Daftar Isi:
Salah satu aktivitas yang dilakukan oleh tumbuhan adalah fotosintesis. Namun, tidak semua tumbuhan bisa melakukan hal ini. Karena hanya tumbuhan dengan zat hijau atau klorofil saja yang bisa berfotosintesis. Pada kali ini kita akan membahas tentang percobaan fotosintesis.
Materi fotosintesis sebetulnya sudah pernah dipelajari di bangku sekolah dasar. Secara singkat, fotosintesis adalah proses tumbuhan dalam membuat makanan sendiri. Jadi, dalam hal ini tumbuhan juga berperan sebagai produsen.
Tidak hanya tumbuhan, pada dasarnya semua makhluk hidup membutuhkan fotosintesis. Karena, hewan dan manusia juga memperoleh makanan dari hasil fotosintesis yang tumbuhan hijau simpan di batang, akar, daun, atau buahnya.
Percobaan Fotosintesis
Sejak dulu, kemampuan tumbuhan dalam melakukan fotosintesis sudah diketahui oleh para ilmuwan. Dari hasil temuan tersebut, mereka pun membuat berbagai macam teori. Dan kemudian membuktikan teori-teori itu melalui percobaan atau penelitian.
Nah, berikut di bawah ini merupakan beberapa percobaan fotosintesis oleh ilmuwan yang paling terkenal.
1. Percobaan G. J. Sach
Percobaan yang pertama ini dilakukan oleh G. J. Sach sekitar pada tahun 1861. Dari percobaan ini didapati hasil bahwa proses fotosintesis memerlukan klorofil dan cahaya, yang kemudian menghasilkan amilum atau zat tepung, dalam kasus ini berupa karbondioksida.
Percobaan yang dilakukan oleh ilmuwan dengan nama lengkap Julius von Sachs dari Jerman ini hingga sekarang masih sering dipraktekkan dalam kegiatan belajar mengajar di sekolah.
Berikut alat dan bahan yang diperlukan:
- Alkohol 70%
- Air
- Pemanas air
- Gelas becker
- Tanaman berdaun dalam pot
- Kaki tiga dan bunsen
- Lodium/lugol
- Aluminium foil/kertas grenjeng
Dan berikut langkah-langkah melakukan percobaan Sach.
- Pertama silahkan kamu tutup beberapa daun menggunakan alumunium foil saat malam hari atau pokoknya sebelum matahari terbit.
- Beberapa daun sisanya, biarkan terbuka saja. Ini dilakukan untuk memperoleh pengaruh sinar matahari terhadap proses fotosintesisnya.
- Kemudian letakkan tanaman di area yang disinari oleh matahari.
- Saat sore hari tiba, petik daun dan buka wadah aluminiumnya.
- Masukkan semua daun-daun itu ke dalam wadah berisi air lalu rebus kurang lebih beberapa menit saja, dan dilanjutkan merebusnya kembali di alkohol panas. Perebusan ini bertujuan supaya sel dalam daun rusak dan amiloplasnya bisa pecah, sehingga amilum yang ada di dalamnya tersebar keluar. Tak hanya itu, perebusan daun dalam alkohol juga supaya klorofilnya bisa dilarutkan. Proses inilah yang akan memperlihatkan daun dengan warna yang pucat.
- Sesudah klorofil dirasa cukup larut, angkat daun dan tetesi dengan larutan iodin atau lugol. Lihatlah perubahan yang terjadi. Daun yang warnanya tua atau pucat mengandung zat tepung hasil fotosintesis.
2. Percobaan Ingenhousz
Percobaan fotosintesis berikutnya yaitu dilakukan oleh seorang ilmuwan bernama Jan Ingenhousz. Penelitian ini merupakan salah satu yang paling awal atau pertama seputar fotosintesis. Kendati demikian, berbagai instansi pendidikan dan sekolah masih sering melakukan percobaan ini sebagai bahan praktikum.
Dilakukan pada tahun sekitar 1799, percobaan Ingenhousz masih menggunakan peralatan yang sederhana, di antaranya:
- Gelas piala
- Hydrilla
- Kawat
- Corong kaca
- Air
- Gelembung udara
- Tabung reaksi
Hasil yang diperoleh dari percobaan ini yaitu fotosintesis memerlukan klorofil, cahaya, dan karbondioksida. Sedangkan oksigen merupakan salah satu zat yang dihasilkan dari proses percobaan ini.
Percobaan Ingenhousz dilakukan di 3 tempat dengan paparan sinar matahari yang berbeda, yaitu sedang, tidak ada sama sekali, dan sangat terang.
Hasilnya menunjukkan ketika peralatan diletakkan pada tempat dengan sinar matahari yang banyak, maka tabung reaksi akan mengeluarkan gelembung udara yang merupakan oksigen. Semakin banyak sinar matahari yang menyinar, maka disimpulkan semakin banyak juga gelembung udaranya.
Untuk membuktikan kalau gelembung udara itu benar oksigen, Ingenhousz coba mendekatkan gelembung udaranya dengan api. Dan hasilnya api semakin besar yang menandakan bahwa benar itu adalah zat udara oksigen.
3. Percobaan Engelmann
Pada sekitar tahun 1886, seorang ilmuwan bernama Engelmann ingin membuktikan kalau fotosintesis memang membutuhkan cahaya matahari dan klorofil. Tak hanya itu, percobaannya ini juga meneliti tentang spektrum cahaya yang mana paling efektif dalam hal meningkatkan proses terjadinya fotosintesis.
Engelmann melakukan percobaan ini dengan alat sederhana yaitu alga spirogyra. Alga ini memiliki zat hijau daun atau klorofil dan juga bakteri thermo yang mengonsumsi hasil fotosintesis, dan juga mudah terangsang oleh aktivitas pada suhu udara tertentu.
Hasilnya menunjukkan bahwa spirogyra dapat melakukan fotosintesis dikarenakan memiliki sel dengan kandungan klorofil. Sedangkan kebutuhan cahaya untuk prosesnya ditunjukkan oleh jumlah bakteri yang menghampiri untuk mengkonsumsi oksigen saat cahaya diarahkan pada spirogyra.
Artinya, saat hal itu terjadi maka fotosintesis menghasilkan zat oksigen. Kedatangan bakteri menjadi semakin banyak apabila cahaya matahari dengan spektrum birunya lebih diarahkan lagi kepada alga spirogyra. Dengan hal ini Engelmann menyimpulkan bahwa cahaya paling efektif dalam melaksanakan proses fotosintesis ialah spektrum biru.
4. Percobaan Jan Baptista van Helmont
Beliau merupakan ilmuwan, ahli kimia, ahli fisiologi, dan juga dokter yang berasal dari Belgia. Percobaan fotosintesis yang dilakukannya kurang lebih berjalan selama 5 tahun pada tahun 1600-an.
Percobaannya ini melibatkan pohon willow yang ditanamnya dalam pot menggunakan tanah dan ditempatkan pada tempat yang terkendali. Dengan hati-hati, pohon willow itu ia siram selama 5 tahun lamanya.
Dan di akhir penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa pertumbuhan pohon merupakan hasil dari nutrisi yang diterima melalui media air. Kesimpulannya tersebut merupakan yang paling akurat, akan tetapi eksperimennya juga membuktikan bahwa air memberi andil dalam pertumbuhan tanaman.
5. Jean Senebier
Pada tahun 1796, seorang ahli botani, naturalis, sekaligus pendeta asal Swiss bernama Jean Senebier memberi pernyataan bahwa tanaman menyerap karbondioksida dan juga melepaskan oksigen dengan bantuan dari sinar matahari.
Kemudian pada awal tahun 1800-an, Nicolas-Theodore de Saussure ikut menyatakan bahwa jika tanaman memerlukan karbondioksida, maka peningkatan massa pada tanaman juga bukan hasil dari karbondioksida saja, tetapi juga merupakan hasil dari kontribusi air.
6. Joseph Priestley
Joseph Priestley merupakan nama dari ilmuwan lainnya yang ikut andil dalam melakukan percobaan fotosintesis. Ilmuwan kelahiran tahun 1733 ini merupakan seorang filsuf alam, menteri, ahli kimia, ahli teori politik, dan juga seorang pendidik.
Salah satu eksperimen yang dilakukannya ialah menempatkan lilin yang menyala di dalam sebuah toples tertutup. Kemudian pada tahun 1744, hasil eksperimennya diterbitkan pada sebuah bukunya dengan judul “Percobaan dan Pengamatan dari Jenis Air yang Berbeda, Volume I“.
Walaupun pada saat itu Priestley tidak menyadari bahwa hasil eksperimennya itu membuktikan bahwa udara mengandung oksigen.
7. Julius Robert Mayer
Seorang dokter berkebangsaan Jerman sekaligus fisikawan, Julius Robert Mayer pada tahun 1840-an menyebutkan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dihancurkan. Hal ini lebih dikenal dengan hukum termodinamika pertama. Lanjut, ia juga menyebutkan bahwa tanaman mampu mengubah energi cahaya menjadi bentuk energi kimia.
8. Blackmann
Blackman memberikan pernyataan jika reduksi karbondioksida oleh H2 tidak ada kaitannya langsung dengan cahaya, disebut dengan reaksi gelap yang terjadi dalam stroma.
9. Robert Hill
Dan percobaan fotosintesis yang terakhir berasal dari ilmuwan Robert Hill. Hill menyatakan jika energi cahaya untuk memecah air, disebut dengan reaksi terang yang terjadi dalam grana.
Hasil Fotosintesis
Secara singkatnya, hasil reaksi fotosintesis adalah oksigen, uap air, dan karbohidrat. Pada dasarnya fotosintesis ialah proses mengubah karbondioksida dan air menjadi oksigen, uap air, dan glukosa dengan bantuan sinar matahari.
Maka hasil dari fotosintesis adalah zat-zat yang telah disebutkan tersebut.
Baca juga artikel fotosintesis lainnya: Proses fotosintesis
Faktor Yang Mempengaruhi Fotosintesis
Setidaknya ada beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis tumbuhan, yaitu cahaya matahari, klorofil, air, dan karbondioksida. Berikut masing-masing penjelasan lebih lanjutnya.
1. Cahaya Matahari
Cahaya matahari merupakan salah satu faktor fotosintesis yang paling penting. Karena jika tidak ada sinar matahari, maka tumbuhan hijau tidak dapat melakukan proses fotosintesis.
Hal inilah yang menjadi alasan mengapa fotosintesis hanya bisa dilakukan pada saat siang hari atau ketika matahari bersinar. Intensitas cahaya matahari akan memberikan pengaruh besar dalam keberlangsungan prosesnya.
Semakin tinggi intensitasnya, maka akan semakin banyak juga energi yang dihasilkan. Sehingga proses fotosintesisnya bisa berlangsung semakin cepat. Begitu juga apabila sebaliknya.
2. Klorofil
Tak kalah pentingnya dari sinar matahari, klorofil juga memberikan pengaruh yang sangat besar. Bagaimana tidak, tumbuhan harus mempunyai zat hijau daun atau klorofil untuk bisa melakukan proses fotosintesis.
Disadur dari KBBI, definisi klorofil sendiri yaitu zat penghijau tumbuhan (khususnya lagi pada daun) yang paling penting dalam hal proses fotosintesis.
Organisme atau tumbuhan yang tidak mengandung zat klorofil ini maka tidak bisa melaksanakan proses fotosintesis. Sementara itu, tumbuhan yang mempunyai kandungan klorofil bersifat autotrof. Yakni organisme yang bisa menghasilkan makanan sendiri lewat fotosintesis.
3. Air (H2o)
Ketika melakukan proses dan percobaan fotosintesis, kamu juga membutuhkan air atau H2o untuk tumbuhannya karena merupakan salah satu syarat atau bahan utama fotosintesis itu sendiri.
Apabila tidak ada air, maka bisa-bisa proses fotosintesisnya malah terhambat. Karena air hanya bisa didapatkan oleh akar tumbuhan yang menyerapnya melalui tanah.
Stomata yang ada pada tumbuhan akan tertutup jika tumbuhan terlalu kekeringan atau kekurangan air. Hal ini akan menyebabkan penyerapan karbondioksida juga ikut menurun sehingga menghambat proses terjadinya fotosintesis.
Oleh karena itu, air merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses terjadinya fotosintesis pada tumbuhan.
4. Karbondioksida (CO2)
Dan faktor terakhir fotosintesis adalah karbondioksida atau zat CO2. Selain membutuhkan H2o, tumbuhan juga memerlukan CO2.
Karbondioksida ini menjadi komponen utama ketika proses fotosintesis berlangsung. Tumbuhan bisa mendapatkan karbondioksida dari udara bebas melalui stomatanya.
CO2 yang diperoleh juga merupakan hasil dari sisa-sisa respirasi oleh manusia dan hewan. Semakin banyak CO2 yang ada di udara, maka akan semakin banyak juga jumlah bahan CO2 yang bisa dipakai tumbuhan untuk berfotosintesis.
Berikut ini adalah video pembelajaran mengenai percobaan yang dilakukan oleh ilmuwan seputar fotosintesis.
Demikianlah pembahasan kali ini tentang percobaan fotosintesis, hasil, dan juga faktor-faktor yang mempengaruhinya. Semoga mudah dipahami dan bermanfaat. Terima kasih.