Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan "Melihat Pigmen Tumbuhan dari Katografi Kertas"

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Pada proses fotosintesis tumbuhan memerlukan cahaya matahari,untuk menangkap cahaya tumbuhan  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. Pada praktikum ini akan melihat beberapa pigmen yang terdapat pada beberapa daun tumbuhan dari jenis yang berbeda.

B.  Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum Fisiologi Tumbuhan ini adalah mendeteksi jenis-jenis pigmen pada suatu daun tumbuhan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung klorofil atau pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari (Harborne, 1997).

Klorofil adalah pigmen yang merupakan katalisator fotosintesis yang sangat penting dalam semua jaringan tumbuhan berfotosintesis. Klorofil terdapat dalam kloroplas dan sering berkaitan dengan protein, tetapi mudah diekstraksi ke dalam pelarut lipid. Di dalam tumbuhan, paling sedikit terdapat lima jenis klorofil. Selain klorofil, di dalam tumbuhan juga terdapat pigmen warna lain yang disebut karotenoid. Selain sebagai pigmen warna, karotenoid juga membantu dalam fotosintesis. Terdapat lebih dari 300 jenis karotenoid, tetapi yang terdapat dalam tumbuhan tinggi hanya sedikit, umumnya berupa karoten. Salah satu turunan karotenoid, yaitu hidrokarbon tak jenuh turunan likopen atau turunan likopen teroksigenesi dikenal sebagai xantofil. Xantofil yang umum terdapat berupa monohidroksikaroten (ketrin dan rubixantin), dihdroksikaroten (zeakantin) atau dihidroksi-epoksikaroten (violaxantin) (Harborne, 1987).

Pigmen-pigmen tanaman biasanya dijumpai dalam plastid serta dalam vakuola. Tipe-tipe plastid ialah kloroplas, kromoplas, dan leukoplas. Kloroplas berwarna hijau sebagai akibat adanya pigmen klorofil yang lebih banyak. Kromoplas berwarna kuning, jingga, atau merah karena pigmen karotenoid. Leukoplas adalah plastid tanpa pigmen, biasanya terdapat pada jaringan yang tidak terkena cahaya (Hatta, 2002)

Warna hijau ditimbulkan oleh klorofil yang terdapat di dalam kloroplas. Dalam kloroplas juga dijumpai karotenoid yaitu pigmen kuning sampai merah, tetapi ditutupi oleh klorofil. Karotenoid akan tampak jika hanya terdapat sedikit atau tidak ada klorofil sama sekali. (Purwoko, 1999)

Untuk terjadinya fotosintesis, energi dalam bentuk elektron yang tereksitasi pada berbagai pigmen harus disalurkan ke pigmen pengumpul energi yang disebut sebagai pusat reaksi. Ada terdapat dua macam pusat reaksi pada membran tilakoid, keduanya merupakan molekul klorofil a yang berasosiasi dengan protein tertentu dan komponen-komponen membran lainnya. (Lukyanti, 1999)

Pigmen pada membran tilakoid sebagian besar terdiri dari dua jenis klorofil hijau, yakni klorofil a dan klorofil b. Juga terdapat pigmen kuning sampai jingga yang digolongkan sebagai karotenoid. Ada dua macam karotenoid, yaitu karotenoid hidrokarbon murni dan xantofil yang mengandung oksigen. Karotenoid tertentu juga ditemukan pada sellimut kloroplas yang memberinya warna kekuningan, sedangkan klorofil tidak dijumpai  pada selimut tersebut (Legender, 1998).

Fungsi utama sejumlah pigmen karotenoid tertentu ialah melindungi tumbuhan terhadap solarisasi dengan  cara menyerap kelebihan energi cahaya dan kemudian dilepas sebagai bahang. (Hatta, 2002).

Pigmen-pigmen yang lain dalam kloroplas memindahkan energinya untuk perangsangnya kepada P700 atau kepada P680. Untuk alasan ini, klorofil b, karotenoid, dan sebagian beasr dari molekul-molekul klorofil a terkadang dinamai pigmen antena. Masing-masing disetel untuk menyerap panjang gelombang tertentu dari cahaya secara paling efisien. Kemudian eneergi yang diterima diteruskan kepada P700 atau kepada P680. Hanya P700 dan P680 teroksidasi manakala cahaya mengenai kloroplas utuh. Karena peran redoks genting yang dilakukan, maka P700 dan P680 disebut pigmen pusat reaksi. (Purwoko, 1999).

Selain klorofil, di dalam kloroplas juga terdapat pigmen karotenoid, antosianin, dan fikobilin. Karotenoid mampu menyerap cahaya biru kehijauan dan biru keunguan. Karotenoid memantulkan cahaya merah, jingga, dan kuning. Karotenoid ini banyak ditemukan pada bunga, buah dan sayuran. Antosianin dan fikobilin merupakan pigmen merah dan biru. Antosianin banyak ditemukan pada bunga. Fikobilin banyak ditemukan pada kelompok ganggang merah dan Cyanobacteria. (Legender, 1998)

Karotenoid dapat berupa karotin (C₄₀H₅₆) berwarna jingga dan xantofil (C₄₀H₅₆O₂) berwarna kuning. Adanya kloroplas pada tumbuhan menyebabkan tumbuhan dapat berasimilasi karena di dalam kloroplas terdapat klorofil yang dapat menangkap sinar matahari untuk memasak makanan. (Harborne, 1987)

Pada tanaman tingkat tinggi ada 2 macam klorofil yaitu klorofil-a (C₅₅H₇₂O₅N₄Mg) yang berwarna hijau tua dan klorofil-b (C₅₅H₇₀O₆N₄Mg) yang berwarna hijau muda. Klorofil a dan b paling kuat menyerap cahaya di bagian merah (600-700 nm), sedangkan yang paling sedikit cahaya hijau (500-600 nm). Sedangkan cahaya berwarna biru dari spektrum tersebut diserap oleh karotenoid (Purwoko, 1999).

Klorofil menyerap cahaya berupa radiasi elektromagnetik pada spektrum kasat mata (visible).  Misalnya, cahaya matahari mengandung semua warna spektrum kasat mata dari merah sampai violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak diserap dengan baik secara merata oleh klorofil.  Klorofil dapat menampung energi cahaya yang diserap oleh pigmen cahaya atau pigmen lainnya melalui fotosintesis, sehingga klorofil disebut sebagai pigmen pusat reaksi fotosintesis. Dalam proses fotosintesis tumbuhan hanya dapat memanfaatkan sinar dengan panjang gelombang antara 400-700 nm (Hatta, 2002).

BAB III

METODOLOGI

A.    Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

Hari/tanggal  :  Kamis, 21 November 2013

Waktu           :  Jam 15.00 WITA sampai selesai

Tempat          :  Laboratorium Biodiversity Jurusan Biologi FMIPA UNTAD

B.     Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum Fisiologi Tumbuhan ini yaitu :

a.      Alat

1.      Mortar dan pastel

2.      Cawan petri

3.      Kertas saring ukuran 3 x 15 cm

4.      Jepitan kertas

5.      Alat tulis

6.      Kamera

b.      Bahan

1.      Alkohol 98%

2.      Jarak merah (Jathropa gossypifolia).

3.      Bunga kertas (Bougenvillea spectabilis).

4.      Kayu jawa (Tectona grandis)

5.      Akasia (Cassia alata)

6.      Adam hawa (Rhoeo discolor)

7.      Markisa (Passiflora foetida)

8.      Kembang sepatu (Hibiscus rosasinensis)

9.      Bonsai (Wrightia sp.)

10.  Jeruk nipis (Citrus aurantifolia)

11.  Singkong (Manihot esculenta)

12.  Mayana (Coleus scutelarioides)

13.  Anggur (Vitis vinifera)

14.  Lamtoro (Leucaena glauca)

15.  Asoka (Ixora javanica)

C.  Prosedur Kerja :

Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam prtaktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengambil 1 gram daun kemudian mengekstrak dengan 25 ml alkohol sampai seluruh klorofil terlarut.

2.      Mengendapkan ampasnya dengan di diamkan sesaat

3.      Mengambil kertas saring.

4.      Mencelupkan bagian ujung yang lain dari kertas saring pada ekstrak klorofil di cawan petri selama 15 menit sampai terlihat pemisahan pigmen yang ada pada daun sampel.

5.      Mengamati warna pigmen yang ada pada kertas saring.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dari praktikum Fisiologi Tumbuhan ini adalah sebagai berikut :

No.	Gambar	Keterangan
1.	1               2          3         a   b  c  d     a   b  c       a   b	1.      Jarak merah (Jathropa gossypifolia). a.       Ungu (antosianin) b.      Hijau tua (klorofil a) c.       Hijau muda (klorofil b) d.      Kuning (karotenoid) 2.      Bunga kertas (Bougenvillea spectabilis). a.       Kuning muda (klorofil b) b.      Kuning tua (karotenoid) c.       Hijau (klorofil) 3.      Kayu jawa (Tectona grandis) a.       Hijau (klorofil) b.      Kuning (karotenoid)
2.	1           2             3         a      b     a    b          a    b   c	1.      Akasia (Cassia alata) a.    Hijau (klorofil) b.    Kuning (karotenoid) 2.      Adam hawa (Rhoeo discolor) a.    Hijau (klorofil) b.    Ungu muda (antosianin) 3.      Markisa (Passiflora foetida) a.  Hijau muda (klorofil b) b.Hijau tua ( klorofil a) c.  Kuning (karotenoid)
3.	1           2            3         a       b      a   b   c   a    b   c	1.      Kembang sepatu (Hibiscus rosasinensis) a.       Hijau muda (klorofil b) b.      Kuning (karotenoid) 2.      Bonsai (Wrightia sp.) a.       Coklat (klorofil a) b.      Hijau muda (klorofil b) c.       Hijau tua (klorofil a) 3.      Jeruk nipis (Citrus aurantifolia) a.       Hijau muda (klorofil b) b.      Hijau tua (klorofil a) c.       Kuning (karotenoid)
4.	1                 2              3           a       b            a    b    c   a     b	1.      Singkong (Manihot esculenta) a.       Hijau muda (klorofil b) b.      Kuning (karotenoid) 2.      Mayana (Coleus scutelarioides) a.       Hijau muda (klorofil b) b.      Hijau tua (klorofil b) c.       Ungu (antosianin) 3.      Anggur (Vitis vinifera) a.       Jingga (karotenoid) b.      Ungu (antosianin)
5.	1                     2                3          a      b         a      b    c      a      b	1.      Bunga Kertas (Bougenvillea spectabilis). a.       Nila (antosianin) b.      Merah muda (antosianin) 2.      Lamtoro (Leucaena glauca) a.       Kuning (karotenoid) b.      Hijau (klorofil) c.       Jingga (karotenoid) 3.      Asoka (Ixora javanica). a.       Hijau (klorofil) b.      Kuning  (karotenoid)

B.  Pembahasan

Pigmen atau zat warna adalah zat yang mengubah warna cahaya tampak sebagai akibat proses absorpsi selektif terhadap panjang gelombang pada kisaran tertentu. Pada praktikum ini akan melihat pigmen-pigmen yang terkandung dari beberapa jenis daun yaitu kembang sepatu, bonsai, jarak merah, bunga kertas,  kayu jawa, asoka, lamtoro, anggur, mayana, singkong, jeruk nipis, akasia dan adam hawa.

Dari hasil pengamatan yang diperoleh, hampir semua daun yang digunakan pada praktikum ini memiliki kandungan pigmen klorofil kecuali modifikasi daun pada tanaman bunga kertas yaitu berwarna nila dan merah muda, hal ini disebabkan tanaman tersebut memiliki pigmen flavonoid antosianin yang berwarna merah, biru dan ungu.

Klorofil merupakan pigmen utama yang terdapat dalam tumbuhan. Klorofil dapat dibedakan atas dua, yakni klorofil a (C₅₅H₇₂O₅N₄Mg) yang berwarna hijau kebiruan seperti yang ditemukan pada daun jarak merah, adam hawa, markisa dan bonsai serta klorofil klorofil b (C₅₅H₇₀O₆N₄Mg) yang berwarna kuning kehijauan seperti yang ditemukan pada daun bogenvil, kayu jawa, akasia, jeruk nipis, kembang sepatu, lamtoro da asoka.

Klorofil menyerap dengan kuat pada daerah merah (puncak serapan pada 670 nm-680 nm) dan biru (puncak serapan pada 435 nm-455 nm) dari spektrum cahaya tampak. Setiap klorofil mempunyai serapan maksimum yang berbeda. Klorofil a misalnya dalam larutan aseton mempunyai serapan meksimum 432 nm dan 663 nm, seangkan klorofil b dalam pelarut yang sama memiliki puncak pada 453 nm dan 643 nm

Selain klorofil, di dalam kloroplas juga terdapat pigmen karotenoid. Karotenoid dapat berupa karotin (C₄₀H₅₆) berwarna jingga dan kuning seperti yang ditemukan pada daun jarak merah, bogenvil, kayu jawa, akasia, kembang sepatu, lamtoro dan asoka.

Pigmen karotenoid adalah salah satu pigmen yang terdapat di dalam kloroplast, karotenoid terdiri atas dua golongan yaitu golongan karotin dan karotinol.   Karotinol atau xantofil inilah yang memberikan warna kuning pada tanaman.

Pada pengamatan daun bonsai ditemukan pigmen daun berwarna coklat, hal ini disebabkan karena pigmen klorofil a yang terkandung pada daun tersebut berhubungan dengan senyawa asam dan terbentuk senyawa feotin yang menyebabkan daun tersebut mempunyai pigmen berwarna coklat. Meskipun daun tersebut memiliki pigmen berwarna coklat tetapi kenampakan morfologi daun tersebut pada saat dewasa berwarna hijau namun ketika masih muda daunnya berwarna kuning sehingga pigmen terbesar yang terdapat dalam daun tanaman tersebut adalah pigmen klorofil a dan b.

Untuk memisahkan zat-zat warna yang terdapat pada suatu tumbuhan dapat dilakukan dengan berbagai cara, tetapi teknik kromatografi merupakan teknik yang banyak digunakan. Kromatografi pertama kali diberikan oleh Michael Tswett, seorang ahli botani Rusia, pada tahun 1906. Kromatografi berasal dari bahasa yunani ‘Kromatos’ yang berarti warna dan ‘Graphos’ yang berarti menulis. Dalam kromatografi kertas, fase diam adalah kertas serap yang sangat seragam. Fase gerak adalah pelarut atau campuran pelarut yang sesuai. Kromatografi kertas merupakan bentuk kromatografi yang paling sederhana, mudah dan murah. Jenis kromatografi ini banyak di gunakan untuk identifikasi kualitatif maupun analisa kuantitatif Kromatografi merupakan metode pemisahan yang sederhana.

BAB V

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      Dari hasil  pengamatan diperoleh klorofil a (C₅₅H₇₂O₅N₄Mg) yang berwarna hijau kebiruan ditemukan pada daun jarak merah, adam hawa, markisa dan bonsai serta klorofil klorofil b (C₅₅H₇₀O₆N₄Mg) yang berwarna kuning kehijauan ditemukan pada daun bogenvil, kayu jawa, akasia, jeruk nipis, kembang sepatu, lamtoro da asoka.

2.      Karotenoid dapat berupa karotin (C₄₀H₅₆) berwarna jingga dan kuning seperti yang ditemukan pada daun jarak merah, bogenvil, kayu jawa, akasia, kembang sepatu, lamtoro dan asoka.

3.      Pigmen flavonoid antosianin yang berwarna merah, biru dan ungu ditemukan pada modifikasi daun bogenvil.

B.  Saran

Diharapkan kepada praktikan untuk praktikum selanjutnya harus lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar hasil yang diperoleh lebih akurat lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Harborne, 1997.  Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT Gramedia, Jakarta.

Hatta, 2002.  Fisiologi Tanaman, PT Bina Aksara, Jakarta.

Legender, 1998.  Biologi, ITB, Bandung.

Lukyati,. 1999.  Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan.  FMIPA UM, Malang.

Purwoko, 1999.  Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB Press, Bandung.