Proses Fotosintesis Pada
Tumbuhan..
Fotosintesis adalah suatu proses
biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk
memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir
semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat
penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian
besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.
Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos
berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara
asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat
(difiksasi) menjadi gulasebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang
ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang
dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih
ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak
yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks
karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis
adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi
untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil
fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan
terdekat terlebih dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat
dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan
reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi
NADPH2. 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 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini 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 tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini 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 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-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, seperti dua baterai dalam senter yang
bekerja saling memperkuat.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil
pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer
sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk
fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel.
Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron
yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini
dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan
ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
Oksigen dari proses fotosintesis hanya
dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali
diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun
1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak
menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
Reaksi gelap
ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu
berbagai prosesbiokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu
adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa
(dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap
karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi
meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya). (Hardianto, 30: 2004)
1. Alat dan bahan - Proses
Fotosintesis Pada Tumbuhan
Alat :
1. Gelas piala
2. Tabung reaksi
3. Corong
4. Stopwatch
Bahan :
1. Tumbuhan Hydrilla verticillata
2. Air
2. Cara Kerja - Proses
Fotosintesis Pada Tumbuhan
1.
Memasukkan tumbuhan Hydrilla
verticillata ke dalam corong
2.
Mengisi tabung reaksi dengan air
secukupnya
3.
Mengisi gelas piala dengan air
secukupnya
4.
Memasukkan corong yang telah diisi
Hydrilla verticillata ke dalam gelas piala, usahakanlah tumbuhan Hydrilla
verticillata tidak keluar dari corong
5.
Menyipkan tabung reaksi yang telah
terisi air
6.
Menggabungkan tabung reaksi dengan
corong
7.
Mengamati peristiwa yang akan terjadi
8.
Menempatkan rangkaian tersebut di
bawah terik sinar matahari
9.
Menghitung gelembung yang muncul tiap
menit
10. Masukkan data yang diperoleh ke dalam tabel
11.
Meletakkan rangkaian ke tempat yang
teduh. Dalam hal ini ke dalam laboratorium
12.
Mengamati peristiwa yang akan terjadi
kemudian memasukkan data kedalam tabel
3. Hasil
Pengamatan
Catatan : Menggunakan cahaya matahari (reaksi
terang) semakin banyak gelembung yang dihasilkan maka proses fotosintesisnya semakin baik sedangkan menggunakan
tidak menggunakan cahaya matahari (reaksi gelap) lebih sedikit menghasilkan
geembung dari pada reaksi terang.
Keterangan gambar :
1. Tabung reaksi
2. Gelas piala
3. Oksigen yang terbentuk (gelembung)
4. Air
5. Corong
6. Tumbuhan air (Hydrilla verticillata)
Deskripsi
Keterangan gambar :
1. Tabung reaksi
2. Gelas piala
3. Oksigen yang terbentuk (gelembung)
4. Air
5. Corong
6. Tumbuhan air (Hydrilla verticillata)
Deskripsi
Fotosintesis adalah proses pembetukan makanan pada
tumbuhan dengan bantuan sinar matahari. Bahan-bahan fotosintesis adalah
glukosa, CO2, dan bahan organik lainnya. Pada praktikum ini, objek
pengamatan yang digunakan adalah Hydrilla verticillatai. Hydrilla verticillata
termasuk dalam kelas monocotyledoneae, bangsa helobiae dan suku
hydrocharitaceae. Hydrilla verticillata adalah tumbuhan air yang hidup di air
tawar. Hydrilla verticillata digunakan sebagai objek pengamatan karena tumbuhan
ini termasuk tumbuhan air yang berhubungan langsung dengan air dan oksigen. Dan
air, oksigen adalah faktor pendukung jalannya fotosintesis.
Tabel 1. Jumlah gelembung
4. Pembahasan
Fotosintesis merupakan
salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari
CO2 diikat (difiksasi) menjadi gulasebagai molekul penyimpan energi. Cara lain
yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis,
yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih
ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak
yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena
melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia,
maupun biologi sendiri.
Dari hasil pengamatan pada acara ini dapat dibedakan mana yang
lebih baik dalam prosesfotosintesis pada tumbuhan
menggunakan sinar cahaya matahari atau tanpa sinar matahari.Fotosintesis belangsung dalam dua tahap
yaitu rekasi teran dan reaksi gelap. Reaksi terang melibatkan sinar matahari
sedangkan reaksi gelap tidak melibatkan sinar matahari, reaksi gelap melibatkan
bahan kimiawi. Setelah mengadakan pengamatan di lapangan untuk yang reaksi
tarang dan di dalam laboratorium untuk reaksi gelap
5.
Simpulan
Berdasarkan hasil pengamata proses fotosintesis dan penjelasan
singkatnya diatas dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut.
1.
Fotosintesis melibatkan sinar matahari untuk memperoleh hasil yang
sempurna
2.
Proses fotosintesis melalui dua
tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang menggunakan sinar
matahri dan reaksi gelap hanya melibatkan proses kimiawi
3.
Hydrilla verticillata digunakan
sebagai objek pengamatan karena tumbuhan ini adalah tumbuhan air yang
berhubungan langsung dengan air
4.
Pada reaksi terang, jumlah gelembung
yang dihasilkan lebih banyak daripada reaksi gelap. Hal ini dikarenakan reaksi
yang terang berhubungan lansung dengan sinar matahari sehingga jumlah gelembung
(O2) lebih banyak dihasilkan. Proses Fotosintesis Pada
Tumbuhan