ditambahkan dengan cairan yang bersifat asam. Pada tumbuhan, soda kue dapat mempercepat laju reaksi fotosintesis. Dapat dilihat pada reaksi dibawah ini:




Reaksi Soda Kue:
CO32- + H2O OH- + CO2 + H2O
Reaksi diatas tersebut merupakan penguraian dari soda kue jika ditambah air. Hasilnya berupa CO2 yang merupakan factor utama dari pembentukan reaksi fotosintesis. Jadi semakin banyak soda kue yang diberikan semakin banyak CO2 yang dihasilkan dan semakin cepat proses fotosintesis yang dilakukannya sehingga hasil dari fotosintesis yang berupa oksigen akan banyak yang dihasilkan.


Reaksi fotosintesis:
CO2 + H2O C6H12O6 + O2 + Energi

Selain soda kue yang mempengaruhi banyaknya gelembung gas yang dihasilkan, ternyata perbedaan warna cahaya juga mempengaruhi banyaknya gelembung gas yang dihasilkan. Warna-warna cahaya yang menggunakan plastik transparan merupakan spectrum warna. Spektrum warna terjadi dari gelombang electromagnet yang memiliki panjang gelombang yang besar dan frekuensi yang kecil, sehingga gelombang electromagnet di udara merambat dengan laju yang sama dan menghasilkan warna-warna yang berbeda-beda.
Pada percobaan diatas spectrum warna yang digunakan adalah sinar tampak (merah jingga kuning hijau biru nila ungu). Cahaya yang nampak mempunyai bagian kecil yang disebut spektrum elektromagnetik. Panjang gelombang cahaya biasa diukur dengan satuan nanometer (nm). Sinar yang bisa dilihat oleh mata manusia hanya di kisaran 380-700 nm. Sinar dengan gelombang lebih pendek disebut ultraviolet (UV) yang mempunyai panjang 300-350 nm, sedangkan gelombang yang lebih panjang disebut infra merah dengan panjang 700-750 nm.
Gelombang cahaya yang pendek <400 nm (biru-ultraviolet) akan cepat terserap oleh pigmen klorofil untuk melakukan fotosintesis. Pada Hydrilla verticillata cahaya biru-ultraviolet digunakan lebih banyak dari pada cahaya merah karena lebih mudah didapatkannya, lebih kuat di cahaya matahari dan lebih mudah melewati air. Spektrum merah tidak digunakan pada proses fotosintesis karena spectrum merah sangat sensitive.
Dalam reaksi fotosintesis akan lebih baik menggunakan cahaya biru-ultraviolet, maka otomatis kerja system pada reaksi terang (membutuhkan cahaya) akan maksimum dan menghasilkan glukosa yang lebih dari cukup dan melepaskan udara (oksigen) yang lebih dari cukup pula. Akan lebih banyak hasil udara yang dihasilkan pada yang membuat tumbuhan semakin produktif. Pada daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi.
Kedua fotosistem yang terdapat pada tumbuhan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat. lalu, Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen. Oksigen inilah yang berupa gelembung gas.
Jadi dari hasil penelitian diatas terbukti bahwa Hydrilla verticillata yang menggunakan plastic transparan berwarna ungu menghasilkan banyak gelembung gas.

13. Kesimpulan
1) Fotosintesis adalah proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan cahaya dan kloroplas.
2) Warna yang memiliki panjang gelombang pendek sangat cepat mempengaruhi laju fotosintesis sehingga menghasilkan banyak gelembung gas.
3) Penambahan soda kue sangat mempengaruhi laju fotosintesis sehingga mengasilkan banyak gelembung gas.
4) Gelembung-gelembung udara yang dihasilkan membuktikan bahwa adanya oksigen yang dihasilkan selama proses fotosintesis.

14. Saran
1) Percobaan seperti ini memerlukan pengamatan yang harus benar-benar diperhatikan, terlebih lagi saat memperhatikan gelembung udara yang dihasilkan dari proses fotosintesis.

16 komentar:

  1. terimakasih ka infonya sangat berharga untuk bikin laporan biologi di sma 12

    BalasHapus
  2. idem dengan komen diatas. terima kasih :)

    BalasHapus
  3. makasih ka rima :)

    BalasHapus
  4. makasih ya ka infonya... saya terbantu dalam pembuatan laporan biologi.. bener2 lengkap..

    BalasHapus
  5. hahhaha.... kak lagi dapat tugas ini juga.

    Makasih kak!

    BalasHapus
  6. wah jangan sebut merek dong, malu

    BalasHapus
  7. wah.. pada nyari disini semua thanks ya kakak dewa yg uda post

    BalasHapus
  8. thanks ya
    aku cari-cari
    rupanya ada disini
    weeeee

    BalasHapus
  9. wah thx bgt ni.. butuh bgt buat bikin laporan..tq

    BalasHapus
  10. mbak, comot bahan sedikit ya, buat bahan referensi laporan ilmiah

    he..he..he..

    TX
    ^^

    BalasHapus
  11. kenapa harus menggukan daun hydrilla verticillata ??

    BalasHapus
  12. waaah, makasih ya.. sangat bermanfaat sekali.

    BalasHapus
  13. baggus bgt buat tugas gue di kampus

    BalasHapus
  14. pas banget buat tugas praktikum gw

    BalasHapus
  15. plastik warna sudah dikalibrasikan belum ? sehingga cahaya yg tersaring benar benar sesuai dengan panjang gelombangnya. tidak bocor sehingga masih ada panjang gelombang dari warna lain.

    BalasHapus
    Balasan
    1. iya kalo cuman pake plastik jilidan gitu mah blum pas lamda nya. masih bocor hasilnya ga valid. gitu kata Guru gue....

      Hapus

please give some comment in here :) thank you