Tarikh: 30 September 2014Tajuk: menyiasat keperluan fotosintesisObjektif: a) Untuk menguji kehadiran kanji di dalam tumbuhan hijaub) Untuk menunjukkan cahaya matahari diperlukan bagi proses fotosintesis.c) Untuk menunjukkan klorofil diperlukan bagi proses fotosintesis.d) Untuk menunjukkan karbon dioksida perlu bagi proses fotosintesis.Pengenalan:Fotosintesis merujuk kepada proses penukaran tenaga cahaya daripada matahari kepada tenaga biokimia. Tenaga kimia ini digunakan untuk pengikatan karbon. Proses ini dibantu oleh klorofil untuk menguraikan air kepada oksigen dan hidrogen.6CO2 + 12H2O + Tenaga Cahaya --> C6H12O6 + 6O2 + 6H2OKlorofil digunakan oleh tumbuh-tumbuhan hijau, alga dan cyanobakteria; klorofil dijumpai dalam membran tylakoid. Elektron-elektron daripada klorofil menembusi rantaian pengangkutan elektron, yang mana ATP terhasil daripada chemiosmosis. Dalam fotofosforilasi cyclic, elektron-elektron balik ke klorofil.Dalam non-cyclic fotofosforilasi, elektron-elektron digunakan untuk menurunkan NADP, dan elektron-elektron balik kepada klorofil daripada atau . Apabila dioksidakan oleh tumbuh-tumbuhan hijau, alga dan sinobakteria, dihasilkan.Oksigen akan dibebaskan sebagai bahan sampingan, sementara hidrogen akan digunakan untuk bertindak balas dengan dan karbohidrat untuk menghasilkan menjadi gula (glukosa), hasil akhir fotosintesis.Proses fotosintesis penting bagi semua kehidupan disebabkan tumbuhan yang bergantung hidup kepada matahari ini akan menjadi makanan kepada haiwan maun yang akan menjadi makanan kepada haiwan maserba atau haiwan maging yang lain. Pengecualian hanyalah kepada masyarakat hidupan di laut dalam berhampiran pinggir plat tektonik yang berasaskan galian yang terpancar keluar daripada perut bumi.

Bahan dan radas:

1. Daun hijau2. Bikar3. bell jar4. tabung uji5. jubin putih6. methanol7. larutan iodin8. air panas9. kalium hidroksida

(a) Untuk menguji kehadiran kanji di dalam tumbuhan hijau

Hipotesis: Kanji dapat dihasilkan semasa proses fotosintesisPemboleh ubah:Pemboleh ubah dimanipulasikan: kehadiran kanjiPemboleh ubah digerak balas: perubahan warna larutan iodinPemboleh ubah dimalarkan: jenis daun

(b) Untuk mengkaji keperluan cahaya matahari untuk fotosintesisHipotesis: Tumbuhan memerlukan cahaya matahari bagi proses fotosintesisPemboleh ubah:Pemboleh ubah dimanipulasikan: kehadiran cahaya matahariPemboleh ubah digerak balas: perubahan warna larutan iodinPemboleh ubah dimalarkan: jenis daun

(c) Mengkaji keperluan klorofil untuk fotosintesis

Hipotesis: Klorofil sangat penting untuk daun semasa proses fotosintesisPemboleh ubah:Pemboleh ubah dimanipulasikan: kandungan klorofil dalam daunPemboleh ubah digerak balas: perubahan warna larutan iodinPemboleh ubah dimalarkan: jenis daun(d) Mengkaji kepentingan karbon dioksida bagi proses fotosintesis.

Hipotesis: Karbon dioksida sangat penting dalam proses fotosintesis.Pemboleh ubah:Pemboleh ubah dimanipulasikan: kehadiran karbon dioksidaPemboleh ubah digerak balas: perubahan warna larutan iodinPemboleh ubah dimalarkan: jumlah kalium hidroksida

Prosedur:

(a) Untuk menguji kehadiran kanji di dalam tumbuhan hijau

1. Sehelai daun dipetik dan didedah kepada cahaya matahari selama beberapa jam.2. Kemudian, daun dimasukkan ke dalam air mendidih bertujuan untuk membunuh dan melembutkan daun.3. Methanol dimasukkan sehingga memenuhi separuh dari tabung didih dan dimasukkan daun hijau ke dalamnya.4. Tabung didih diletakkan di dalam bikar yang mengandungi air panas dan penunu Bunsen tidak dinyalakan kerana methanol mudah terbakar.5. Selepas 5 minit, daun dikeluarkan dari tabung didih. Daun yang telah dinyahwana diperhatikan. klorofil diserap oleh methanol tetapi bukan kanji.6. Daun dicelupkan di dalam air panas untuk beberapa saat untuk melembutkan daun.7. Daun diletakkan di atas jubin putih dan dititiskan beberapa titis larutan iodin.8. Pemerhatian telah direkod.

(b) Mengkaji keperluan cahaya matahari untuk fotosintesis.

1. Sepasu tumbuhan diletakkan di dalam bilik gelap selama 24 jam.2. Sehelai daun dipetik. 3. Kehadiran kanji pada daun diuji.4. Langkah 2-6 dalam kaedah a diulang.5. Pemerhatian telah direkod.

(c) Mengkaji keperluan klorofil untuk fotosintesis

1. Sehelai daun bervarigat yang telah terdedah kepada cahaya matahari selama beberapa jam dipetik.2. Gambarajah dilukis menunjukkan taburan warna hijau pada daun.3. Ujian kanji dilakukan ke atas daun tersebut. Langkah 2 hingga 6 pada kaedah a diulang.4. Pemerhatian telah direkodkan.

(d) Mengkaji kepentingan karbon dioksida bagi proses fotosintesis.

1. Dua pasu tumbuhan diletakkan di dalam gelap semalaman untuk mengurangkan kehadiran kanji.2. Pasu tersebut ditutup dengan bag politine. 3. Tumbuhan diletakkan di dalam balang kaca dan dilabelkan A dan B setiap satunya.4. Satu bikar kalium hidroksida diletakkan di dalam baIang A untuk menyerap karbon dioksida. Udara di dalam balang A dibebas dari karbon dioksida.5. Balang B mempunyai satu bukaan yang membenarkan udara atmosfera memasukinya.6. Kedua-dua balang ini diletakkan dibawah cahaya matahari selama beberapa hari.7. Kehadiran kanji diuji bagi daun dan langkah 2 hingga 6 diulang seperti di kaedah a.8. Pemerhatian telah direkodkan.

Keputusan:

KeadaanPemerhatianInferens

(a) Untuk menguji kehadiran kanji di dalam daun. Kehadiran klorofil hijau pada daun yang telah dipetik telah hilang apabila dilarutkan di dalam larutan methanol. Bintik biru gelap telah dihasilkan apabila larutan iodin dititiskan kepada daun yang berubah warna.

Semasa proses fotosintesis kanji telah dihasilkan sebagai produk.

Kanji yang terdapat pada daun menukarkan warna iodin menjadi biru tua.

(b) Mengkaji keperluan cahaya matahari untuk fotosintesis. Daun yang telah diletakkan di dalam gelap telah bertukar kepada warna kuning sedikit dan tiada perubahan terjadi apabila daun dimasukkan ke dalam metanol. Keadaan daun berubah kepada warna biru tua apabila titisan iodin telah diletakkan diatasnya. Tumbuhan menjalankan fotosintesis apabila diletakkan di dalam keadaan gelap dan terdapat kanji dihasilkan.

(c) Mengkaji keperluan klorofil untuk fotosintesis Warna hijau pada daun beraneka warna telah dilukis dan endapan biru gelap hanya hadir pada bahagian hijau di atas daun. Klorofil diperlukan semasa proses fotosintesis. Ketidakhadiran cahaya matahari menyebabkan tiada kanji dihasilkan.

(d) Mengkaji kepentingan karbon dioksida bagi proses fotosintesis.

Dalam bikar A warna iodin tidak memberi perubahan. Dalam bikar B Permukaan daun telah bertukar warna kepada warna biru tua apabila dikaji dengan titisan iodin. Dalam bikar A fotosintesis tidak berlaku. Dalam bikar B proses fotosintesis dapat berlaku . Kanji telah dihasilkan.

(c) Lukisan Menunjukkan bahawa klorofil adalah penting untuk fotosintesis

Rajah: Daun yang berlainan warna yang telah terdedah kepada cahaya matahari selama beberapa jam.

Kesimpulan:

Secara tuntasnya, fotosintesis merupakan proses yang sangat penting untuk tumbuhan membuat makanannya sendiri. Keperluan asas untuk proses fotosintesis ialah karbon dioksida, klorofil dan juga sumber cahaya matahari. Tumbuhan hanya boleh menjalankan proses fotosintesis dengan kehadiran karbon dioksida. Seterusnya, proses fotosintesis berlaku apabila terdapat klorofil pada daun. Malahan, apabila tumbuhan mendapat sumber cahaya matahari, maka proses fotosintesis boleh berlaku. Akhirnya, kanji juga terhasil semasa proses fotosintesis.

Langkah keselamatan:1. pastikan metanol tidak terdedah kepada sumber haba secara terus sepertiapi daripada penunu Bunsen kerana metanol sangat mudah terbakar.2. Sentiasa berhati-hati semasa mengendalikan larutan iodin dan air panas.

Perbincangan:

Eksperimen ini diadakan untuk mengkaji kehadiran kanji di dalam daun, keperluan cahaya matahari untuk fotosintesis, keperluan klorofil untuk fotosintesis dan untuk mengkaji kepentingan karbon dioksida bagi proses fotosintesis juga.

Mula-mula eksperimen dijalankan dengan mengkaji kehadiran kanji. Kehadiran kanji boleh diuji apabila terdapat tompok biru pada daun setelah titisan iodin diletakkan pada permukaan daun yang telah dididihkan. Daun akan dididihkan dalam air mendidih selama lima minit. Tujuan daun dididihkan adalah untuk membunuh sel dan memecahkan sel yang terdapat di dalam daun serta untuk mengeluarkan klorofil. Kemudian daun dicelupkan dalam metanol yang direndam dalam air panas bagi membuka klorofil dan seterusnya melunturkan warna hijau pada daun. Ini bagi membolehkan sebarang perubahan warna dapat dilihat dengan jelas semasa ujian kanji. Daun dicelupkan kembali ke dalam air panas bagi membuang metanol daripada daun kerana metanol telah menyebabkan daun menjadi keras.

Seterusnya, eksperimen dijalankan dengan menguji keperluan cahaya matahari. Daun telah ditutup dengan kertas hitam selama satu hari. Setelah itu, proses untuk membunuh sel dan memecahkan sel daun. Titisan iodin telah diletakkan pada permukaan daun. Terdapat tompok biru gelap kelihatan pada permukaan daun. Hal ini kerana, daun ini dapat menjalani proses fotosintesis disebabkan ia mendapat keperluan cahaya matahari.

Selain itu, eksperimen dijalankan untuk keperluan klorofil untuk fotosintesis. Daun varigasi merupakan daun yang mempunyai bahagian berwarna hijaudan bahagian bukan berwarna hijau. Tambahan warna selain warna hijau ini dapat dilihat pada bahagian hujung daun, urat daun, bintik-bintik atau jalur- jalur pada bahagian daun. Bahagian berwarna hijau mengandungi klorofil yang membolehkan daun menjalani proses fotosintesis. Manakala, bahagian yang bukan berwarna hijau tidak mengandungi klorofil dan tidak boleh menjalani fotosintesis. Setelah eksperimen dilakukan, tompok biru hanya kelihatan pada bahagian warna daun berwarna hijau. Hal ini disebabkan kehadiran klorofil pada bahagian berwarna hijau yang membantu proses fotosintesis bagi daun tersebut.

Di samping itu, eksperimen diteruskan untuk menkaji kepentingan karbon dioksida dalam proses fotosintesis. Karbon dioksida amat penting untuk proses fotosintesis berlaku. Ketiadaan bekalan karbon dioksida menyebabkan tumbuhan tidak dapat melakukan proses fotosintesis. Kalium hidroksida digunakan untuk menyerap karbon dioksida di dalam kelalang kaca. Dengan ini, eksperimen lebih mudah dilakukan untuk membandingkan kehadiran karbon dioksida mempengaruhi proses fotosintesis

Rujukan:

1. Abdullah,H.D.(2009),College Matriculation Biology Semester 1&2,IPTA Publications.Shah Alam.2. Cyprus, S. (2003).What is a Variegated Leaf? http//www.wisegeek.com/what-is-a-variegatedleaf.htm. Diakses pada 7 Oktober 2014. 3. Campell,N.A,Reece,J.B.(2009),Biology Fifth Edition,Sand Hill Roa: Jim Green. 4. Photosynthesis (2006). http://www.sambal.co.uk/photosynthesis.html. Diakses pada 7 Oktober 2014.

Lampiran:(a) Menguji kehadiran kanji di dalam tumbuhan hijau

Perubahan warna semasa munguji dengan menguji menggunakan iodin.Klorofil diserap oleh metanol

(b) mengkaji keperluan cahaya matahari untuk fotosintesis

Iodin telah bertukar warna kepada biru gelap.Klorofil diserap oleh metanol

(c) Mengkaji keperluan klorofil untuk fotosintesis

Iodin telah bertukar warna kepada biru gelap.

(d) Mengkaji kepentingan karbon dioksida bagi proses fotosintesis.Perubahan warna iodin dalam baling BPerubahan warna iodin dalam baling A