Eksperimen: Uji Fotosintesis Menggunakan Metode Uji Cakram Apung pada Daun

 Proses fotosintesis merupakan reaksi biokimia yang dilakukan oleh tumbuhan, alga dan berbagai bakteri untuk menghasilkan nutrisi yang dapat digunakan sebagai sumber energi dengan menggunakan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan selama fotosintesis, sehingga proses ini  sangat penting untuk kelangsungan hidup makhluk hidup di bumi. Fotosintesis juga memainkan peran penting dalam  sebagian besar oksigen  di atmosfer bumi. 

Organisme yang menggunakan fotosintesis (foto berarti cahaya) untuk menghasilkan energi  dikenal sebagai fototrof. Selama fotosintesis, karbon bebas yang dilepaskan oleh CO2 terikat (melekat) pada gula sebagai molekul penyimpan energi, sehingga fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon. Selain fotosintesis, organisme juga dapat mengasimilasi karbon melalui kemosintesis yang dilakukan oleh berbagai bakteri belerang.

Tumbuhan, terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk mendapatkan makanan yang sangat penting bagi kelangsungan hidupnya, harus melakukan proses yang disebut sintesis karbohidrat, yang berlangsung di daun tumbuhan yang mengandung klorofil, dengan menggunakan sinar matahari. Sinar matahari merupakan sumber energi yang dibutuhkan tanaman untuk proses ini. Fotosintesis terjadi pada organel plastid yang disebut kloroplas. Kloroplasmengandung pigmen daun hijau yang disebut klorofil, yang terdapat pada sel mesofil daun tumbuhan seperti B. sel palisade dan sel spons terjadi. 

Klorofil hadir dalam protein membran integral tilakoid dalam kloroplas.Ada dua jenis klorofil, yaitu klorofil A dan klorofil B. Klorofil A merupakan pigmen hijau yang dapat menyerap cahaya merah dan biru-ungu serta berperan penting dalam reaksi gelap fotosintesis. Klorofil B, di sisi lain, adalah pigmen biru-hijau yang dapat menyerap cahaya biru dan merah-oranye. Klorofil B ditemukan pada tanaman, ganggang hijau dan beberapa bakteri autotrofik.

Klorofil mempunyai butir-butir hijau di dalam kloroplas. Pada umumnya kloroplas berbentuk lonjong, bahan dasarnya disebut stroma, dan butiran yang dikandungnya disebut grana. Ada dua jenis klorofil pada tumbuhan tinggi, yaitu:

• klorofil-a: C55H72O5N4Mg, hijau tua
• klorofil-b: C55H70O6N4Mg, hijau muda

Eksperimen Fotosintesis: Daya Apung Daun

Eksperimen ini akan menggunakan sistem yang menghitung kandungan oksigen total. Karena struktur inti spons daun sering diisi dengan gas (O2 dan CO2), bagian daun yang diuji cenderung mengapung di air. Namun, ketika gas dipaksa keluar dari struktur inti spons oleh ruang hampa, sehingga ruang antar sel dikosongkan dan diganti dengan cairan encer dengan bikarbonat yang lebih sedikit, kerapatan cakram daun meningkat dan cakram daun turun menjadidi air terjun.Dengan adanya bikarbonat sebagai sumber karbon dioksida alternatif, fotosintesis dapat berlangsung di piringan daun yang terkulai. 

Selama proses fotosintesis, kandungan oksigen di ruang udara mesofil spons terakumulasi dan cakram daun naik ke permukaan dan mengapung di kolom air.Oleh karena itu, kecepatan fotosintesis dapat diukur secara tidak langsung dengan kecepatan apung cakram daun.

Tujuan Eksperimen

1. Merancang dan melakukan percobaan untuk mempelajari pengaruh beberapa faktor, termasuk perubahan lingkungan, terhadap laju respirasi sel.

2. Mengaitkan dan menerapkan konsep, termasuk hubungan antara struktur dan fungsi sel (kloroplas), strategi untuk menangkap, menyimpan dan memanfaatkan energi bebas, difusi gas melintasi membran sel, dan prinsip fisika yang berkaitan dengan sifat dan perilaku gas.