Bagaimana air yang berasal dari dalam tanah dapat sampai ke daun yang letaknya sangat tinggi?

Jakarta -

Fotosintesis adalah suatu proses pembuatan atau pembentukan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun, yaitu klorofil dengan bantuan bantuan energi cahaya matahari.

Table of Contents Show

Reaksi Terang
Reaksi Gelap
Video yang berhubungan

Bagaimana proses fotosintesis terjadi? Ada empat hal penting yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Pertama air atau H2O, lalu karbondioksida atau CO2, klorofil, dan terakhir cahaya matahari. Air didapatkan tumbuhan dari dalam tanah yang diserap oleh akar dialirkan ke seluruh bagian tumbuhan termasuk daun.

Kemudian karbondioksida didapatkan dari udara yang masuk melalui stomata. Stomata ini letaknya di bagian bawah daun. Proses fotosintesis terjadi ketika klorofil di daun menangkap cahaya matahari dan menggunakannya untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi gula dan oksigen.

Gula yang dihasilkan dapat digunakan langsung oleh tumbuhan atau disimpan dalam bagian lain seperti buah yang sering kita konsumsi. Selain gula, fotosintesis juga menghasilkan oksigen yang akan keluar melalui stomata ke udara dan kita gunakan untuk bernafas.

Dikutip dari buku "Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) SMP/MTs Kelas VIII" oleh Ir. Danang Setiyono, gas karbondioksida (CO2) dan air (H2O) adalah bahan baku untuk menghasilkan glukosa (C6 H12 O6) dan oksigen (O2).

Selanjutnya, glukosa akan disusun menjadi zat pati/amilum (C6 H10 O5)n , melalui reaksi polimerisasi. Zat pati kemudian, akan disimpan di dalam akar tumbuhan.

Untuk lebih detailnya, dikutip dari buku Modul Pembelajaran SMA Biologi kaya Susi Nurul Fitri, M.Pd., proses fotosintesis berlangsung dalam kloroplas, melalui dua tahapan reaksi, yaitu tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap.

Reaksi Terang

Reaksi terang atau reaksi hill ini sangat bergantung pada cahaya. Energi yang ditangkap oleh klorofil, digunakan agar dapat memecahkan molekul air. Pemecahan molekul air tersebut disebut dengan fotolesis.

Jenis pigmen klorofil yang berbeda-beda, hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besar foton (energi cahaya) yang berbeda pula. Reaksi terang berlangsung di dalam grana.

Grana adalah tumpukan tilakoid. Energi cahaya dalam grana, akan memacu pelepasan elektron dari fotosistem di dalam membran tilakoid. Didalam sel-sel daun terdapat tilakoid, dan protein serta molekul lainnya, yang akan membentuk fotosistem.

Fotosistem merupakan wadah dari ratusan molekul pigmen fotosintesis. Terdapat dua jenis fotosistem yang bekerjasama, yaitu fotosisten I dan fotosistem II, yang kemudian menghasilkan ATP dan NADPH2 sebagai produk utama dalam reaksi terang.

Dalam reaksi terang, terdapat dua kemungkinan aliran elektron, yakni jalur non-siklik dan aliran siklik. Aliran non siklik merupakan jalur utama dengan elektron mengalir dari molekul air, kemudian melalui fotosistem II dan fotosistem I.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap atau reaksi calvin juga biasa disebut dengan istilah siklus Calvin-Benson. Disebut gelap, karena reaksi ini tidak bergantung dengan cahaya matahari.

Reaksi gelap adalah proses ATP dan NADPH yang dibuah CO2 menjadi gula. Reaksi gelap terjadi pada stroma. Di stroma terjadi fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Fasenya terdiri dari: pengikatan (fiksasi) CO2 - Reduksi - Pembentukan RuBP (Ribulosa Bifosfat) .

Reaksi gelap terbagi melalui beberapa tahapan, yaitu: - Karbondioksida diikat oleh RuBp menjadi fosfogliserat (PGA). - PGA direduksi menjadi PGAL (fosfogliseraldehida)

- PGAL akan diregenerasi menjadi glukosa dan RuBp

Itu tadi, penjelasan mengenai fotosintesis. Detikers sekarang sudah lebih paham kan dengan fotosintesis?

Simak Video "Kasus Omicron Melonjak, Akankah Tabung Oksigen Langka Seperti Saat Delta?"

(pal/pal)

Pertanyaan:

5. Tumbuhan membutuhkan berbagai bahan untuk fotosintesis. Salah satunya adalah air yang bergerak dari akar sampai ke ujung daun tetap.
a. Bagaimanakah cara air yang diserap dari tanah dapat sampai ke daun paling atas?
b. Bagian tubuh tumbuhan manakah yang berperan?

(Soal No. 5 Essay Bab Struktur dan Fungsi Jaringan Tumbuhan BSE Kurikulum 2013 (Revisi 2016) Semester 1 Kelas 8, Kemendikbud)

Jawaban:

a. Cara air dari tanah naik sampai daun
Proses pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah oleh tumbuhan berawal dari air di dalam tanah diserap oleh rambut akar. Air dan mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks akar, dan masuk ke dalam stele. Air tanah mempunyai kepekatan larutan yang lebih encer dibandingkan dengan cairan sel sehingga air tanah dapat masuk ke rambut akar. Air yang masuk ini mengakibatkan sel tumbuhan mengembang. Air didorong keluar dari satu sel ke sel berikutnya sampai ke pembuluh kayu. Selanjutnya, air diangkut oleh pembuluh kayu melalui batang sampai ke daun. Naiknya air ke daun dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain tekanan akar, kapilaritas batang, dan daya isap daun.
b. Bagian tumbuhan yang berperan
1. Epidermis akar (rambut akar): Rambut akar mengambil air secara osmosis karena dinding-dinding selnya bersifat semipermeabel dan cairan selnya lebih pekat daripada air tanah. Saat rambut akar menyerap air, cairan sel rambut akar akan menjadi lebih encer daripada cairan sel-sel yang terletak disebelah dalam rambut akar. Karena sel bagian dalam lebih pekat, maka sel bagian dalam akan menyerap air dari rambut akar. Dengan cara ini, air akan bergerak dari sel ke sel sampai pada pembuluh kayu.

2. Xilem: xilem merupakan pembuluh kapiler (pipa-pipa kecil) sehingga menghasilkan kapilaritas batang. Inilah alasan mengapa air dari bawah bisa naik ke atas.

3. Daun: Air di dalam daun dapat keluar melalui stomata. Keluarnya air tersebut melalui proses transpirasi (penguapan). Transpirasi menyebabkan cairan sel pada daun menjadi lebih pekat, sehingga sel daun menyerap air dari pembuluh kayu pada tulang daun. Air yang diambil dari pembuluh kayu daun akar digantikan oleh air dari pembuluh kayu batang. Air di pembuluh kayu batang akan digantikan oleh air dari pembuluh kayu akar. Seluruh proses tersebut akhirnya menimbulkan aliran air terus menerus dari akar sampai ke daun.

Gambar 1. Mekanisme masuknya air dan mineral melalui akar

Gambar 2. Struktur daun

Pernahkah terpikirkan olehmu bagaimana air dan mineral bisa diserap akar hingga diangkut sampai ke daun? Mungkin kamu pernah menemukan ada tumbuhan yang tingginya mencapai beberapa puluh meter. Bagaimana air yang berasal dari dalam tanah yang sangat dalam dapat sampai ke daun yang letaknya sangat tinggi tersebut?

1. Penyerapan Air dari Tanah ke Akar

Pada bagian terdahulu, kamu telah mengamati bahwa akar mempunyai bulu-bulu akar. Bulu-bulu akar mempunyai peran penting dalam penyerapan air. Air dan mineralmineral yang ada di tanah, masuk ke akar secara berdifusi.

Akan tetapi, ada juga mineral yang harus secara aktif ditarik ke akar.

Air dan mineral masuk ke akar ada yang melalui bulu-bulu akar dan ada juga yang melalui dinding sel akar. Air dan mineral yang masuk melalui bulu-bulu akar akan langsung masuk ke pembuluh kayu (xylem). Adapun yang masuk melalui dinding sel, harus melalui dinding sel yang satu ke dinding sel yang lain hingga akhirnya mencapai pembuluh kayu.

2. Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun

Air dan mineral yang ada di dalam pembuluh kayu selanjutnya akan dibawa naik ke daun. Ada beberapa factor yang membuat air dan mineral dapat naik ke daun, yaitu kapilaritas air, daya isap daun, dan tekanan akar.

a. Kapilaritas Batang

Sebelumnya telah dipelajari bahwa tumbuhan mempunyai berkas pembuluh (pengangkutan) air yang disebut xylem. Xylem merupakan sebuah saluran kecil yang merentang mulai dari akar hingga daun. Karena kecilnya pembuluh-pembuluh tersebut,

b. Daya Isap Daun

Daun yang umumnya tipis dan lebar juga menyebabkan tumbuhan mudah kehilangan air karena air yang ada di daun menguap. Hilangnya air yang menguap ini akan menyebabkan tekanan pada daun menjadi rendah sehingga menarik air yang ada di pembuluh. Daun seakan-akan mengisap air yang ada di pembuluh. Isapan daun ini akan membuat air yang terdapat di akar naik ke atas.