MATERI BIOLOGI DASAR FOTOSINTESIS  Dosen Pengampu : Sigit Sujatmika, M.Pd DISUSUN OLEH: NAMA : DWI DARYANTI NIM : 2014016020 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA 2014 FOTOSINTESIS Fotosintesis (dari bahasa Yunani foto yang bararti “cahaya,” dan synthesis yang berarti “menggabungkan” atau “penggabungan”) adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berklorofil, makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah algadan beberapa jenis bakteri. Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta bantuan energi cahaya matahari. Organisme fotosintesis disebut fotoautotrof karena mereka dapat membuat makanannya sendiri. Fotosintesis adalah proses penyusunan bahan organik (karbohidrat) pada tumbuhan berklorofil dari H2O dan CO2 dengan bantuan energi cahaya matahari. Proses fotosintesis digambarkan dalam reaksi kimia berikut : 6 H2O + 6 CO2 Energi cahaya C6H12O6 + 6O2 klorofil Organel yang berperan dalam fotosintesis adalah : adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid. Kloroplas matang pada beberapa ganggang , biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen. . Struktur kloroplas:
( 1+2+3 : bagian amplop)
Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari ranting, umumnya berwarna hijau (mengandung klorofil) dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari untuk fotosintesis. Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya matahari menjadi energi kimia.
Klorofil atau zat hijau daun (terjemah langsung dari bahasa Belanda, bladgroen) adalah pigmen yang dimiliki oleh berbagai organisme dan menjadi salah satu molekul berperan utama dalam fotosintesis. Klorofil memberi warna hijau pada daun tumbuhan hijau dan alga hijau, tetapi juga dimiliki oleh berbagai alga lain, dan beberapa kelompok bakteri fotosintetik. Molekul klorofil menyerap cahaya merah, biru, dan ungu, serta memantulkan cahaya hijau dan sedikit kuning, sehingga mata manusia menerima warna ini. Pada tumbuhan darat dan alga hijau, klorofil dihasilkan dan terisolasi pada plastida yang disebut kloroplas. Klorofil memiliki beberapa bentuk. Klorofil-a terdapat pada semua organisme autotrof. Klorofil-b dimiliki alga hijau dan tumbuhan darat. Klorofil-c dimiliki alga pirang, alga keemasan, serta diatom (Bacillariophyta). Klorofil-d dimiliki oleh alga merah (Rhodophyta). Selain berbeda rumus kimia, jenis-jenis klorofil ini juga berbeda pada panjang gelombang cahaya yang diserapnya. Meskipun bervariasi, semua klorofil memiliki struktur kimia yang bermiripan, yaitu terdiri dari porfirin tertutup (siklik), suatu tetrapirol, dengan ion magnesium di pusatnya dan “ekor” terpena. Kedua gugus ini adalah kromofor (“pembawa warna”) dan berkemampuan mengeksitasi elektron apabila terkena cahaya pada panjang gelombang tertentu. Karena peran klorofil, tumbuhan darat dapat membuat makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari sehingga menjadi organisme autotrof. PROSES FOTOSINTESIS Fotosintesis berlangsung dalam 2 tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap Fotosintesis terdiri dari dua tahap yangdisebut reaksi terang ( membutuhkan cahaya ) dan melibatkan pemecahan air serta pelepasan oksigen, dan reaksi gelap ( tidak membutuhkan cahaya ) atau siklus Calvin yang mengubah karbondioksida menjadi gula.
Reaksi terang berlangsung di dalam membran tilakoid. Pada reaksi ini terjadi penangkapan energi cahaya, selanjutnya energi tersebut diteruskan ke pusat reaksi ( klorofil a) Dari pusat reaksi, elektron dilepaskan melalui dua macam aliran yaitu aliran elektron siklik dan aliran elektron nonsiklik. Elektron dilepaskan oleh fotosistem I (P700), Kemudian melalui sistem transpor elektron akan kembali ke fotosistem I (P700). Jalur ini menghasilkan ATP. Pada jalur ini terjadi fotolisis air dengan reaksi sebagai berikut: H2O 2H+ + 2e– + 1/2 O2 Fotosistem II (P680) akan mengambil elektron hasil fotolisis. Dari fotosistem II, elektron diteruskanke fotosistem I (P700) melalui sistem transport elektron. Proses tersebut akan membentuk ATP. Pada saat yang bersamaa, fotosistem I akan melepaskan elektron. Elektron tersebut diteruskan ke sistem transport elektron hingga akhirnya diikat oleh NADP+ untuk membentuk NADPH2. Jadi pada reaksi terang ini dihasilkan ATP dan NADPH2 yang akan digunakan dalam reaksi gelap
Reaksi atau siklus Calvin terjadi didalam Stroma, siklus Calvin berlangsung dalam tiga tahap yaitu: Pada tahap fiksasi, terjadi pengikatan CO2 oleh Ribulosa Bifosat (RuBP) menjadi 3-fosfogliserat (PGA). Reaksi ini dikatalis oleh enzim RuBP karboksilase. CO2 + RuBP RuBP karboksilase PGA Pada tahap reduksi, PGA menerima gugus fofat dari ATP sehingga terbentuk 1,3-bifosfogliserat (PAGP). Selanjutnya, PAGP menerima ion hidrogen dan elektron dari NADPH2, sehingga terbentuk gliseraldehid-3-fosfat (PGAL) ATP ADP+P PGA PAGP PGAL/G3P NADPH2 + H+ NADP+ Pada tahap regenerasi, setiap 10 PGAL akan membentuk RuBP dan 2 PGAL mengalami kondensasi glukosa. 6 ATP 6 ADP 12 PGAL / G3P 10 PGAL 6 glukosa fosfat (RD) RuBP 2 PGAL glukosa HASIL FOTOSINTESIS
6 H2O + 6 CO2 Energi cahaya C6H12O6 + 6O2 klorofil Dari persamaan reaksi diatas, dapat disimpulkan bahwa dengan adanya cahaya dan klorofil, maka 6 molekul karbondioksida dan 6 molekul air dapat diubah menjadi glukosa dan 6 molekul oksigen. Faktor utama yang menentukan laju fotosintesis: Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh. DAFTAR PUSTAKA http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis diunggah pada 12.01, 13 Oktober 2014 diakses pada 17 desember 2014 pukul 17:00 http://id.wikipedia.org/wiki/Daun diunggah pada 10.43, 8 November 2014. Diakses pada 17 desember 2014 pukul 17:00 http://id.wikipedia.org/wiki/kloroplas diunggah pada 00.54, 7 April 2013. Diakses pada 17 desember 2014 pukul 17:00 http://id.wikipedia.org/wiki/klorofil diunggah pada 18.09, 16 September 2013. Diakses pada 17 desember 2014 pukul 17:00 DETIK-DETIK UJIAN NASIONAL BIOLOGI TH 2013/2014 SMA/MA IPA;Wigati Hadi Omegawati;Teo Sukoco;Dyah Cipta Ningsih |
Fotosintesis pada tumbuhan berklorofil akan berlangsung jika terdapat
Pos Terkait
Copyright © 2024 toptenid.com Inc.
