PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN SUHU TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS

1. Tujuan Percobaan

Melihat pengaruh suhu dan intensitas cahaya terhadap laju fotosintesis dengan mengukur banyaknya O2 yang dikeluarkan.

II. Pendahuluan

Fotosintesis merupakan hal yang paling penting bagi tumbuhan hijau dalam memproduksi karbohidrat yang berupa glukosa. Pada tahun 1964 reaksi fotosintesis pertama kali dapat digambarkan secara jelas sebagai pertukar gas sebagai berikut : 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2 (Salisbury & Ross 1995).
     Proses fotosintesis memerlukan cahaya yang ditunjukan dengan adanya pengaruh intensitas cahaya terhadap laju fotosintesis. Pada intensitas cahaya yang besar akan mempengaruhi keseluruhan reaksi fotosintesis. Dalam keadaan intensitas cahaya rendah maka laju fotosintesis juga akan rendah. Keadaan seperti ini disebut faktor pembatas, dalam hal ini cahaya menjadi faktor pembatas (Thomas 1965).Cahaya menjadi faktor pembaatas fotosintesis pada intensitas cahaya rendah. Dibawah intensitas cahaya tertentu kenaikan intensitas cahaya tidak mempengaruhi produksi oksigen. Keadaan ini disebut sebagai jenuh cahaya pada kondisi percobaan. Ada kemungkinan keadaan jenuh cahaya terjadi karena CO² menjadi faktor pembatas. Jika demikian maka kenaikan CO² akan menghilangkan pengaruh intensitas cahaya sebagai faktor pembatas selanjutnya akan meningkatkan laju fotosintesis (Hopkins & Norman 2004).

Jika intensitas cahaya atau konsentrasi CO2 menjadi faktor pembatas fotosintesis maka suhu tidak akan mempengaruhi fotosintesis atau sangat sedikit sekali mempengaruhi karena reaksi fotokimia tidak peka terhadap suhu (Q10= 0,1 ) dan difusi mempunyai Q10=1,5. Laju fotosintesis bersifat bersifat tanggap terhadap suhu jika cayaha bukan merupakan faktor pembatas. Pada reaksi selanjutnya yaitu reaksi enzimatik kenaikan suhu akan mempengaruhi laju dan keseluruhan proses fotosintesis. Selain faktor-faktor luar seperti suhu, intensitas cahaya dan CO2 yang mempengaruhi fotosintesis, faktor dalam yang juga penting mempengaruhi faktor ini adalah konsentrasi klorofil, defisit air dan konsentrasi enzim  (Lakitan 1996).

III. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Laju Gas yang dihasilkan pada intensitas cahaya yang diberikan Hoagland + Na₂CO₃

Jarak Cahaya (cm)	Intensitas Cahaya	Laju Gas (mm3/dt)	Laju Gas (mm3/dt)
		20oC	30oC
15	100	0,130	0,157
25	36	0,065	0,102
60	6,25	0,005	0,068
120	1,56	0,003	0,031

 Tabel 1. Laju Gas yang dihasilkan pada intensitas cahaya yang diberikan Hoagland

Jarak Cahaya (cm)	Intensitas Cahaya	Laju Gas (mm3/dt)	Laju Gas (mm3/dt)
		20oC	30oC
15	100	3,91x10-3	3,93x10-3
25	36	2,61x10-3	3,27x10-3
60	6,25	7,80x10-4	1,31x10-3
120	1,56	3,92x10-4	7,85x10-4

Contoh Pengolahan Data : 

Untuk Laju  Gas yang dihasilkan pada intensitas cahaya yang diberikan Hoagland + Na₂CO_{3 pada suhu} 20^oC

Laju Tabung    = π .r².t/dt

= 3.14 x (0,5)² x 10 : 600

= 0,130 mm³/dt

Diameter Tabung = 1 mm

I₁/I₂ = (r₂)²/(r₁)²

100/I₂ = (25)²/(15)²

100/I₂ = 625/225

22500 = 625 I₂

I₂ = 36

VI. Pembahasan

Cahaya bagi tumbuhan hijau akan dimanfaatkan dalam  proses fotosintesis pada reaksi terang yang akan menghasilkan energi dan hasil sampingan berupa oksigen (gelembung udara) . Dalam percobaan ini bertujuan untuk   mengamati  seberapa besar pengaruh intensitas cahaya terhadap jumlah oksigen yang dihasilkan, hal ini dikarenakan  oksigen dapat diamati secara kasat mata dan dapat dengan mudah dihitung volumenya. Namun jika dalam percobaan dikaitkan dengan faktor suhu, maka yang akan menjadi faktor pembatas adalah intensitas cahaya, jika dalam  jumlah kecil akan menimbulkan pengaruh terhadap jumlah oksigen yang dikeluarkan (Lakitan 1996).

            Pada percobaan, laju oksigen yang dihasilkan pada reaksi fotosintesis yang tertinggi pada tabel perlakuan yang diberikan Hoagland + Na₂CO₃ yaitu, pada intensitas cahaya 100 J  dan pada jarak 15 cm yaitu sebesar 0,130 mm³/dt pada suhu 20° dan 0,157 mm³/dt pada suhu 30°. Sedangkan, laju oksigen yang dihasilkan pada reaksi fotosintesis yang tertinggi pada tabel perlakuan yang diberikan Hoagland saja yaitu, pada intensitas cahaya 100 J  dan pada jarak 15 cm yaitu sebesar 3,91x10^-3 mm³/dt pada suhu 20° dan 3,93x10^-3 mm³/dt pada suhu 30°. Apabila kita membandingkan volume oksigen yang dihasilkan menurut suhu, tidak ada pengaruh yang berarti dengan adanya peningkatan suhu. Hal ini dikarenakan pada percobaan ini intensitas cahaya merupakan faktor pembatas dalam fotosintesis bukan suhu. Kemudian, pada tabel  dapat dilihat bahwa semakin tinggi intensitas cahaya maka semakin cepat laju oksigen yang dihasilkan serta semakin cepat laju fotosintesis. Asumsi dari data tersebut sesuai dengan teori literatur yang ada, dimana pengaruh intensitas cahaya berbanding lurus dengan laju oksigen yang dihasilkan dalam hal ini adalah berupa gelumbung udara. Hal ini menunjukan bahwa percobaan pada praktikum kali ini berhasil (Hopkins & Norman 2004).

V. Kesimpulan

Intensitas cahaya dan jarak cahaya ke alat percobaan mempengaruhi jumlah oksigen yang dihasilkan pada reaksi fotosintesis dalam percobaan sehingga intensitas cahaya menjadi faktor pembatas fotosintesis. Suhu tidak mempengaruhi fotosintesis atau sangat sedikit sekali mempengaruhi jika intensitas cahaya menjadi faktor pembatas fotosintesis serta semakin tinggi intensitas cahaya maka semakin cepat laju oksigen yang dihasilkan serta semakin cepat laju fotosintesis.

VI. Daftar Pustaka

Hopkins William G , Norman P A Huner. 2004. Introduction of Plant Physiology 3^rd Edition. United State of America: John willey and Sons, Inc.

Lakitan B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Jakarta : PT Raja Grafindo Persada.

Salisbury F B , Ross C W.1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB Press

Thomas J B. 1965. Primary Photoprocesses in Biology. Amesterdam: Nort-Holland Publishing Company. 

  

 Jawaban Pertanyaan  

1.      Pada jarak yang jauh, jumlah O2  yang dihasilkan lebih rendah daripada pada perlakuan jarak yang dekat.

2.  Hasil percobaan menunjukkan bahwa intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis dan suhu tidak mempengaruhi fotosintesis atau sangat sedikit sekali mempengaruhi karena intensitas cahaya menjadi faktor pembatas fotosintesis. Oleh karena itu, hasil ini belum dapat menunjukkan sifat reaksi ganda fotosintesis yaitu pada reaksi enzimatik dimana kenaikan suhu mempengaruhi laju dan keseluruhan proses fotosintesis.

3. CO2 dianggap sebagai pembatas namun tidak berperan secara langsung. Konsentrasi CO2 dapat dikatakan sebagai faktor pembatas jika dalam jumlah