PRAKTIKUM UJI CAKRAM DAUN TERAPUNG

Kompetensi Dasar

4.2 Melaksanakan percobaan dan menyusun laporan tentang cara kerja enzim, fotosintesis dan respirasi anaerob secara tertulis dalam berbagai bentuk media informasi.

Tujuan

1. Merancang dan melakukan percobaan untuk mengeksplorasi pengaruh faktor-faktor tertentu, termasuk variabel lingkungan yang berbeda, terhadap laju respirasi sel.

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

Teknik pengukuran disk mengambang menerapkan teknik fisika dan bergantung bagaimana variabel yang dipilih mempengaruhi laju fotosintesis. Butuk kemauan untuk mengembangkan beberapa keterampilan selama bagian eksperimen, khususnya untuk teknik floating disk, keterampilan paling menantang adalah membuat cakram daun tenggelam. (Jangan hanya melihat seseorang melakukan ini; pastikan Anda juga dapat menenggelamkan cakram daun).

Alat dan Bahan

Alat yang dibutuhkan

1. Pelubang kertas
2. 4 gelas plastik bening
3. 1 jarum suntik plastik - tanpa jarum, (10cc atau lebih besar)
4. Pengukur waktu
5. Sumber cahaya

Bahan yang dibutuhkan

1. Soda kue (natrium bikarbonat)
2. Sabun cair
3. Daun hidup (bayam kecil, daun mint, dll.)

Prinsip Kerja

Gelembung oksigen biasanya terperangkap di ruang udara mesofil spons di daun tanaman. Dengan menciptakan ruang hampa dalam prosedur eksperimental ini, gelembung udara dapat ditarik keluar dari mesofil spons, yang kemudian disusupi oleh larutan di sekitarnya. Hal ini memungkinkan cakram daun tenggelam dalam larutan eksperimental. Jika larutan memiliki ion bikarbonat dan cukup cahaya, cakram daun akan mulai menghasilkan gula dan oksigen melalui proses fotosintesis. Oksigen terkumpul di daun saat fotosintesis berlangsung, menyebabkan cakram daun mengapung kembali. Prosedur ini secara tidak langsung mengukur laju netto fotosintesis.

Langkah Kerja

1.    Siapkan 300 mL larutan bikarbonat 0,2% untuk setiap percobaan. Hal ini dapat dilakukan dengan melarutkan 1/8 sendok teh soda kue ke dalam 300 mL air. Bikarbonat akan berfungsi sebagai sumber karbon dioksida untuk cakram daun saat berada di dalam larutan.

2.   Tuang larutan bikarbonat ke dalam gelas plastik bening dengan kedalaman sekitar 3 cm. Beri label cangkir ini "Dengan CO₂". Isi gelas ke-2 dengan hanya air untuk digunakan sebagai kelompok kontrol. Beri label cangkir ini "Tanpa CO₂".Sepanjang prosedur, perlu disiapkan bahan untuk kedua cangkir, jadi lakukan semuanya secara paralel untuk menyiapkan bahan untuk kedua cangkir secara bersamaan.

3.    Dengan menggunakan pipet (bisa diganti sedotan), tambahkan 1 tetes larutan sabun cair encer ke dalam larutan di setiap cangkir. Sangat penting untuk menghindari busa. Jika salah satu larutan menghasilkan buih, encerkan dengan lebih banyak larutan bikarbonat atau air. Sabun bertindak sebagai surfaktan atau “agen pembasah” - membasahi permukaan hidrofobik daun sehingga larutan dapat ditarik ke dalam daun dan memungkinkan piringan daun tenggelam dalam cairan.

4.   Dengan menggunakan pelubang kertas, potong 10 atau lebih cakram daun yang seragam untuk setiap cangkir. Hindari urat daun utama. Satu daun dilubangi beberapa lubang tetapi seragam jumlah lubangnya. Pemilihan bahan tanaman mungkin merupakan aspek paling kritis dari prosedur ini. Permukaan daun harus halus dan tidak terlalu tebal, oleh karena itu, daun dengan permukaan berbulu harus dihindari. Daun mint dan bayam berfungsi dengan baik, tetapi banyak yang lainnya juga. Perbedaan antara tumbuhan mungkin menjadi salah satu faktor pengaruh (variable bebas) pada eksperimen lainnya.

5.  Selanjutnya gas harus dikeluarkan dari jaringan mesofil spons dan menyusup ke daun dengan larutan natrium bikarbonat. Untuk melakukan ini:

a.    Lepaskan piston atau plunger dari kedua jarum suntik. Tempatkan 10 cakram daun ke dalam setiap tabung jarum suntik.

b.  Pasang kembali plunger tetapi hati-hati agar tidak menghancurkan cakram daun. Dorong plunger sampai hanya sedikit udara dan daun disk yang tersisa di laras (<10%).

c.     Tarik larutan natrium bikarbonat volume kecil (5 cc) ke dalam satu jarum suntik dan sedikit air ke dalam jarum suntik lainnya. Ketuk jarum suntik untuk membebaskan cakram daun dalam larutan.

d.  Untuk membuat ruang hampa di plunger agar dapat menarik udara keluar dari jaringan daun, lakukan dengan menahan jari di atas lubang jarum suntik yang sempit sambil menarik kembali plunger. Tahan vakum ini selama sekitar 10 detik. Sambil menahan vakum, gerakkan jarum suntik memutar agar cakram daun untuk bebas bergerak di dalam larutan. Sekarang lepaskan vakum dengan membiarkan plunger kembali. Larutan akan menyusup (infiltrasi) ke ruang udara di cakram daun, menyebabkan cakram daun tenggelam dalam jarum suntik. Jika plunger tidak muncul kembali, berarti kondisi vakum tidak bekerja baik, dan harus menukarnya dengan jarum suntik yang berbeda. Bisa jadi prosedur ini diulang 2-3 kali untuk bisa menenggelamkan cakram daun. (Jika mengalami kesulitan untuk menenggelamkan cakram setelah sekitar 3 kali evakuasi, biasanya karena tidak cukup sabun di dalam larutan. Coba tambahkan beberapa tetes sabun lagi.) Tetapi menempatkan cakram daun dalam vakum lebih dari tiga kali dapat merusaknya.

6.    Tuang cakram dan larutan dari jarum suntik ke dalam cangkir plastik bening yang sesuai. Cakram daun yang terinfiltrasi larutan bikarbonat masuk ke dalam cangkir "Dengan CO₂", dan cakram yang diinfiltrasi dengan air masuk ke dalam cangkir "Tanpa CO₂".

7.  Tempatkan kedua cangkir di bawah sumber cahaya dan mulai pengatur waktu. Di akhir setiap menit, catat jumlah cakram yang mengambang. Bila perlu aduk larutan dalam gelas agar cakram daun terlepas semua, khususnya yang menempel di sisi cangkir. Lanjutkan sampai semua cakram mengapung di dalam cangkir dengan larutan bikarbonat.

    Catatan tentang sumber cahaya: Sumber cahaya (bukan matahari) yang kuat diperlukan untuk keberhasilan prosedur ini. Beberapa hasil terbaik telah diperoleh saat menempatkan cangkir cakram daun di atas alas proyektor. Sumber cahaya murah lainnya adalah "Lampu Sorot Kerja" yang dapat dibeli dari berbagai took yang digabungkan dengan bohlam compact fluorescent setara 100 watt.

8.   Pengujian berulang dari prosedur ini telah menunjukkan bahwa titik (waktu) saat 50% dari cakram daun mengapung (median) harus digunakan sebagai titik acuan untuk pengujian ini ketika membandingkan perlakuan eksperimental yang berbeda. Titik 50%, atau ET50, memberikan tingkat keandalan dan pengulangan yang lebih tinggi untuk prosedur ini. Lakukan ekstrapolasi titik ini dari grafik yang telah dibuat dari data yang diperoleh dalam eksperimen tersebut.

Catat data yang diperoleh dalam tabel berikut:

Jarak lampu (cm)	Waktu (menit ke-)	Jumlah daun terapung	Jarak lampu (cm)	Waktu (menit ke-)	Jumlah daun terapung	Jarak lampu (cm)	Waktu (menit ke-)	Jumlah daun terapung
15	1		25	1		35	1
	2			2			2
	3			3			3
	4			4			4
	5			5			5
	6			6			6
	7			7			7
	8			8			8
	9			9			9
	10			10			10
	11			11			11
	12			12			12
	13			13			13
	14			14			14
	dst. sampai daun mengapung semua			dst. sampai daun mengapung semua			dst. sampai daun mengapung semua

Gambarkan data di atas dalam grafik, seperti pada contoh: 

Lakukan percobaan dengan beberapa jarak lampu: 05 cm, 15 cm, dan 35 cm. Catat data dan buat grafik, seperti contoh. Hubungan titik-titik menjadi garis. Gunakan warna berbeda untuk jarak berbeda pada grafik.