J. Kartika Kimia , November 2020, 3, (2), 77-80 Journal homepage : http://jkk.unjani.ac.id/index.php/jkk P-ISSN: 2655-1322     E-ISSN: 2655-0938

## Pengaruh Penyinaran Lampu LED Terhadap Proses Fotosintesis Menggunakan Percobaan Ingenhousz

## The Effect of LED Light Radiation on Photosynthesis Process Using Ingenhousz Experiment
Asep Rizaludin 1 , Melina Melina 2 , Valentina Adimurti Kusumaningtyas 1,* 1 Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Informatika, Universitas Jenderal Achmad Yani Cimahi, Indonesia
2 Jurusan Informatika, Fakultas Sains dan Informatika, Universitas Jenderal Achmad Yani, Cimahi, Indonesia
*E-mail: valentina.adimurti@lecture.unjani.ac.id
DOI: https://doi.org/10.26874/jkk.v3i2.61
Received : 31 Oct 2020, Revised : 30 Nov 2020, Accepted : 30 Nov 2020, Online : 30 Nov 2020

## Abstrak
Proses fotosintesis reaksi terang umumnya terjadi di siang hari dengan bantuan sinar matahari. Namun proses  fotosintesis  juga  bisa  terjadi  dengan  bantuan  selain  sinar  matahari.    Lampu  LED  dapat memancarkan  warna  cahaya  yang  dapat  mempercepat  proses  fotosintesis.  Warna  biru  untuk  fase vegetatif dan warna merah untuk fase generatif. Percobaan ini dilakukan untuk membuktikan bahwa fotosintesis tetap bisa berlangsung dengan bantuan cahaya LED . Penelitian ini dilakukan menggunakan percobaan  Ingenhousz  pada  tanaman Amazon  sword ( Echinodorus  bleheri ).  Hasil  percobaan menunjukkan bahwa terdapat gelembung udara terutama pada menit keenam setelah penyinaran dengan lampu  LED  yang  mengindikasikan  adanya  oksigen  hasil  proses  fotosintesis  pada  tanaman  amazon sword.
Kata kunci: Fotosintesis, LED, Percobaan Ingenhousz

## Abstract
The process of photosynthesis of bright reactions generally takes place during the day with the help of sunlight. But the process of photosynthesis can also occur with the help of other than sunlight. LED lights  can  emit  the  color  of  light  which  can  accelerate  the  process  of  photosynthesis.  Blue  for  the vegetative  phase  and  red  for  the  generative  phase.  This  experiment  was  carried  out  to  prove  that photosynthesis  can  still  take  place  with  the  help  of  LED  light.  This  research  was  conducted  using Ingenhousz experiments on Amazon sword (Echinodorus bleheri). The experimental results show that there are air bubbles, especially in the sixth minute after irradiation with LED lights that indicate the presence of oxygen from photosynthesis in the amazon sword plant.

## Keywords: Ingnehousz Experiment, LED, Photosynthesis

## 1 Pendahuluan
Salah  satu  proses  kehidupan  tanaman  ialah fotosintesis  yang  merupakan  proses  biokimia untuk  memproduksi  energi  terpakai  (nutrisi), dimana  karbon  dioksida  (CO 2 )  dan  air  (H 2 O)  di bawah  pengaruh  cahaya  diubah  ke  dalam persenyawaan  organik  yang  berisi  karbon  dan kaya  energi.  Fotosintesis  merupakan  salah  satu
cara  asimilasi  karbon  karena  dalam  fotosintesis karbon  bebas  dari  CO 2 diikat  (difiksasi) menjadi gula  sebagai  molekul  penyimpan  energi.  Reaksi dalam  fotosintesis  yang  menghasilkan  glukosa ialah sebagai berikut :
6H 2 O + 6CO 2 + cahaya → C 6 H 12 O 6 (glukosa) +  6O 2
Glukosa digunakan untuk membentuk senyawa  organik  lain  seperti  selulosa  dan  dapat pula  digunakan  sebagai  bahan  bakar.  Proses  ini berlangsung  melalui  respirasi  seluler.  Secara umum  reaksi  yang  terjadi  pada  respirasi  seluler berkebalikan  dengan  persamaan  di  atas.  Pada respirasi,  gula  (glukosa)  dan  senyawa  lain  akan bereaksi  dengan  oksigen  untuk  menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.
Organ utama tumbuhan tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Tumbuhan  menangkap  cahaya  menggunakan pigmen yang disebut klorofil yang memberi warna hijau  pada  tumbuhan.  Klorofil  terdapat  dalam organel yang disebut kloroplas, dimana fotosintesis  berlangsung  tepatnya  pada  bagian stroma. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang  berwarna  hijau  mengandung  kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat  dibagi  menjadi  dua  bagian  utama,  yaitu reaksi  terang  (karena  memerlukan  cahaya)  dan reaksi  gelap  (tidak  memerlukan  cahaya  tetapi memerlukan karbon dioksida) [1].
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH 2 . Reaksi ini  memerlukan  molekul  air.  Proses  diawali dengan  penangkapan  foton  oleh  pigmen  sebagai antena.  Pigmen  klorofil  menyerap  lebih  banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nm) dan merah (650-700 nm) dibandingkan hijau (500-600 nm).  Cahaya  hijau  akan  dipantulkan  dan ditangkap  oleh  mata  kita  sehingga  menimbulkan sensasi  bahwa  daun  berwarna  hijau.  Fotosintesis akan  menghasilkan  lebih  banyak  energi  pada gelombang  cahaya  dengan  panjang  gelombang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
Di  dalam  daun,  cahaya  akan  diserap  oleh molekul  klorofil  untuk  dikumpulkan  pada  pusat reaksi.  Tumbuhan  memiliki  dua  jenis  pigmen yang  berfungsi  aktif  sebagai  pusat  reaksi  atau fotosistem  yaitu  fotosistem  II  dan  fotosistem  I. Fotosistem  II  terdiri  dari  molekul  klorofil  yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer.  Kedua  fotosistem  ini  akan  bekerja secara simultan dalam fotosintesis.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya  melepaskan  elektron  yang  akan
ditransfer  sepanjang  rantai  transpor  elektron. Energi dari elektron digunakan untuk fotofosforilasi  yang  menghasilkan  ATP,  yaitu satuan  pertukaran  energi  dalam  sel.  Reaksi  ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan  elektron  yang  harus  segera  diganti. Pada  tumbuhan  kekurangan  elektron  dipenuhi oleh  elektron  dari  hasil  ionisasi  air  yang  terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air  adalah  elektron  dan  oksigen.  Oksigen  dari proses  fotosintesis  hanya  dihasilkan  dari  air, bukan dari karbon dioksida.
Pada  saat  yang  bersamaan  dengan  ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH [2].
Orang  yang  pertama  kali  menemukan fotosintesis  adalah  Jan  Ingenhousz.  Fotosintesis merupakan  suatu  proses  yang  penting  bagi organisme  di  bumi,  dengan  fotosintesis  ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara  langsung  maupun  tidak  langsung.  Jan Ingenhosz melakukan percobaan dengan memasukkan  tumbuhan Hydrilla  verticillata ke dalam  bejana  yang  berisi  air.  Bejana  gelas  itu ditutup  dengan  corong  terbalik  dan  di  atasnya diberi tabung reaksi yang diisi air hingga penuh, kemudian bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan  air  itu  yang  menandakan  adanya oksigen [3].
Proses  fotosintesis  reaksi  terang  umumnya terjadi  di  siang  hari  dengan  bantuan  sinar matahari.  Namun  proses  fotosintesis  juga  bisa terjadi  dengan  bantuan  selain  sinar  matahari. Lampu  LED  dapat  memancarkan  warna  cahaya yang  dapat  mempercepat  proses  fotosintesis. Warna biru untuk fase vegetatif dan warna merah untuk fase generatif [4].
Percobaan ini dilakukan untuk membuktikan apakah fotosintesis tetap bisa berlangsung dengan bantuan cahaya lampu LED.

## 2 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah percobaan Ingenhousz untuk membuktikan terjadinya  proses  fotosintesis  yang  ditandai dengan adanya gelembung oksigen.

## 2.1 Alat dan Bahan
Alat yang dipakai dalam penelitian ini yaitu gelas  kimia,  tabung  reaksi,  corong,  kawat penyangga, lampu LED dari HP dan bahan yang digunakan yaitu air tanaman amazon sword.

## 2.2 Prosedur Kerja
Gambar 1. Rangkaian Alat Percobaan Ingenhouz menggunakan tanaman amazon sword
Alat dan bahan dirangkai seperti gambar di  atas.  tabung  reaksi  dalam  keadaan  penuh berisi  air  (tidak  ada  rongga  udara). Gelembung  yang  muncul  diamati  setelah  5 menit,  hasil  pengamatan  dicatat  pada  tabel hasil pengamatan.

## 3 Hasil dan Diskusi
Hasil  percobaan  menunjukkan  data  pada tabel 1.
Tabel 1. Hasil pengamatan gelembung saat tanaman
disinari LED No Perlakuan Menit ke-  Gelembung 1 Tanaman disinari cahaya LED 0 - 2 2 - 3 4 + 4 6 +++ Keterangan gelembung: - : tidak ada gelembung + : sedikit gelembung ++          : sedang gelembung +++          : banyak gelembung
Hasil  percobaan  menunjukkan  terdapatnya gelembung  terutama  pada  menit  keenam  setelah
disinari cahaya LED. Hal ini membuktikan bahwa fotosintesis tetap bisa berlangsung hanya dengan bantuan  cahaya  LED,  meski  tanpa  bantuan  sinar matahari.
Cahaya  LED  memiliki  spektrum  merah  dan biru.  Cahaya  merah  dan  biru  merupakan  cahaya utama  yang  dibutuhkan  dalam  pertumbuhan  dan perkembangan tanaman, hal tersebut dikarenakan kedua  cahaya tersebut  merupakan  sumber  energi utama  untuk  asimilasi  CO 2 dalam  fotosintesis. Cahaya merah memiliki gelombang cahaya yang paling  efisien  untuk  fotosintesis,  sedangkan cahaya  biru  sangat  diperlukan  untuk  memicu pertumbuhan  tanaman  yang  sehat  dan  memicu pembungaan.
Meskipun  terbukti  bahwa  fotosintesis  tetap bisa  terjadi  hanya  dengan  bantuan  cahaya  LED, namun  cahaya  matahari  tetap  diperlukan  dalam proses fotosintesis [5]. Hal ini disebabkan cahaya matahari  memiliki  komposisi  spektrum  cahaya yang  kompleks  dan  sesuai  dengan  apa  yang dibutuhkan  tanaman  dalam  proses  fotosintesis. Perlu  riset  lebih  mendalam  untuk  bisa  mengurai kompisisi  spektrum  cahaya  yang  optimal  untuk proses  fotosintesis  tumbuhan,  khususnya  dalam pembentukan  senyawa  metabolit  sekunder  dan bioaktivitasnya  [6],[7].  Sampel  penelitian  ini berpotensi juga dijadikan suatu  obat herbal  yang sangat bermanfaat [8].

## 4 Kesimpulan
Hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa proses  fotosintesis  terbukti  menghasilkan  gas oksigen  (O 2 )  dan  proses  fotosintesis  tetap  bisa berlangsung dengan bantuan cahaya LED.

## Ucapan Terima Kasih
Terima  kasih  kepada  Ibu  Dr.  Valentina Adimurti Kusumaningtyas, Dra. M.Si. atas diskusi dan bimbingan dalam penulisan artikel ini.

## Daftar Pustaka
[1] Salisbury,  F.B.  &  C.W.  Ross,  Fisiologi tumbuhan  (terjemahan  Diah  R.  Lukman). Jilid 3. Bandung : Penerbit ITB., 1995.
[2] Pertamawati. Pengaruh fotosintesis terhadap pertumbuhan  tanaman  kentang  ( Solanum tuberosum l .) dalam lingkungan fotoautotrof secara  invitro. Jurnal  Sains  dan  Teknologi Indonesia . 2020. 12 (1): 32.
[3] Kimball,  J.  W., Biologi  umum .  Jakarta: Erlangga. 1993.
[4] Soeleman,  S  dan  D.  Rahayu .  Halaman organik:  mengubah  taman  rumah  menjadi taman  sayuran  organik  untuk  gaya  hidup sehat .  Jakarta  Selatan  :  PT  AgroMedia Pustaka, 2013.
[5] Lupitasari,
D., Melina, M., &
Kusumaningtyas,  V.  Effect  of  Light  and Temperature  Based  on  the  Photosynthetic Characteristics  of  Ceratophyllum  demersum as a Phytoremediation Agent. Jurnal Kartika Kimia . 2020. 3 (1): 33-38.
https://doi.org/10.26874/jkk.v3i1.53
[6] Syah,  Y.  M.,  Hakim,  E.  H.,  Makmur,  L., Kurdi, V. A., Ghisalberti, E. L., Aimi, N., & Achmad, S. A.  Prenylated 2-arylbenzofurans from  two  species  of  Artocarpus. Natural
Product Communications . 2006. 1 (7): 1934578X0600100706. .
https://doi.org/10.1177/1934578X06001007 06
[7] Kusumaningtyas,  V.  A.,  Syah,  Y.  M.,  & Juliawaty,  L.  D.  Two  stilbenes  from Indonesian Cassia grandis and their antibacterial  activities. Research  Journal  of Chemistry  and  Environment .  2020. 24 (1): 61–63.
https://worldresearchersassociations.com/Ar chives/RJCE/Vol(24)2020/January2020.asp x
[8] Melina, Putra, E. K., Witanti, W., Sukrido, & Kusumaningtyas,  V.  A.  2020.  Design  and Implementation  of  Multi  Knowledge  Base Expert  System  Using  the  SQL  Inference Mechanism for Herbal Medicine. In Journal of  Physics:  Conference  Series  (Vol.  1477).
Institute of Physics Publishing. https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1477/2/022007