BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang
kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat
dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Seperti halnya
mitokondria, kloroplas mempunyai membran luar dan membran dalam.
Hasil fotosintesis berupa amilum dan oksigen. amilum
inilah yang menjadi nutrisi bagi tumbuhan. Amilum digunakan sebagai sumber
energi dan bahan untuk membuat senyawa lain yang dibutuhkan tumbuhan. Sebagian
dari amilum ini disimpan sebagai cadangan makanan.
Pada praktikum ini akan melihat simpanan amilum yang
terdapat pada bagian daun tumbuhan. Oleh karena itu, dilakukan percobaan uji
simpanan amilum dalam daun dengan metode Sachs.
B.
Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu mengamati
simpanan amilum dalam daun.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Karbohidrat merupakan suatu golongan senyawa yang
terdiri dari atau dapat dihidrolisis menjadi polisakarida aldehid dan keton.
Karbohidrat dalam tanaman adalah tepung atau amilum atau pati. Amilum adalah homopolimer
(suatu polimer yang terbentuk oleh hanya satu macam unit monomerik) dari
glukosa yang digabung oleh mata rantai yang sama dengan maltosa. Macam amilum
utama adalah amilosa dan amilopektin (bila dilarutkan dengan iodin memberikan
warna merah ungu). Sedangkan amilosa memberikan warna biru (Fressenden, 1997).
Proses fotosintesis akan menghasilkan karbohidrat,
terutama glukosa. Diantara berbagai karbohidrat yang penting yang dapat
dibentuk oleh tumbuhan dari glukosa adalah selulosa, sukrosa dan pati/amilum.
Amilum didalam tumbuhan banyak tersimpan dalam akar, umbi ataupun biji-bijian.
Butir-butir amilum itu sebenarnya semula terdapat di dalam kloroplas daun
sebagai hasil fotosintesis. Pada kebanyakan tumbuhan dikotil juga monokotil,
pati mulai terkumpul pada daun segera setelah terjadi proses fotosintesis yang
berjalan cepat, sehingga pada tanaman dikotil mempunyai daun pati sedangkan daun
monokotil mempunyai daun gula (Loveless, 1994).
Hopkins (1995) menyatakan bahwa pembentukan
karbohidrat terjadi pada tempat dimana cahaya menyinari bagian yang hijau
karena bagian tersebut mangandung klorofil. Kehadiran karbohidrat dapat
diketahui dari Iodin-Amilum. Bagian daun yang tertutup ketas alumunium foil dan
dikenai sinar matahari, maka setelah dimasukkan dalam alkohol panas dan aquades
panas, kemudian ditetesi larutan iodin, maka bagian tersebut tidak akan
terbentuk warna ungu, tetapi bagian yang tidak ditutupi nampak berwarna ungu.
Pembentukan pati terjadi melalui suatu proses yang
melibatkan sumbangan berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan
UDPG yang disebut adenosin difosfoglukosa (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung
dengan menggunakan ATP dan glukosa 1-p. Tentunya warna pada daun yang diuji
seharusnya berwarna coklat iodin, sedangkan pada daun yang digunakan sebagai
kontrol akan berwarna lebih gelap. Hal ini karena daun yang di beri perlakuan
tidak menghasilkan amilum sehingga tidak menimbulkan warna ungu (Dwijosepoetro,
1994).
Amilum disusun di dalam kloroplas dan juga di dalam
leukoplas sebagai tempat untuk menyimpan. Penyusunan amilum memerlukan bahan
berupa glukosa-1-pospat serta bantuan enzim berupa posporilase amilum. Molekul
glukosa-1-pospat dapat digandeng-gandengkan dengan pertolongan posporilase ini.
Pada penggandengan itu terlepaslah molekul pospat (Dwidjoseputro, 1994).
Dwijoseputro (1994) menyatakan bahwa setelah semua
klorofil larut, semua bagian daun ditetesi I-KI maka, warna daun yang semula
transparan akan berubah menjadi ungu gelap. Hal ini menandakan adanya amilum
pada daun tersebut, karena reaksi iodium dalam amilum menimbulkan warna biru
kehitam-hitaman. Sedangkan pada daun yang ditutup alumunium foil akan berwarna
coklat. Namun dalam percobaan tidak dihasilkan warna ungu. Hal ini dikarenakan
larutan IKI yang dipakai sudah tidak berfungsi.
Menurut Salisbury dan Ross (1992), pembentukan pati
atau amilum terjadi terutama melalui satu proses yang melibatkan sumbangan
berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan UDPG yang disebut
adenosin difosfoglukosa (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung dengan menggunakan
ATP dan glukosa 1-fosfat di kloroplas dan plastid lainnya.
Karbohidrat yang terbentuk pada tumbuhan dalam
bentuk pati atau amilum. Pembentukan amilum pada umumnya berlangsung melalui
proses yang sama secara berulang-ulang dengan menggunakan glukosa dari gula
nukleosida yang mirip UDPG yang disebut sebagai Adenosin Difosfat (ADPG)
(Lakitan, 2000).
Pembentukan pati terjadi melaui suatu proses yang
melibatkan sumbangan berulang unit glukosa dari gula nukleotida serupa dengan
UDPG yang disebut adenosin difosfoglukosa, ADPG. Pembentukan ADPG berlangsung
dengan menggunakan ATP dan glukosa-1-fosfat di kloroplas dan plastid. Molekul
amilosa yang sedang tumbuh dengan unit glukosa yang mempunyai gugus reaksi C-4
pada ujungnya, bergabung dengan C-1 glukosa yang ditambahkan dari ADPG. Pati
sintetase, yang mengkatalisis reaksi tersebut diaktifkan oleh K+. Cabang pada
amilopektin antara C-6 pada rantai utama dan C-1 pada rantai cabang dibentuk
oleh berbagai isoenzim dari beberapa enzim yang secara ringkas disebut enzim
percabangan atau enzim Q. Tingkat cahaya yang tinggi dan siang hari yang
panjang, menguntungkan fotosintesis dan translokasi karbohidrat. Sehingga
menyebabkan penimbunan satu atau lebih butir pati di kloroplas dan penyimpanan
pati di amiloplas. Pembentukan pati di kloroplas diuntungkan oleh cahaya
terang, sebab enzim yang membentuk ADPG secara alosetrik diaktifkan oleh 3-PGA
dan dihambat secara alosetrik Pi (Preiss). Kandungan 3-PGA agak meningkat saat
terang sewaktu penambahan CO2 terjadi, tapi kandungan Pi agak turun
karena ditambah ADP untuk membentuk ATP selama fosforilasi fotosintesis
(Salisbury & Ross,1992).
Tanaman jika pada bulan-bulan yang dingin,
konsentrasi gula tinggi sedangkan kadar amilum menyusut, bulan-bulan panas
keadaan itu berkebalikan. Persediaan air yang berlabihan menambah kegiatan
penyusunan amilum. Perubahan pH membawa perubahan kegiatan enzim. pH 7
merupakan pH optimal untuk pembentukan gula, sedang gula akan terbentuk menjadi
amilum jika pH sampai dibawan 7 (Kimball, 1989).
BAB III
METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat
Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum adalah
sebagai berikut :
Hari / tanggal : Kamis, 14 November 2013
Pukul : 15.00 WITA - selesai
Tempat : Laboratorium Biodiversity
Jurusan Biologi FMIPA
UNTAD
B.
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum
adalah sebagai berikut :
a. Alat
1.
Petridish
2.
Gelas Kimia 1000 ml
3.
Hot Plate
4.
Pinset
b. Bahan
1.
Daun Catharantus roseus (Tapak dara)
2.
Air
3.
Alkohol 98 % low quality
4.
Aluminium foil
5.
Larutan JKJ
C. Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam praktikum
ini adalah sebagai berikut :
1. Membungkus daun pada tanaman dibagian tengah daun dengan menggunakan alumunium foil selama 22 jam.
2. Memanaskan air dan alkohol 98 % pada masing-masing gelas kimia 1000 ml
menggunakan hot plate sampai
mendidih.
3. Memasukkan daun yang sudah dibungkus dengan
alumunium foil ke dalam alkohol 98 % mendidih selama 15
menit.
4. Membilas daun tanaman dengan menggunakan air yang telah
dipanaskan selama 5 menit.
5. Merendam daun tersebut menggunakan larutan JKJ selama 10 menit dan
membilas daun tersebut menggunakan air mengalir.
6. Mengamati perubahan warna yang terjadi pada
daun.
BAB
IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A.
Hasil Pengamatan
Adapun
hasil pengamatan yang diperoleh dalam praktikum ini yaitu :
|
No.
|
Gambar
|
Perlakuan
|
Perubahan
Warna
|
|
1.
|
 |
Kondisi
daun normal, yang ditutupi alumunium foil.
|
Masih
pada keadaan warna awal.
|
|
2.
|
 |
Kondisi
daun yang telah dicelupkan ke dalam larutan Alkohol panas 95%.
|
Warna
daun menjadi hijau pucat.
|
|
3.
|
 |
Kondisi
daun setelah direndam di air panas.
|
Warna
daun hijau pucat.
|
|
4.
|
 |
Kondisi
daun setelah dicelupkan larutan JKJ.
|
Warna
daun menjadi kecoklatan.
|
|
5.
|
 |
Daun
ditiriskan beberapa saat
|
Warna daun yang telah di tutupi
oleh aluminium foil yang berwarna kecoklatan
|
B.
Pembahasan
Proses fotosintesis merupakan suatu proses mereaksikan
karbondioksida dan air (menjadi karbohidrat dengan menggunakan energi cahaya).
Proses fotosintesis umunya berlangsung pada tumbuhan berklorofil di siang hari
ketika ada cahaya matahari. Fotosintesis juga dapat berlangsung pada malam hari
jika ada sumber cahaya misalnya cahaya lampu. Bagian daun yang terkena cahaya
akan mengalami reaksi fotosintesis dan membentuk amilum sedangkan bagian daun
yang tidak terkena cahaya matahari tidak akan melakukan reaksi
fotosintesis sehingga amilum tidak akan
terbentuk.
Pada praktikum ini mengenai karbohidrat dalam
tanaman yaitu untuk mengetahui simpanan amilum dalam daun tapak dara (Catharantus roseus) yang belum diambil
dari tanamannya. Daun tapak dara (Catharantus
roseus) di-bungkus di bagian tengah daun dengan menggunakan alumunium foil
selama 22 jam yang bertujuan untuk menghalangi terjadi fotosintesis yang
disebabkan klorofil yang tidak mendapatkan cahaya matahari akibat alumunium
foil dan menghalangi pertukaran oksigen dan karbondioksida. Setelah 22 jam daun
tersebut dipetik dari tanaman dan alumunium foil pada daun di buka, kemudian
daun di masukkan ke dalam alkohol 98% yang sudah mendididh. Hal ini dilakukan
untuk mematikan sel-sel tanaman dan melunakkan jaringan daun, selain itu
alkohol berfungsi sebagai pelarut yang
akan melarutkan dan meluruhkan klorofil pada daun dan alkohol juga dapat
mengakibatkan pigmen warna daun menjadi luntur. Warna daun yang berwarna hijau
tua menjadi hijau muda sehingga dengan mudah melihat perbandingan amilum pada
daun. Daun yang telah direbus dengan alkohol kemudian dicuci dengan air panas
agar menghilangkan alkohol pada daun. Setelah daun direbus dalam air, kemudian
dicuci dengan menggunakan air, daun dimasukkan kedalam petridish kemudian
direndam dengan menggunakan larutan JKJ. Larutan JKJ berfungsi untuk melihat
pembentukan amilum dalam daun. Iodium akan berikatan dengan amilum sehingga
membentuk warna ungu. Pembentukan warna ungu pada bagian yang tidak ditutupi
alumunium foil menunjukkan terjadinya fotosintesis sehingga membentuk amilum
sedangkan bagian tengah daun yang ditutup alumunium foil berwarna kekuningan
yang menunjukkan tidak adanya amilum yang terbentuk karena fotosintesis tidak
terjadi pada bagian tersebut.
Karbohidrat utama yang tersimpan pada tumbuhan dalam
bentuk pati dan selulosa. Pati atau amilum banyak tersimpan pada kloroplas daun
yang juga merupakan tempat terjadinya proses fotosintesis. Kloroplas mempunyai
sistem membran dalam. Membran ini terorganisasi menjadi kantong pipih berbentuk
cakram yang disebut tilakoid. Tiap-tiap tilakoid merupakan ruang tertutup dan
berfungsi sebagai tempat pembentukan ATP. Di sekeliling tilakoid terdapat
cairan yang disebut stroma yang berperan dalam reaksi fotosintesis.
Karbohidrat tersimpan dalam bentuk amiloplas yang
terbentuk sebagai hasil translokasi sukrosa atau karbohidrat lain dari daun.
Pengangkutan amilum dari sel ke sel adalah dalam bentuk gula karena gula larut
dalam air. Amilum terdiri atas 2 bagian,
yaitu amilosa dan amilopektin. Amilosa
lebih mudah larut dalam air. Untuk mengetahui adanya karbohidrat dalam tanaman
dapat dilakukan suatu pengujian. Amilosa bereaksi dengan Iod (I) menghasilkan
perubahan warna komplek merah ungu. Warna ini ditimbulkan oleh ikatan lemah
diantara molekul pati atau amilum dan Iod.
BAB V
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang di peroleh dari praktikum ini
adalah sebagai berikut :
1. Proses fotosintesis memerlukan energi cahaya
matahari untuk mereaksikan karbondioksida dan air menjadi karbohidrat.
2. Amilum yang terbentuk tersimpan dalam kloroplas dan
ketika bereaksi dengan iodium membentuk warna ungu kehitaman.
- Larutan JKJ
berfungsi untuk mengikat Iodium sehingga simpanan amilum dalam daun terlihat dengan tanda adanya
bagian warna ungu kehitaman.
- Hasil
pengamatan yang diperoleh yaitu daun yang tidak tertutupi aluminium foil,
warna daunnya berubah menjadi ungu kehitaman. Hal ini disebabkan karena
pada daun tersebut terdapat simpanan amilum.
B.
Saran
Diharapkan kepada praktikan untuk praktikum
selanjutnya harus lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar hasil yang
diperoleh lebih akurat lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, D., 1994, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT
Gramedia, Jakarta.
Fressenden R. J., 1997, Plant
and Introduction to Modern Botany, Macmillan Publishing Co., Inc,
New York.
Hopkins, 1995, Biologi, ITB, Bandung.
Kimball, John. W., 1989, Biologi Jilid I Edisi kelima, Erlangga,
Jakarta.
Lakitan, 2000, Fisiologi Tanaman, PT Bina Aksara, Jakarta.
Loveless, 1994, Study
Guide to Accompany Botany, Chesther Bistane Toronto, Singapore
Salisburry,F. B. dan Ross W. C., 1992, Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB Press, Bandung.
