LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN, pengukuran kadar klorofil

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

“PENGUKURAN KADAR KLOROFIL a, b DENGAN SPEKTROFOTOMETER”

Oleh :

IKSAN SAPUTRA

NIM. D1B1 17058

JURUSAN AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2018

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 

Bagian tanaman yang biasa digunakan untuk proses fotosintesis dengan kandungan klorofil dan posisi sangat penting adalah daun. Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari melalui fotosintesis. Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya menjadi energi kimia.

Sebagian besar klorofil terdapat dalam daun namun klorofil juga dapat dijumpai pada bagian-bagian tanaman yang berwarna hijau seperti akar, batang, buah, biji dan bunga dalam jumlah yang terbatas. Sebagian besar klorofil terdistribusi dalam daun, namun persebarannya juga tidak merata. Banyaknya klorofil pada pangkal daun akan berbeda dengan ujung, tengah serta kedua tepi daun. Perbedaan warna daun juga menunjukan adanya perbedaan jumlah klorofil. Warna hijau daun sangat berkolerasi dengan kandungan klorofil. Umumnya semakin hijau warna daun semakin tinggi kandungan klorofilnya. 

Warna hijau meskipun juga ada daun warna ;ain seperti merah, pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun. Klorofil adalah senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi panjang gelombang cahaya yang energinya diambil dalam fotosintesis. Sebenarnya daun juga memiliki pigmen lain, misalnya karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning) dan antosianin (berwarna merah, biru atau ungu, tergantung derajat keasaman). Daun tua kehilangan klorofil sehingga warnanya berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan jelas pada daun yang gugur). Daun tua selalu lebih banyak mengandung klorofil yang lebih besar daripada daun muda. Adanya perbedaan kandungan klorofil antara daun muda dan tua, nampaknya sangat berkaitan dengan umur daun tersebut. Perbedaan kandungan klorofil pada beberapa spesies tanaman dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor.

Klorofil berasal dari proplastida yaitu plastida yang belum dewasa, kecil dan hampir tidak berwarna dan sedikit atau tanpa membran dalam. Proplastida membelah saat embrio berkembang dan menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Organ yang terkena cahaya matahari, kloroplas muda akan aktif membelah. Kloroplas terutama berfungsi adalah sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Pigmen-pigmen pada membran tilakoid akan menyerap cahaya matahari atau sumber cahaya lainnya dan mengubah energi cahaya tersebut menjadi energi kimia dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP).

Tumbuhan tingkat tinggi, klorofil a dan klorofil b merupakan pigmen utama fotosintetik, yang berperan menyerap cahaya violet, biru, merah dan memantulkan cahaya hijau. Molekul klorofil adalah suatu derivat porfirin yang mempunyai struktur tetrapirol siklis dengan satu cincin pirol yang sebagian tereduksi. Inti tetrapirol mengandung atom Mg non-ionik yang diikat oleh dua ikatan kovalen dan memiliki rantai samping. Sintesis klorofil terjadi melalui fotoreduksi protoklorofilid menjadi klorofilid a dan diikuti dengan esterifikasi fitol untuk membentuk klorofil a yang dikatalisis enzim klorofilase. Perubahan protoklorofilid menjadi klorofilid a pada tumbuhan angiospermae mutlak membutuhkan cahaya. Selanjutnya klorofil jenis yang lain disintesis dari klorofil a

Berdasarkan pembahasan di atas, maka pentingnya untuk dilakukan praktikum mengenai pengukuran kadar klorofil a, b dengan spektrofotometer.

1.2 Tujuan dan Kegunaan

            Tujuan dari kegiatan praktikum ini yaitu untuk mengetahui kadar klorofil pada suatu spesies tumbuhan (klorofil a, b) dan dapat mengetahui perbedaan kadar klorofil pada kondisi kekurangan cahaya dan terpapar cahaya matahari.

            Kegunaan dari praktikum ini adalah dengan adanya praktikum ini para praktikan dapat mengetahui kadar klorofil pada suatu spesies tumbuhan (klorofil a, b) dan dapat mengetahui perbedaan kadar klorofil pada kondisi kekurangan cahaya dan terpapar cahaya matahari.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman merupakan salah satu yang memiliki kandungan klorofil yang relatif banyak, Dimana hampir diseruluh permukaan tanaman mengandung klorofil. Kandungan klorofil di dalam tanaman banyak dikarenakan klorofil berperan langsung dalam penangkapan radiasi serta mengubahnya menjadi energi kimia, sehingga jumlahnya tersebut sangat berpengaruh terhadap kecepatan tanaman untuk terus tumbuh. Klorofil sangat penting untuk proses fotosintesis pada tanaman karena dapat memberi pigmen yang beragam pada tanaman. Energi kimia yang dihasilkan ada hubungan terhadap proses respirasi tanaman yang menjadi sangat penting berlangsungnya proses metabolisme dalam tanaman (Malcome, 2011).

Klorofil adalah pigmen karena menyerap cahaya, yakni radiasi elekromagnetik pada spektrum kasat mata (visib). Senyawa putih mengandung semua warna spectrum kasat mata dari merah sampai violet. Tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak di serap dengan baik secara merata oleh klorofil. Klorofil ada 2 macam yaitu klorofil a dan klorofil b yang terdiri dari molekul polfirin, hemoglobin, moglobin dan enzim sitokrom (Hanafiah, 2008).

Klorofil merupakan bahan dalam sel-sel daun, batang dan ranting. Klorofil adalah bahan kimia yang memecah asam karbonat dalam udara yang daun gunakan. Dari proses pemecahan ini, karbon diekstrak, dicampur dengan hidrogen. Oksigen dibebaskan, karena cukup oksigen diambil oleh akar untuk mencukupi kebutuhan tanaman. Klorofil adalah zat yang membuat tanaman hijau. Klorofil diperlukan oleh tanaman, tetapi tidak dapat dikembangkan tanpa sinar matahari atau dapat melaksanakan fungsinya meskipun rendah. Setelah mengambil cahaya dari tanaman, klorofil menghilang (Farida, 2014).

Proses pembentukan klorofil pada tanaman cahaya sangat berpengaruh terhapat hasil akhir nantinya. Cahaya sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan klorofil sehingga cahaya yang sedikit dapat menjadi pembatas pembentukan klorofil pada tanaman. Tanaman Klorofil terbagi atas dua macam yaitu klorofiil a dan klorofil b dimana kedua klorofil tersebut sangat penting bagi tanaman. Klorofi a dan klorofil b merupakan komponen utama yang terdapat pada trikoid hal inilah menyebabkan keberadaan klorofil a dan klorrofil b sangat penting pada tanaman khususnya untuk proses fotosintesis pada tanaman (Hayati, 2012).

Klorofil berwarna hijau yang memberikan karakteristik tanaman, dimana fotosintesis berlangsung. Klorofil didefinisikan oleh hubungan kasual. Hal ini klorofil di sebut sebagai substansi, klorofil ada yang tidak memiliki struktur kimia yang sama, zat ini adalah salah satu yang penting dalam fotosintesis, meskipun selama ini diyakini sebagai satu-satunya yang terpenting (Sumenda, 2011).

Daun tua selalu lebih banyak mengandung klorofil yang lebih besar daripada daun muda. Adanya perbedaan kandungan klorofil antara daun muda dan tua, nampaknya sangat berkaitan dengan umur daun tersebut. Perbedaan kandungan klorofil pada beberapa spesies tanaman dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Perbedaan kandungan klorofil setiap tanaman dipengaruhi oleh adanya perbedaan massa jenis tanaman, varietas, status nutrisi, musim serta stress biotik dan abiotik. Selain itu, tipe tanaman, jenis tanah, keadaan iklim setempat, stress dan penyakit tanaman serta nutrisi yang dimilikinya juga berpengaruh terhadap besarnya kandungan klorofil suatu tanaman (Rendy, 2015). 

Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Ketika cahaya melewati suatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan pertama adalah cahaya ditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya di scattering . Bila energi dari cahaya (foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan energi eksitasi dari molekul tersebut. Proses inilah yang menjadi dasar pengukuran absorbansi dalam spektrofotometer (Yuli, 2008).

Untuk dapat mengukur kadar klorofil tanaman unsur menggunakan spektrofotometer pentingnya yaitu cahaya. Cahaya memiliki sifat gelombang dan sifat partikel cahaya mencakup bagian dari energi matahari dengan panjang gelombang antara 360 nm sampai 760 nm dan tergolong cahaya tampak. Prinsip dasar penyerapan cahaya adalah bahwa setiap molekul hanya dapat menyerap satu foton dalam waktu tertentu dan foton ini menyebabkan terjadinya eksitasi pada suatu elektron dalam suatu molekul (Dwidjo, 2009). 

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1. Tempat dan Waktu

          Kegiatan praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Agroteknologi Unit Agronomi pada hari Selasa, 13 November 2018 pada pukul 08:00 WITA sampai selesai.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan yaitu daun hijau (daun umur tua dan muda), kertas saring, aquades dan etanol 95%.

Alat yang digunakan yaitu spektrofotometer, labu ukur, lumping dan palu, saringan, corong dan gelas ukur.

3.3. Prosedur Kerja

          Prosedur kerja pada praktikum ini adalah sebagai berikut:

1.      Mengambil 1 g daun yang segar lalu potong kecil-kecil, potongan kecil ini kemudian di ekstraksi dengan etanol 95% dengan cara menggerusnya dalam lumping sampai seluruh klorofilnya larut.

2.      Meyakinkan bahwa semua pigmen klorofil dari daun telah larut, ditandai dengan ampas yang berwarna putih.

3.      Menyaring ekstrak klorofil ini dengan saringan lalu  memasukan kedalam labu ukur 100 ml tambahkan etanol 95% kalau volume ekstrak dalam labu ukur belum mencapai batas 100 ml.

4.      Menggunakan kuvet, mengukur absorbansi atau “optikal density” larutan hasil ekstraksi tersebut dengan menggunakan panjang gelombang 645 dan 665 nm.

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Hasil pengamatan pada praktikum ini dapat di lihat dari tabel berikut:

No.	Pengamatan	Daun Muda	Daun Tua
1.	Klorofil Total (Mg/L)	23,69	33,84
2.	Klorofil a (Mg/L)	2,77	5,29
3.	Klorofil b (Mg/L)	9,49	15,62

4.2 Pembahasan

            Klorofil adalah suatu bahan dalam sel-sel umumnya terdapat di daun dan bias juga di batang dan ranting. Klorofil adalah bahan kimia yang memecah asam karbonat dalam udara yang daun gunakan. Dari proses pemecahan ini, karbon diekstrak, dicampur dengan hidrogen. Oksigen dibebaskan, karena cukup oksigen diambil oleh akar untuk mencukupi kebutuhan tanaman. Klorofil adalah zat yang membuat tanaman hijau. Klorofil diperlukan oleh tanaman, tetapi tidak dapat dikembangkan tanpa sinar matahari atau dapat melaksanakan fungsinya meskipun rendah. Setelah mengambil cahaya dari tanaman, klorofil menghilang.

            Tanaman Klorofil terbagi atas dua macam yaitu klorofiil a dan klorofil b dimana kedua klorofil tersebut sangat penting bagi tanaman. Klorofi a dan klorofil b merupakan komponen utama yang terdapat pada trikoid hal inilah menyebabkan keberadaan klorofil a dan klorofil b sangat penting pada tanaman khususnya untuk proses fotosintesis pada tanaman. Hasil akhir yang di hasilkan dari hasil fotosintesis ini sangat di tentukan oleh adanya klorofil pada daun baik daun tua maupun daun muda.

            Pengukuran kadar klorofil pada kedua jenis daun menggunakan alat yang disebut spektrofotometer. Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Ketika cahaya melewati suatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan pertama adalah cahaya ditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya di scattering . Bila energi dari cahaya (foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan energi eksitasi dari molekul tersebut. Proses inilah yang menjadi dasar pengukuran absorbansi dalam spektrofotometer.

            Berdasarkan pengamatan yang dilakukan yaitu menggunakan daun jambu biji dan daun yang dijadikan bahan pengamatan adalah daun muda dan daun tua. Sebelum kedua jenis daun diukur, terlebih dahulu daun di ukur dengan berat 1 g setelah itu di potong kecil-kecil dan di hancurkan menggunakan lumping. Setelah daun hancur kemudian di larutkan dalam alcohol 70% sampai klorofil yang ada pada daun betul-betul larut, langkah terakhir adalah melakukan pengukuran menggunakan spektrofotometer.

            Berdasarkan pengukuran yang dilakukan pada alat spektrofotometer pada daun muda dengan panjang gelombang sebesar 645 terdeteksi optikal density sebesar 0,772 dan dengan panjang gelombang 665 terdeteksi optikal density sebesar 1,354. Pengamatan pada daun tua dengan panjang gelombang sebesar 649 terdeteksi optikal density sebesar 1,143 dan dengan panjang gelombang sebesar 665 terdeteksi optikal density sebesar 1,800. Perbedaan ini di sebabkan oleh panjang gelombang itu sendiri, semakin besar panjang gelombang yang digunakan maka semakin besar optikal density yang terdeteksi.

            Hasil pengukuran tersebut dengan hasil yang didapat berdasarkan rumus perhitungan klorofil yaitu wintermans dan de most, menghasilkan klorofil yang berbeda-beda baik klorofil total, klorofil a dan klorofil b dari semua jenis daun. Klorofil total (mg/L) pada kedua jenis daun yaitu pada daun muda terdapat klorofil 23,69 klorofil dan pada daun tua terdapat 33,84 klorofil. Klorofil a (mg/L) pada kedua jenis daun yaitu pada daun muda terdapat klorofil 2,77 dan pada daun tua terdapat klorofil 5,29. Klorofil b (mg/L) pada kedau jenis daun yaitu pada daun muda terdapat klorofil 9,49 dan pada daun tua terdapat klorofil 15,62.

           

           

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa Klorofil adalah bahan kimia yang memecah asam karbonat dalam udara yang daun gunakan. Dari proses pemecahan ini, karbon diekstrak, dicampur dengan hidrogen. Oksigen dibebaskan, karena cukup oksigen diambil oleh akar untuk mencukupi kebutuhan tanaman. Klorofil adalah zat yang membuat tanaman hijau. Hasil perhitungan klorofil menunjukan bahwa kedua jenis daun mengandung klorofil yang berbeda dan terdapat perbedaan jumlah antara klorofil a dan klorofil b pada kedua jenis daun. Perbedaan kandungan klorofil ini bisa di sebabkan oleh berbagai faktor salah satunya adalah cahaya matahari. Semakin besar cahaya matahari yang ditangkap oleh daun maka semakin besar pula kandungan klorofil pada daun. Perbedaan ini juga bias terjadi karena kesalahan pada saat melakukan praktikum.

5.2 Saran                                                                                                                   

            Berdasarkan praktikum yang telah di lakukan dengan lancar dan baik. Untuk praktikum selanjutnya saya harap tetap di pertahankan kemajuan saat ini dan kalau bisa di tingkatkan. Alat-alat yang digunakan di laboratorium hendaknya di tambah lagi jumlahnya agar jalannya praktiukm lebih cepat dan efisien.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjo  Seputro.  2009.  Biologi.  Jakarta:  Erlangga.

Farida, R. 2014. Ekstraksi Antosianin Limbah Kulit Manggis Metode Microwave Assisted Extraction (Lama Ekstraksi dan Rasio Bahan Pelarut). Jurnal Pangan dan Agroindustri. 3(2).

Hanafiah K.A. 2008. Rancangan Percobaan dan Teori Aplikasi. Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya. Palembang

Hayati, E. K. 2012. Konsentrasi Total Senyawa Antosianin Ekstrak Kelopak Bunga Rosella (Hibiscus Sabdariffa L.) Pengaruh Temperatur dan pH. Jurnal Kimia. 6(2).

Malcome. B. W  dan Iskandar. 2011.  Fisiologi Tanaman. Bandung: Bumi Aksara.

Rendy, R.M. 2015. Kadar Total Pigmen Klorofil dan Senyawa Antosianin Ekstrak Kastuba (Euphorbia pulcherrima) Berdasarkan Umur Daun. jurnal fkip. 1(2).

Sumenda, L. 2011. Analisis Kandungan Klorofil pada Daun Mangga (Mangifera Indica L.) pada Tingkat Perkembangan Daun yang Berbeda. Jurnal Bioslogos. 1 (1).

Yuli Rohyami. 2008. Penentuan Kandungan Flavonoid dari Ekstrak Metanol Daging Buah Mahkota Dewa (Phaleria macrocarpa Scheff Boerl). Jurnal logika. 5(1).