FISIOLOGI TUMBUHAN
DASAR
PROPOSAL GROUP
PROJEK
MENGHITUNG KADAR
KLOROFIL A DAN KADAR KLOROFIL B PADA DAUN PURING MUDA DAN DAUN PURING TUA
Disusun Oleh :
Tyas Utami 09304241011
Chomariyah 09304241027
Titi Wahyuni 09304241037
JURUSAN PENDIDIKAN
BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA
DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI
YOGYAKARTA
2010
BAB I
A. Judul Program
Menghitung Kadar klorofil a dan kadar klorofil b pada daun puring muda
dan tua.
B. Latar Belakang Masalah
Proses fotosintesis merupakan
pembentukan karbohirat dengan bantuan cahaya matahari dengan bahan utama yaitu
karbondioksida dan air. Proses fotosintesis terjadi di dalam kloroplas, dimana
di dalam kloroplas tersebut tepat berbagai macam pigmen warna yang digunakan
untuk menyerap foton. Kloroplas adalah plastida yang mengandung klorofil dan
karotenoid. Klorofil itu adalah pigmen hijau daun yang paling penting dalam
fotosintesis. Klorofil pada tumbuhan ada dua macam, yakni klorofil a dan
klorofil b. Klorofil a biasanya menyerap sinar hijau biru sedangkan klorofil b
menyerap sinar kuning dan hijau. Pada daun, kemampuan untuk menyerap pigmen
tergantung kadar klorofil. Oleh karena itu, kami ingin mengetahui apakah
klorofil a dan klorofil b di suatu daun berbeda kadarnya. Sehingga kami mencoba
merancang percobaan ini dengan variabel bebas yaitu daun puring muda dan daun puring tua yang
diambil dari satu tanaman.
C. Rumusan Masalah
Adapun rumusan
masalah dari penelitian ini adalah :
1. Berapakah kadar klorofil
a dan kadar klorofil b pada daun puring muda dan daun puring tua ?
2.
Bagaimana perbedaan kadar
klorofil a dan kadar klorofil b pada daun puring muda dengan daun puring tua?
D.
Hipotesis
Daun puring tua memikili
kadar klorofil a dan kadar klorofil b yang lebih banyak dari pada daun puring
muda.
E. Tujuan Program
Adapun tujuan
penelitian ini adalah :
1. Mengetahui kadar
klorofil a dan kadar klorofil b pada daun puring muda dan daun puring tua.
2. Mengetahui fungsi dari klorofil a dan klorofil b
pada daun puring muda dengan daun puring tua.
F. Luaran Yang Diharapkan
Berdasarkan hasil
penelitian ini, maka luaran yang diharapkan adalah memberikan informasi
mengenai kadar klorofil a dan kadar klorofil b yang terdapat pada daun puring muda
dan daun puring tua, mengetahui fungsi klorofil a dan klorofil b, sehingga
dapat diperkirakan cahaya mana yang
lebih banyak diabsorbsi; klorofil a atau klorofil b.
G. Kegunaan Program
Adapun hasil
penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain :
1.
Bagi
Peneliti.
a. Dapat
mengaplikasikan ilmu-ilmu yang didapat untuk dikembangkan lebih lanjut.
b. Mengetahui kadar klorofil a dan
kadar klorofil b pada daun puring muda dan daun puring tua.
2.
Bagi
Masyarakat.
a. Memberikan informasi mengenai
kadar klorofil a dan klorofil b yang terkandung pada daun puring muda dan
puring tua.
BAB II
Tinjauan Pustaka
Warna
daun berasal dari klorofil, suatu pigmen warna hijau yang terdapat di dalam
kloroplas. Energi cahaya yang diserap oleh pigmen inilah yang menggerakkan
sintesis molekul untuk membentuk karbohidrat dalam kloroplas. Kloroplas
terutama ditemukan dalam sel mesofil
yaitu jaringan yang terdapat di dalam daun. Karbondioksida masuk ke
dalam daun dan oksigen keluar melalui pori mikroskopik yag disebut stomata.
Fotosintesis
hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun
terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang pada keduanya mengandung
kloroplas yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu
pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.
Menurut Noggle dan
Fritz(1986), secara alami klorofil a, klorofil b, dan karotenoid ketiganya
berperan dalam pengabsorpsian energi cahaya matahari. Setiap pigmen terlibat
secara langsung dalam reaksi fotokimia atau hanya berfungsi sebagai pegabsorpsi
energi radiasi. Energi radiasi yang diabsorpsi oleh jenis pigmen karotenid
kemudian dapat diteruskan kepada pigmen yang berperan dalam pengkonversian
energi radiasi menjadi energi kimia. Keterangan mengenai hal tersebut diperoleh
dari penelitian eksitasi pigmen melalui penyinaran energi radiasi dengan
berbagai panjang gelombang, jika sebuah foton mengenai sebuah pigmen, sebuah
elektron dalam molekul pigmen akan ditingkatkan energinya ke tingkat energi
yang lebih tinggi, pigmen yang demikian disebut berada dalam keadaan
tereksitasi. Bergantung dari keadaan lingkungan pigmen tereksitasi dan sifat
kimia molekul yang ada di sekitarnya. Pigmen yang terseksitasi dapat kembali ke
dalam bentuk semula (ground state) melalui beberapa proses seperti : pelepasan
panas, emisi energi radiasi (fluoresen dan fosforesen), pemindahan energi ke
pigmen yang ada di dekatnya melelui transfer resonan, atau dipakai dalam reaksi
kimia dari molekul-molekul yang ada di sekitarnya. Proses tersebut meliputi
pengabsorpsian sinar merah (660 nm) dan sinar biru (400 nm) oleh klorofil a.
Sinar merah mempunyai energi yang lebih
kecil dibandingkan sinar biru, setelah mengabsorpsi sinar merah, klorofil berada
dalam eksitasi tingkat pertama. Pada tingkat ini, molekul tereksitasi mempunyai
umur yang pendek, biasanya antara 10-10 sampai dengan 10-8
detik. Kalau energinya tidak disalurkan ke molekul lain, klorofil terseksitasi
akan kembali ke keadaan ground state dengan melepaskan energi dalam bentuk
panas atau cahaya. Emisi cahaya yang cepat setelah eksitasi klorofil disebut
sebagai fluoresen. Dalam keadaan tertentu sebagian dari energi yang terkandung
oleh klorofil terseksitasi tingkat pertama digunakan untuk membentuk molekul
tereksitasi yang berumur panjang (10-2 sampai dengan 10-1 detik).
Molekul tereksitasi berumur panjang
tersebut mempunyai kemungkinan yang lebih besar untuk berinteraksi dengan
molekul yang ada di sekitarnya dan berpartisipasi dalam reaksi fotokimia. Jika
energi dari molekul tereksitasi berumur
panjang tersebut dilepaskan sebagai cahaya, proses tersebut dikenal sebagai
fosforesen. Perbedaan utama antara fluoresens dan fosforesens yaitu bahwa
fluoresens berlangsung segera setelah molekul tereksitasi, sedangkan emisi
cahaya pada fosforesen baru akan berlangsung setelah beberapa waktu.
Cahaya biru (400 nm) juga digunakan dalam
fotosintesis. Setelah mengabsorpsi sinar biru, klorofil a akan menjadi molekul
tereksitasi tingkat kedua. Foton cahaya biru mempunyai energi kurang lebih dua
kali lebih besar dari foton cahaya merah. Diduga bahwa elektron tereksitasi
tingkat kedua kembali ke elektron tereksitasi tingkat pertama melalui transfer
non radiasi (radiationless transfer). Dugaan tersebut timbul karena klorofil a
mengeluarkan energi dalam bentuk fluoresen dalam bentuk fosforesen dengan
panjang gelombang seperti yang diemisikan oleh tingkat ekstasi pertama dan
tidak bergantung dari energi panjang gelombang yang digunakan untuk
mengeksitasikan molekul klorofil a. Dengan demikian, energi yang tersedia bagi
reaksi fotokimia melalui eksitasi klorofil a adalah sama dengan energi sebuah
foton cahaya merah (600 nm), sekitar 40 kg kal/mol foton.
Terdapat banyak bukti yang menunjukkan
bahwa klorofil a “coupled” dengan reaksi yang berperan dalam pengkonversian
energi radiasi menjadi energi kimia. Klorofil b dan karotenoid (dan beberapa
pigmen lainya yang terdapat dalam algae) dalam fotosintesis lebih berperan
sebagai pengumpul / pengabsorpsi energi radiasi yang kemudian diteruskan ke
klorofil a.
Taiz dan Zeiger (1991) menyatakan bahwa
klorofil a sebagai penyusun pusat reaksi akan menerima energi cahaya matahari
yang dsiserap oleh pigmen antena. Klorofil b berfungsi sebagai antena
fotosintetik yang mengumpulkan cahaya. Pengingkatan klorofil b akan
meningkatkan protein klorofil sehingga akan meningkatkan efisiensi fungsi
antena fotosintetik pada light harversting complex II (hidema, et al., 1992).
H. Metode Pelaksanaan Program
1. Jenis Penelitian
Jenis
penelitian yang digunakan adalah penelitian deskriptif.
2. Subjek dan Objek Penelitian
a.
Subjek
Penelitian
Subjek penelitian adalah daun puring muda dan daun puring tua.
b.
Objek
Penelitian
Objek penelitian adalah kadar klorofil a dan kadar klorofil b pada daun puring muda dan daun
puring tua
3. Variabel Penelitian
a. Variabel Bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah jenis daun puring yang digunakan, yaitu daun puring muda
dan daun puring tua.
b. Variabel Terikat
Variabel terikat dalam penelitian ini adalah kandungan klorofil a dan klorofil b pada daun puring muda dan daun puring
tua.
4. Tempat dan Waktu Penelitian
Praktikum
penentuan kadar klorofil a dan klorofil b pada daun puring muda dan daun puring tua dilaksanakan di laboratorium biologi
FMIPA UNY pada tanggal 13 Desember 2010 pada pukul 07.30
WIB – 10.00 WIB.
5. Alat dan bahan yang digunakan
Alat:
1.
Spektrofotometer 2 buah
2.
Kertas saring 4lembar
3.
Corong gelas 1 buah
4.
Mortar 1 buah
5.
Beaker gelas 2 buah
6.
Labu takar 100 ml 2 buah
7.
Spatula 1
buah
8.
Timbangan analitik 1 buah
Bahan :
1.
Daun puring muda 0,5 gram
2.
Daun puring tua 0,5 gram
3.
Aseton 80 % 100
ml
BAB
III
PEMBAHASAN
Praktikum ini bertujuan untuk
mengetahui kadar klorofil a dan klorofil b pada daun puring muda dan daun
puring tua beserta mengetahui fungsi dari masing-masing jenis klorofil. Dalam
praktikum ini membuatuhkan alat dan bahan. Adapun alat yang digunakan yaitu spektrofotometer sebanyak 1 buah, kertas saring
sebanyak 4 lembar, corong gelas sebanyak 1 buah, mortar sebanyak 1 buah, beaker gelas sebanyak 2 buah, labu takar 100 ml sebanyak 2 buah, dan spatula
sebanyak 1 buah. Sedangkan bahan
yang digunakan yaitu daun puring muda sebanyak 0,5 gram, daun puring tua
sebanyak 0,5 gram, dan aseton 80% sebanyak 100 ml. Daun puring muda dan daun
puring tua merupakan daun yang diambil dalam satu tanaman. Daun puring muda
berwarna hijau dengan tulang daun berwarna kuning, sedagkan daun puring tua
berwarna merah tua dengan tulang daun berwarna merah muda.
Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk
mengetahui penyerapan (absorpsi) cahaya oleh pigmen terhadap panjang gelombang.
Prosedur kerja yang
kami lakukan yaitu mempersiapkan alat dan bahan yang diperlukan. Selanjutnya menimbang daun puring muda
seberat 50 mg menggunakan timbangan analitik. Kemudian menghaluskan daun puring muda
menggunakan mortar sampai halus. Lalu menambahkan aseton 50 ml sehingga sedikit
demi sedikit. Penambahan aseton yaitu untuk melarutkan klorofil yang ada pada
daun sehingga nantinya terbentuk campuran. Langkah berikutnya menyaring
campuran tersebut menggunakan corong gelas yang dilapisi dengan kertas saring
sehingga diperoleh filtrat. Filtrat tersebut kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml. Kemudian untuk
mengetahui penyerapan (absorpsi) cahaya oleh pigmen terhadap panjang gelombang,
dibutuhkan suatu alat yang disebut spektrofotometer. Spektrofotometer
dinyalakan kemudian ditunggu sampai 15 menit. Lalu memasukkan alkohol 50 ml ke
dalam tabung khusus spektrofotometer sebagai perilaku kontrol. Sebelum
memasukkan tabung tersebut, membersihkan sisi tabung khusus spektrofotometer tersebut menggunakan
tissue. Pengelapan tersebut berfungsi untuk menghilangkan sidik jari praktikan
yang nantinya dapat menghambat proses penyerapan cahaya oleh pigmen terhadap
fotosintesis. Mengatur panjang gelombang 645 nm dan panjang gelombang 663 nm. Selanjutnya
mengatur jarum sampai menunjukkan posisi nol. Setelah itu, mengeluarkan tabung
kontrol tersebut dan memasukkan tabung khusus tersebut yang telah berisi
filtrat daun muda. Lalu, membaca skala yang terdapat pada spektrofotometer
dengan panjang gelombang 645 nm dan mencatat hasilnya. Kemudian memasukkan tabung
tersebut pada spektrofotometer lain yang telah diatur panjang gelombangnya
sebesar 663 nm, dan mencatat hasilnya. Mengulangi langkah diatas untuk daun
puring tua. Melakukan percobaan tersebut sampai tiga kali ulangan. Langkah
terakhir yaitu merumuskan perhitungan klorofil a dan b menggunakan rumus :
•
Klorofil
a (mg/l) = (12,7 x A663) – (2,69 x A645)
•
Klorofil
b (mg/l) = (22,9 x A645)
– (4,68 x A663)
Tabel
hasil pengamatan
|
Ulangan ke
|
Panjang gelombang (λ)
|
Daun puring muda
|
Daun puring tua
|
||
|
-
|
transmiter
|
-
|
transmiter
|
||
|
I
|
663
|
0,06
|
87
|
0,087
|
82
|
|
645
|
0,16
|
70
|
0,25
|
56
|
|
|
II
|
663
|
0,057
|
87,5
|
0,085
|
82
|
|
645
|
0,16
|
69
|
0,25
|
56
|
|
|
III
|
663
|
0,06
|
87
|
0,085
|
82
|
|
645
|
0,169
|
68,5
|
0,26
|
55
|
|
|
ñ
|
663
|
0,059
|
87,17
|
0,0856
|
82
|
|
645
|
0,163
|
69,17
|
0,253
|
55,3
|
|
Analisis data
·
Daun puring muda
Klorofil a (mg/l) = (12,7 x A663) – (2,69 x A645)
= (12,7
x 0,059) – (2,69 x 0,163)
=
0,31083
Klorofil b (mg/l) = (22,9 x A645) – (4,68
x A663)
= (22,9
x 0,163) – (4,68 x 0,059)
=
3,45658
Klorofil total (mg/l) =
20,2 A645 + 8,02 A663
= (20,2 x 0,163) +
(8,02 x 0,059)
= 3,76578
·
Daun puring tua
Klorofil a (mg/l) = (12,7 x A663) – (2,69 x
A645)
= (12,7
x 0,0856) – (2,69 x 0,253)
=
0,4065
Klorofil b (mg/l) = (22,9 x A645) – (4,68
x A663)
= (22,9
x 0,25) – (4,68 x 0,0856)
=
5,3244
Klorofil total (mg/l) =
20,2 A645 + 8,02 A663
= (20,2 x 0,25) +
(8,02 x 0,0856)
=
5,7365
Berdasarkan analisis
data yang diperoleh, menunjukkan bahwa terdapat perbedaan jumlah klorofil pada
daun puring muda dan daun puring tua. Jumlah klorofil total pada daun puring
tua lebih banyak dari pada daun puring muda. Pada daun puring tua mendapatkan
jumlah sebanyak 5,7365 ml/l sedangkan pada daun puring muda hanya mendapatkan
jumlah sebanyak 3,76578 ml/l. Suatu perbedaan muncul pula dalam kandungan
klorofil a dan klorofil b pada kedua daun tersebut. Klorofil a memiliki
kandungan yang lebih sedikit dari pada klorofil b. Hal tersebut terjadi pada
dua daun tersebut, namun dengan kuantitas kandungan yang berbeda. Klorofil b lebih
banyak terkandung dalan daun puring tua yaitu sebanyak 5,3244 ml/l dari pada
klorofil b yang terkandung dalam daun puring muda yaitu sebanyak 3,45658 ml/l.
Begitu pula dengan kandungan klorofil a lebih banyak terdapat pada daun puring
tua yaitu sebanyak 0,4065 ml/l dari pada
klorofil a yang terkandung dalam daun puring muda yaitu sebanyak 0,31083 ml/l.
Klorofil a berperan
dalam pengkonversian energi radiasi menjadi energi kimia. Sedangkan klorofil b dalam fotosintesis
lebih berperan sebagai pengumpul / pengabsorpsi energi radiasi yang kemudian
diteruskan ke klorofil a.
Klorofil
a sebagai penyusun pusat reaksi akan menerima energi cahaya matahari yang diserap oleh pigmen antena.
Klorofil b berfungsi sebagai antena fotosintetik yang mengumpulkan cahaya. Jadi, semakin banyak
klorofil b akan meningkatkan protein klorofil sehingga akan meningkatkan
efisiensi fungsi antena fotosintetik pada light harversting complex II. Ketika fungsi antena fotosintetik semakin efisien, maka
energi yang diteruskan menuju klorofil a akan semakin banyak yang nantinya akan
semakin meningkatkan pula pengkonversian energi radiasi
menjadi energi kimia, sehingga hasil dari
proses fotosintesis yaitu O2 dan glukosa akan semakin banyak pula.
Daftar
Pustaka
Campell, Neil A., Jane B.
Reece, dan Lawrence G. Mitchell. 2002. Biologi
Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Dwijoseputro, D., 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Jakarta :
Gramedia.
Noggle, Ray R., dan Fritzs J.
George. 1979. Introductor Plant
Physiology. New Delhi : Mall of India Private Ilmited.
Salisbury J. W. dan Ross.
1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1.
Bandung : ITB.
