ACARA 2 METABOLISME Kadar Simpanan Amilum dalam Daun Monokotil dan Dikotil I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pati atau amilum, polisakarida simpanan pada tumbuhan, adalah suatu polimer yang secara keseluruhan terdiri atas monomer-monomer glukosa. Tumbuhan menumpuk pati sebagai granul atau butiran di dalam struktur seluler yang disebut plastid, termasuk kloroplas. Dengan cara mensintesis pati, tumbuhan dapat menimbun kelebihan glukosa (Reece et al, 2014). Untuk membuktikannya kadar amilum di dalam daun kita dapat melakukan percobaan dengan menutup bagian daun dengan kertas timah. Dari situ, dapat dilihat perbedaan antara bagian daun yang ditutup dengan kertas timah dan daun yang masih terbuka atau terkena cahaya matahari. B. Tujuan Praktikum ini bertujuan untuk : 1. Mengamati perbedaan antara daun yang ditutup kertas timah dengan daun yang masih terkena cahaya matahari. 2. Mengetahui pengaruh cahaya matahari terhadap eksistensi amilum di dalam daun. II. TINJAUAN PUSTAKA Amilum merupakan karbohidrat yang mempunyai molekul rantai panjang dan biasanya berbentuk butiran. Dalam pewarnaan dengan larutan JKJ, amilum akan menampakkan warna biru kehitam-hitaman. Butir-butir amilum ini pertama kali dibentuk di dalam kloroplas. Amilum dipecah dan diubah menjadi gula untuk disimpan di dalam jaringan yang nantinya dapat disintesis kembali di dalam amiloplas. (Mulyani, 2006) Kebenaran bahwa fotosintesis menghasilkan amilum dibuktikan oleh seorang kimiawan Jerman bernama Julius Sachs (1832-1897). Ia menemukan bahwa zat asam arang yang diserap tanaman digabungkan dengan hidrogen dari molekul air akan membentuk glukosa. Energi untuk reaksi ini berasal dari cahaya matahari yang menimpa tanaman. Sebagian glukosa hasil fotosintesis ini diubah menjadi zat tepung atau amilum sebagai bentuk simpanan energi. Kemudian oksigen yang terpisah dari air akan dilepas oleh tanaman ke atmosfer. (Challoner, 2000) Pada reaksi fiksasi karbon, ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang digunakan sebagai energi untuk mengubah CO2 menjadi karbohidrat. Reaksi ini dimulai
dalam stroma kloroplas dan diteruskan dalam sitoplasma yang menghasilkan sukrosa dalam daun tanaman. Sukrosa dalam daun dipindah ke bagian lain tanaman dan digunakan sebagai bahan dalam pembentukan molekul organik dan energi bagi pertumbuhan tanaman. (Akin, 2006) Fiksasi karbon tidak membutuhkan cahaya, oleh karena itu biasa disebut sebagai reaksi gelap. Namun, Fiksasi karbon tidak pula terjadi saat gelap, nyatanya banyak enzim yang terlibat di reaksi fiksasi karbon lebih aktif ketika ada cahaya dari pada ketika gelap. Kemudian, reaksi fiksasi karbon ini juga bergantung pada produk dari reaksi terang (Solomon et al, 2011). Siklus Calvin merupakan jalur metabolisme yang serupa dengan siklus Krebs dalam arti bahwa materi awal diregenerasi setelah molekul memasuki dan meninggalkan siklus ini. Karbon memasuki siklus Calvin dalam bentuk CO 2 dan keluar dalam bentuk gula. Siklus ini menggunakan ATP sebagai sumber energi dan mengkonsumsi NADPH sebagai tenaga produksi untuk penambahan electron berenergi-tinggi untuk membuat gula (Reece et al, 2014). III. IV. ALAT DAN BAHAN Untuk melakukan praktikum ini, bahan utama yang harus disiapkan adalah daun dikotil dan monokotil yang telah dibungkus dengan kertas timah pada hari sebelumnya. Kemudian alkohol 95%, larutan JKJ, cawan patri, kompor listrik, gelas piala dan penjepit. Alkohol 95% berfungsi untuk melarutkan klorofil dari daun. Larutan J-KJ berfungsi untuk mewarnai amilum dalam daun. Cawan patri, gelas piala dan kompor listrik berfungsi untuk memanaskan air dan alkohol yang digunakan untuk merebus daun. Sedangkan penjepit digunakan untuk mengambil daun dalam rebusan air dan alkohol. METODE Hal pertama yang harus disiapkan sebelum melakukan praktikum ini adalah membungkus sebagian daun dengan kertas timah pada hari sebelumnya. Pembungkusan dengan kertas timah ini bertujuan untuk menghalangi cahaya matahari agar tidak diserap oleh daun, sehingga pada bagian daun yang ditutup tidak dapat melakukan fotosintesis. Kemudian setelah daun yang telah ditutup terkena cahaya matahari selama beberapa jam, daun dipotong dan balutan kertas timah dibuka. Setelah itu, daun dimasukkan ke dalam air panas selama beberapa menit untuk memecah dinding sel. Daun yang telah direbus di dalam air panas lalu diangkat dan dimasukkan ke dalam alkohol panas selama kurang lebih sepuluh menit. Namun, bila daun lebih tipis, perebusan tidak boleh terlalu lama agar tidak merusak sel. Perebusan dengan alkohol ini berfungsi untuk melarutkan klorofil dalam daun agar memudahkan pengamatan warna. Setelah dirasa cukup, daun diangkat dan dimasukkan ke dalam air dingin. Proses ini bertujuan untuk menghentikan pelarutan klorofil dalam daun. Kemudian, daun dimasukkan ke dalam larutan J-KJ untuk mewarnai amilum dan ditiriskan. Setelah itu, daun dapat diamati. Bercak biru tua pada daun yang tidak terbungkus kertas timah menandakan bahwa daun tersebut mengandung amilum.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Dari praktikum yang dilakukan, berikut tabel hasil pengamatan simpanan amilum pada daun monokotil dan dikotil. No Warna Daun Warna Biru pada Daun ditutup Tidak ditutup Monokotil 1 Pandan - + 2 Palem* - - 3 Rumput gajah - + 4 Jagung* - - 5 Alang-alang* - - Dikotil 1 Jambu Biji - + 2 Sawo - + 3 Sirsak - + 4 Mangga - + 5 Jambu Air - + (+) terdapat amilum (-) tidak terdapat amilum *Tidak dapat diamati B. Pembahasan Hal yang diamati dalam praktikum ini adalah kandungan amilum di dalam daun. Untuk dapat melakukan pengamatan, kita harus membungkus daun dengan kertas timah pada saat daun belum terkena cahaya matahari selama 24 jam. Hal ini betujuan agar daun belum sempat melakukan proses fotosintesis, sehingga saat ditutup dengan kertas
timah daun tidak melakukan fotosintesis. Jika daun tidak melakukan fotosintesis, maka daun tidak menghasilkan amilum karena amilum merupakan glukosa hasil fotosintesis yang disimpan sebagai cadangan energi. Dengan begitu, kita akan lebih mudah dalam melakukan pengamatan dan membandingkan bagian daun yang mengandung amilum dengan yang tidak terdapat amilum. Dalam melakukan praktikum ini kita membutuhkan alkohol panas dan larutan J- KJ. Fungsi dari alkohol panas adalah untuk melarutkan klorofil pada daun sehingga memudahkan kita untuk melakukan pengamatan warna. Kemudian, larutan J-KJ berfungsi sebagai zat pewarna amilum yang jika terkena amilum akan bereaksi dengan menampakkan warna biru gelap pada daun. Dengan begitu, kita dapat lebih mudah mengamati bagian-bagian daun yang mengandung amilum. Hasil percobaan di atas telah sesuai dengan teori bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Hal ini terbukti karena dari sepuluh sampel yang diamati 70% mengandung amilum pada bagian daun yang tidak ditutup dan dan tidak mengandung amilum pada daun yang ditutup kertas timah. Sedangkan 30% lainnya masuk kategori tidak dapat diamati karena tidak terlihat perbedaan warna pada daun, sehingga ditulis negatif. Hal ini bisa saja terjadi karena human error atau kesalahan perlakuan saat membungkus daun. Kemungkinan pertama, daun yang dibungkus dengan kertas timah tersebut tidak terbungkus secara sempurna sehingga masih dapat melakukan fotosintesis. Sedangkan kemungkinan kedua, daun tersebut berada di tempat yang teduh sehingga tidak terkena penyinaran secara langsung yang mengakibatkan daun tersebut tidak berfotosintesis dengan aktif. VI. KESIMPULAN Dari hasil percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan antara daun yang ditutup dengan kertas timah dengan daun yang tidak ditutup dengan kertas timah. Daun yang tidak ditutup kertas timah menampakkan bercak warna biru gelap ketika diberi larutan J-KJ yang menjadi penanda bahwa bagian tersebut mengandung amilum. Sedangkan daun yang ditutup dengan kertas timah tidak terpengaruh dengan larutan J-KJ dan tetap terlihat pucat karena tidak mengandung amilum. Dari situ dapat diketahui bahwa cahaya matahari mempengaruhi eksistensi simpanan amilum dalam daun. Hal ini dikarenakan cahaya matahari merupakan sumber energi utama untuk melakukan fotosintesis. Jika daun tidak terkena cahaya matahari, maka daun tersebut tidak mampu berfotosintesis sehingga tidak dapat memproduksi glukosa. DAFTAR PUSTAKA Akin, H. M. 2006. Virologi Tumbuhan. Kanisius, Yogyakarta. (hlm: 63-64) Challoner, J. 2000. Jendela Iptek: Energi. Diterjemahkan oleh: Januarius Mujianto. Balai Pustaka, Jakarta. (hlm: 50) Mulyani, S. 2006. Anatomi Tumbuhan. Kanisius, Yogyakarta. (hlm: 66-67) Reece, Jane B et al. 2014. Campbell Biology Tenth Edition. Pearson Education, Inc., United States of America. (page: 70) Solomon et al. 2011. Biology Ninth Edition. Cengage Learning, inc. Canada (page: 204)
LAMPIRAN 1. Tabel hasil pengamatan simpanan amilum