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 + 6H2O
Klorofil 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 H2O atau H2S.
Apabila H2O dioksidakan oleh tumbuh-tumbuhan hijau, alga dan cyanobakteria,
O2 dihasilkan.
Oksigen akan dibebaskan sebagai bahan sampingan, sementara hidrogen akan
digunakan untuk bertindakbalas dengan CO2 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.
1
Praktikal 6: Keperluan Asas Proses Fotosintesis
Tujuan :
Untuk mengkaji keperluan asas untuk proses fotosintesis.
Alat radas
Bikar
Penutup kelalang
Corong turas
Tabung didih
Jubun putih
Rod kaca
Penyepit
Penitis
Tungku kaki tiga
Penunu Bunsen
Dawai kasa
Bahan:
Daun
Metanol
Larutan iodin
Air mendidih
Kalium hidroksida
2
Objektif
a) Untuk mengkaji kehadiran kanji dalam daun hijau
Prosedur
1. Sehelai daun dipetik daripada tumbuhan yang telah didedahkan
kepada cahaya matahari untuk beberapa jam.
2. Daun tersebut diletakkan di dalam bikar yang berisi air mendidih. Ini
bagi mematikan sel daun dan melembutkan daun.
3. Metanol diisi ke dalam tabung uji sehingga memenuhi separuh
daripada isipadu tabung uji. Daun yang telah lembut tadi dimasukkan
ke dalam larutan metanol ini.
4. Tabung uji tadi dimasukkan ke dalam bikar berisi air panas. Penunu
Bunsen tidak digunakan kerana metanol sangat mudah terbakar.
5. Selepas 5 minit, daun dikeluarkan daripada metanol dan diperhatikan
sama ada telah ternyah warna atau belum. Metanol melarutkan klorofil
tetapi tidak bagi kanji.
6. Daun dicelupkan ke dalam air panas sekali lagi untuk
melembutkannya.
7. Selepas itu, daun diletakkan ke atas jubin putih dan dititiskan dengan
tiga atau empat titik larutan iodin.
8. Pemerhatian direkodkan.
3
Keputusan
Keadaan daun Ujian kanji Inferens
Terdedah
kepada cahaya
matahari
Tompok-tompok
biru tua kelihatan
Kanji yang terdapat pada
daun menukarkan warna
kuning perang iodin menjadi
biru tua.
4
5
Perbincangan
Eksperimen ini adalah untuk menguji kehadiran kanji dalam daun hijau.
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.
Antara langkah berjaga-jaga yang boleh diambil daripada eksperimen ini ialah
pastikan metanol tidak terdedah kepada sumber haba secara terus seperti
api daripada penunu Bunsen kerana metanol sangat mudah terbakar.
Sentiasa berhati-hati semasa mengendalikan larutan iodin dan air panas.
Kesimpulan
Kanji terhasil semasa proses fotosintesis.
6
Objektif:
b) Untuk menunjukkan kepentingan cahaya matahari kepada proses
fotosintesis
Prosedur:
1. Sebatang tumbuhan yang ditanam dalam pasu diletakkan di dalam
keadaan gelap selama 24 jam.
2. Daun tumbuhan tersebut dipetik untuk menguji kehadiran kanji
mengikut langkah 2 hingga 7 dalam eksperimen bahagian (a).
3. Pemerhatian direkodkan.
Keputusan:
Keadaan daun Ujian kanji Inferens
Disimpan
dalam gelap
selama 24 jam
Warna kuning
perang iodin
kekal
Tidak terdapat kanji pada
daun untuk menukarkan
warna kuning perang iodin
menjadi biru tua.
7
8
Perbincangan:
Eksperimen ini bertujuan untuk menguji cahaya matahari amat diperlukan
dalam proses fotosintesis. Cahaya matahari merupakan keperluan asas bagi
tumbuhan untuk menjalani proses fotosintesis.
Daun telah ditutup dengan kertas hitam selama satu hari. Setelah itu, proses
untuk membunuh sel dan memecahkan sel daun dilakukan seperti
eksperimen (a).
Titisan iodin telah diletakkan pada permukaan daun. Tiada tompok biru gelap
kelihatan pada permukaan daun. Hal ini kerana, daun ini tidak dapat
menjalani proses fotosintesis disebabkan tidak mendapat keperluan cahaya
matahari.
Antara langkah keselamatan yang boleh diambil untuk melakukan
eksperimen ini ialah denagn memastikan metanol tidak terdedah kepada
sumber haba secara terus seperti api daripada penunu Bunsen kerana
metanol sangat mudah terbakar serta sentiasa berhati-hati semasa
mengendalikan larutan iodin dan air panas.
Kesimpulan:
Apabila tumbuhan mendapat sumber cahaya matahari, maka proses
fotosintesis boleh berlaku.
9
Objektif:
c) Untuk menunjukkan klorofil diperlukan dalam proses fotosintesis.
Prosedur:
1. Daun varigasi diambil setelah didedahkan kepada cahaya matahari
selama beberapa jam.
2. Taburan warna hijau pada daun dilukis. Selepas itu daun tersebut diuji
dengan mengulangi langkah langkah 2 hingga 7 dalam eksperimen
bahagian (a).
3. Pemerhatian direkodkan.
Keputusan:
Keadaan daun
Ujian kanji Inferens
Daun varigasi
Bahagian daun yang berwarna hijau bertukar kepada biru tua.
Bahagian yang berwarna putih tidak berubah.
Bahagian tompok hijau mempunyai kanji.
Bahagian tompok putih tidak mempunyai kanji.
10
11
Perbincangan:
Eksperimen ini bertujuan untuk menunjukkan klorofil merupakan salah satu
keperluan asas dalam proses fotosintesis. Untuk mengujinya daun varigasi
digunakan dalam eksperimen ini.
Daun varigasi merupakan daun yang mempunyai bahagian berwarna hijau
dan 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.
Klorofil a dan klorofil b merupakan pigmen dominan yang mengambil cahaya
dan memantulkan semula sebagai warna hijau. Tumbuhan yang mempunyai
warna daun selain warna hijau tidak mempunyai klorofil pada bahagian
tertentu. Hal ini disebabkan pigmen klorofil yang dominan telah didominasi
oleh pigmen yang lain.
Setelah eksperimen dilakukan, tompok biru hanya kelihatan pada bahagian
warna daun berwarna hijau dan bukannya bahagian berwarna selain hijau.
Hal ini disebabkan kehadiran klorofil pada bahagian berwarna hijau yang
membantu proses fotosintesis bagi daun tersebut.
Kesimpulan
Proses fotosintesis berlaku apabila terdapat klorofil pada daun.
12
Objektif
d) Untuk menunjukkan karbon dioksida diperlukan dalam proses
fotosintesis.
Prosedur
1. Tiga tumbuhan dilabel A, B dan C.
2. Selepas itu tumbuhan A dan B telah diletakkan di bawah balang
tertutup.
3. Kalium hidroksida berbentuk cecair telah diletakkan dalam balang A,
manakala kalium hidroksida berbentuk pepejal telah diletak di dalam
balang B untuk menyerap karbon dioksida daripada udara yang masuk
ke dalam balang. Ini bermakna udara dalam balang A dan B bebas
daripada karbon dioksida.
4. Kedua-dua balang diletakkan di bawah cahaya matahari selama
beberapa jam.
5. Tumbuhan C pula telah diletakkan terdedah di bawah cahaya matahari
selama beberapa jam.
6. Daun daripada ketiga-tiga tumbuhan diuji dengan mengulangi langkah
langkah 2 hingga 7 dalam eksperimen bahagian (a).
4. Pemerhatian direkodkan.
13
Keputusan:
Keadaan daun Ujian kanji Inferens
Tumbuhan A
(kalium hidroksida
berbentuk cecair)
Warna kuning perang
larutan iodin kekal pada
permukaan daun.
Proses fotosintesis
tidak berlaku. Tiada
kanji terhasil.
Tumbuhan B
(kalium hidroksida
berbentuk pepejal)
Warna kuning perang
larutan iodin kekal pada
permukaan daun.
Proses fotosintesis
tidak berlaku. Tiada
kanji terhasil.
Tumbuhan C
(terdedah pada
udara)
Tompok-tompok biru tua
kelihatan pada
permukaan daun.
Proses fotosintesis
berlaku dan
menghasilkan kanji.
14
15
Perbincangan
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.
Antara langkah keselamatan yang boleh diambil ialah memastikan agar
metanol tidak terdedah kepada sumber haba secara terus seperti api
daripada penunu Bunsen kerana metanol sangat mudah terbakar. Sentiasa
berhati-hati semasa mengendalikan larutan iodin dan air panas.
Kesimpulan:
Tumbuhan hanya boleh menjalankan proses fotosintesis dengan kehadiran
karbon dioksida.
Kesimpulan Keseluruhan
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.
16
Soalan dan Jawapan
Eksperimen C
1. Apakah yang dapat kamu perhatikan berkenaan taburan warna biru
gelap pada daun?
Bahagian yang bertukar kepada warna biru gelap hanyalah bahagian
yang bertompok hijau iaitu bahagian yang mempunyai klorofil.
2. Dapatkah kamu katakan bahawa hanya bahagian daun yang hijau
sahaja menghasilkan kanji di bawah cahaya matahari? Dan
fotosintesis hanya berlaku apabila terdapat kehadiran kanji?
Ya, kerana bahagian hijau mempunyai klorofil sebagai tapak
berlakunya proses fotosintesis yang seterusnya menghasilkan kanji.
Dan sebaliknya berlaku apabila tiada klorofil pada daun yang
seterusnya menghalang pembentukan kanji.
17
Rujukan
Buku
Abdullah, H. D. (2009). College Matriculation Biology Semester I & II.Shah Alam:IPTA Publications.
Wai, M. C. (2007). TOTAL PRO SPM Biology Form 4&5. Petaling Jaya:Sasbadi Sdn. Bhd.
Internet
Cyprus, S. (2003). What is a Variegated Leaf? Diambil pada April 27, 2011,daripadaWise Geek: http://www.wisegeek.com/what-is-a-variegatedleaf.htm
May, P. (2003). Chlorophyll. Diambil pada April 28, 2011, daripada School ofChemistry:http://www.chm.bris.ac.uk/motm/chlorophyll/chlorophyll_h.htm
Photosynthesis. (2006). Diambil pada April 27, 2011, daripada Sambal's ScienceWeb:http://www.sambal.co.uk/photosynthesis.html
Wikipedia. (2009). Variegated Leaf. Diambil pada April 28, 2011, daripadaWikipedia Free Encyclopedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Variegation
18