BOTANI Fotosintesis

BOTANI

Fotosintesis

Disusun Oleh:

Kelompok 9

Mufti Wulani (1512220014)

Novia Putri Anjarwati (1512220016)

Sintia Ananda (1512220021)

Dosen Pembimbing:

Riri Novita S,M.Kes

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) RADEN FATAH

PALEMBANG

2016

  

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Berbicara mahluk hidup, maka tidak terlepas dari nama nya proses metabolisme dalam proses metabolisme terjadi berbagai reaksi kimia reaksi baik untuk menyusun maupun menguraikan senyawa tertentu. Proses penyusunan tersebut disebut anabolisme sedangkan proses penguraiannya disebut katabolisme.

Salah satu contoh proses metabolisme adalah fotosintesis. Fotosintesis merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga dapat diartikan proses penyusunan atau pembentukan dengan mengunakan energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu, dan ultra ungu.

Hampir semua mahlukhidup 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 gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang di tempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

1.2  Rumusan Masalah

1.    Apa yang dimaksud dengan fotosintesis?

2.    Bagaimana proses reaksi fotosintesis pada tumbuhan?

3.    Bagaimana cahaya mempengaruhi dalam reaksi fotosintesis?

4.    Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis?

1.3  Tujuan

Dalam pembuatan makalah ini bertujuan agar dapat mengetahui pengertian dari fotosintesis, mengetahui proses reaksi fotosintesis pada tumbuhan, mengetahui faktor-faktor yang mendukung dan menghambat dalam reaksi fotosintesis.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Fotosintesis

Istilah fotosintesis berasal dari bahasa yunani,yakni foto berarti cahaya, sedangkan sintesis yang berarti penggabungan,pembentukan atau pembuatan. Fotosintesis merupakan suatu reaksi metabolisme, anabolisme yaitu reaksi penyusunan senyawa kompleks dari senyawa-senyawa yang lebih sederhana, proses fotosintesis ini sering kali disebut juga dengan proses asimilasi karbon yakni pembentukan senyawa karbon organik kompleks dari senyawa-senyawa karbon anorganik yang lebih sederhana.

Fotosintesis adalah proses pembentukan molekul-molekul makanan yang kompleks dan berenergi tinggi dari komponen-komponen yang lebih sederhana oleh tumbuhan hijau dan organisme autotrofik lainnya dengan keberadaan energi cahaya. Reaksi fotosintetik pada dasarnya merupakan pembalikan dari respirasi selular yang merupakan proses eksergonik. Sehingga dapat disimpulkan, bahwa Fotosintesis ini merupakan proses pembuatan makanan oleh tumbuhan dengan menggunakan cahaya matahari, air, dan karbondioksida.

2.2 Sejarah Awal Penelitian Fotosintesis

Sebelum awal abad ke-18, para ilmuan percaya bahwa tumbuhan memperoleh semua bahan penyusunnya dari tanah. Pada tahun 1727, Stephen Hales mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfer dan cahaya terlibat dalam proses ini pada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan.

Pada tahun 1771, Joseph Priestley seorang pastor dan ahli kimia berkebangsaan inggris, menyinggung O₂ (walaupun zat yang disebutnya sebagai udara yang tidak mudah terbakar ini belum dikenal sebagai molekul) ketika ia menemukan bahwa tumbuhan hijau dapat memperbaharui udara yang kotor akibat pernafasan hewan. Kemudian seorang dokter berkebangsaan belanda, Jan Ingenhousz, memperlihatkan bahwa cahaya diperlukan untuk memurnikan udara tersebut. Ia menemukan tumbuhan juga mengotori udara pada keadaan gelap. Sungguh mengherankan bahwa ia lalu menyarankan agar tumbuhan dikeluarkan dari rumah pada malam hari untuk mencegah kemungkinan meracuni penghuninya.

2.3 Reaksi Fotosintesis

Reaksi fotosintesis merupakan salah satu proses anabolisme yang menggunakan sinar matahari sebagai sumber energinya. Reaksi kimia pada fotosintesis dapat di rumuskan sebagai berikut:

6CO₂+12H₂O - C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂

Fotosintesis dapat diibaratkan suatu proses yang terjadi dalam sebuah”pabrik”. Pada ummnya , pabrik pada fotosintesis adalah daun. Sel-sel daun memiliki kelengkapan alat untuk menangkap energi matahari. Pada daun memiliki kelengkapan alat fotosintesisnya yang terdapat pada sel-sel lapisan luar dari batangnya. Daun tersusun atas beberapa lapis sel atau jaringan yang meliputi,

a.       Jaringan epidermis pada bagian atas dan bawah

b.      Jaringan tiang(palisade)

c.       Jaringan bunga karang(spons)

d.      Jaringan pengangkut

Pada daun terdapat jaringan tiang dan bunga karang yang merupakan bagian daging daun atau mesofil. Dalam mesofil tersebut terdapat sel-sel yang bulat dan loncong berwarna hijau yang disebut dengan kloroplas. Dalam proses fotosintesis menghasilkan kloroplas yaitu zat hijau pada daun. Dalam proses reaksi fotosintesis terbagi atas dua reaksi antara lain, reaksi terang dan reaksi gelap.

2.3.1 Reaksi Terang

Dalam reaksi terang fotosintesis sebuah foton dengan panjang gelombang yang. sesuai di serap oleh berbagai molekul pigmen (klorofil a dan b, karotenoid) dari fotosistem I dan energinya di transfer kesebuah molekul klorofil a tertentu pada situs reaktif. Dalam proses ini dihasilkan ATP dalam jumlah kecil, seperti juga di mitokondria pembentukan ATP dipercaya terjadi secara keniosmotik melalui penciptaan gradien H⁺. Karena ATP dibentuk seiring dengan penyerapan cahaya reaksi tersebut diberi nama fotofosforilasi. Elektron klorofil yang terenergisasi pada akhirnya menyelesaikan satu sirkuit sehingga jalur itu dikenal sebagai fotofosforilasi siklik.

2.3.2 Reaksi gelap

Reaksi gelap adalah jalur dimana terjadi reduksi CO₂ menjadi Gula. Reaksi gelap sesungguhnya tidak benar-benar terjadi harus terjadi dalam kondisi gelap hanya saja reasi itu tidak tergantung pada cahaya karena CO₂ merupakan senyawa yang miskin energi, konversinya menjadi karbohidrat yang kaya energi melibatkan loncatan ke atas yang luar biasa pada tangga energi. Hal tersebut bisa dilakukan melalui serangkaian langkah rumit yang melibatkan energi dalam jumlah kecil.

2.4 Kloroplas

            Kloroplas adalah organel yang terspesialisasi untuk fotosintesis pada tumbuhan dan banyak protista. Kloroplas tumbuhan memiliki dua membran luar dan diisi matriks  semifluida disebut stroma. Stroma mengandung DNA kloroplas, beberapa ribosom, membran tilakoid (membran bagian dalam dengan lebih banyak lipatan). Lipatan membran tilakoid berasal dari lempengan tilakoid yang dihubungkan dengan saluran. Ruang dalam semua lempengan dan saluran merupakan kompartemen tunggal yang berhubungan.

 Fotosintesis terjadi struktur khusus pada sel daun yang disebut kloroplas. Kloroplas mengandung klorofil, yaitu pigmen hijau yang menyerap energi dari cahaya matahari. Selama fotosintesis, energi yang diserap ini digunakan untuk menyatukan karbondioksida dengan air sehingga membentuk gula glukosa sebagai sumber energi bagi seluruh tubuh tumbuhan. Produk sisanya, yaitu oksigen dilepaskan ke udara. Dalam proses fotosintesis sangat terlihat pada daun, daun merupakan lokasi utama terjadinya fotosintesis dan memiliki beragam adapatasi untuk tujuan tersebut.

            Aneka bentuk dan ukuran kloroplas ditemukan pada berbagai tumbuhan. Kloroplas berasal dari prosplastid kecil (plastid yang belum dewasa, kecil, dan hampir tak berwarna, dengan sedikit atau tanpa membran dalam). Pada umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur yang tak terbuahi karena sperma tidak berperan disini. Proplastid membelah pada saat embrio berkembang, dan berkembang menjadi kloroplas ketika daun dan batang terbentuk. Kloroplas muda juga aktif membelah, khususnya bila organ yang mengandung kloroplas terpajang pada cahaya jadi tiap sel daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya dapat diamati dengan mikroskop elektron.

a.       Struktur dan fungsi kloroplas

Membran-membran luar dan dalam kloroplas berbentuk serupa dan letaknya saling berdekatan. Bagian ruang yang tidak terstruktur dan berisi cairan dibungkus oleh membran dalam disebut stroma. Sistem membran tilakoid tersebar diseluruh bagian stroma. Sistem membran tilakoid adalah jaringan dari saluran-saluran yang terkadang membentuk grana (tunggal granum), yang berupa tumpukan cakram-cakram atau kantung-kantung terpipihkan. Komponen-komponen reaksi terang umumnya terikat secara kuat kemembran tilakoid dan dapat dimasuki oleh molekul-molekul yang terdapat dalam stroma, dimana reaksi-reaksi siklus calvin benson terjadi.

Sebuah sistem kemiosmotik dipercaya sebagai penyebab dari pembentukan ATP selama berlangsungnya reaksi terang. Proton di pompa kedalam kompartemen tilakoid sebelah dalam, dan karenanya tercipta gradien proton diantara ruang tilakoid sebelah dalam dengan stroma dibagian luar. Mungkin terdapat selisih hingga sebesar 4 Ph diantara kedua kompartemen tersebut. Dugaan yang ada saat ini adalah bahwa ion-ion H⁺ cenderung bermigrasi keluar ruangan tilakoid melalui sebuah sistem ATP sintetase yang melekat kemembran tilakoid. Energi dari gradien elektrokimiawi  digunakan untuk menghasilkan ATP pada situs-situs spesifik dari kompleks tersebut yang disebut daerah CF1^.

2.5 Cahaya

            Pada dasarnya proses fotosintesis ialah proses penyusunan zat dengan menggunakan energi matahari. Namun tidak semua organisme mampu secara langsung menggunakannya, hanya golongan tumbuhan dan beberapa jenis bakteri saja yang mempu menangkap energi matahari dan menggunakannya untuk proses penyusunan zat. Tahap pertama fotosintesis terjadi dengan adanya cahaya sehingga kumpulan reaksi pada tahap ini bergantung pada cahaya. Dua kelompok reaksi pada tahap ini merupakan jalur nonsiklik dan siklik. Kedua jalur ini mengubah energi cahaya menjadi energi ikatan kimia dalam bentuk ATP. Jalur nonsiklik terutama terjadi dikloroplas membentuk NADPH dan O₂ selain ATP.

Cahaya sering membatasi fotosintesis terlihat dengan menurunnya laju penambatan CO₂ ketika tumbuhan terkena bayangan awan sebentar. Laju fotosintesis maksimum sekitar delapan kali laju respirasi malam hari yang hampir konstan.

Fotosintesis sangat berpengaruh terhadap cahaya karena cahaya menimbulkan reaksi-reaksi. Adapun reaksi-reaksi tersebut adalah:

a.       Menangkap energi untuk fotosintesis.

Dalam proses fotosintesis, cahaya menangkap suatu energi yaitu energi foton. Energi foton meningkatkan satu elektron  pigmen ke tingkat yang lebih tinggi. Elektron cepat melepaskan tambahan energi tersebut dan kembali ke kondisi  yang tidak tereksitasi. Jika tidak ada hal lain yang terjadi, energi akan hilang ke lingkungan.

b.      Menggantikan kehilangan elektron

Suatu fotosistem dapat mendonasikan hanya sedikit  elektron ke rantai  transfer elektron sebelum fotosistem ini memiliki elelktron penggantinya. Elektron pengganti berasal dari fotosistem II yang mendapatkan tambahan  elektron dengan mengambil elektron molekul air. Reaksi ini sangat kuat sehingga dapat  menyebabkan molekul air terpisah menjadi ion hidrogen dan oksigen. Oksigen yang  di lepas, berdifusi keluar sel sebagai O₂ .

c.       Mengambil energi elektron.

Energi cahaya diubah menjadi energi kimia ketika fotosistem mendonasikan elektron kerantai transfer elektron. Cahaya tidak mengambil bagian dalam reaksi kimia tetapi elektron yang melakukannya. Molekul dalam rantai transfer elektron menggunakan energi yang dilepaskan untuk memindahkan ion hidrogen (H⁺) menembus membran, dari stroma ke konfartemen tilakoid. Jadi, aliran elektrom melalui rantai transfer elektron, memelihara gradien ion hidrogen dalam membran tilakoid.

d.      Menerima Elektron

Ssetelah elektron dari fotosistem II bergerak melalui rantai transfer elektron, elektron tersebut diterima oleh fotosistem I. Fotosistem tersebut mengabsorpsi energi kemudian elektron keluar dari pasangan khusus diklorofil.

2. 6 Faktor  Yang Mempengaruhi Reaksi Fotosintesis

Fotosintesis dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor dari dalam maupun faktor dari luar.

Faktor dalam antara lain:

1.    Umur daun

2.    Keadaan stomata

3.    Jenis tumbuhan

Faktor luar antara lain:

1.    CO₂ dan O₂

2.    Ketersedian air

3.    Kelembapan dan suhu udara

4.    Keadaan cahaya

5.    Bahan-bahan beracun. Misalnya,herbisida.

Fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu cahaya, pigmen penyerap cahaya, suhu, serta ketersedian karbon dioksida dan air. Jika faktor-faktor tersebut tidak ada atau jumlahnya tidak memadai, maka proses fotosintesis akan terganggu.

a.    Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Energi cahaya yang diserap oleh tumbuhan tergantung pada:

a.    Intensitas sumber daya

b.    Panjang gelombang cahaya

c.    Lama penyinaran

b.    Klorofil

Klorofil merupakan pigmen penyerap energi cahaya. Untuk membuat klorofil  diperlukan ion zat magnesium yang diserap dari tanah.

c.    Konsentrasi karbon dioksida

 Dalam reaksi fotosintesis, karbon dioksida berpengaruh paling besar terhadap fotosintesis karena keberadaannya terbatas.

d.   Suhu

  Suhu mempengaruhi kerja enzim untuk fotosintesis. Jika suhu naik, kerja enzim akan meningkat dua kali lipat tapi hanya pada suhu tertentu, dan jika suhuvterlalu tinggi justru akan merusak kerja enzim.

e.    Air

 Jika kekurangan air, stomata menutup sehingga menghalangi masuknya karbon dioksida.

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Fotosintesis adalah proses pembentukan molekul-molekul makanan yang kompleks dan berenergi tinggi dari komponen-komponen yang lebih sederhana oleh tumbuhan hijau dan organisme autotrofik lainnya dengan keberadaan energi cahaya. Fotosintesis dapat diibaratkan suatu proses yang terjadi dalam sebuah”pabrik”. Pada ummnya , pabrik pada fotosintesis adalah daun. Sel-sel daun memiliki kelengkapan alat untuk menangkap energi matahari. Pada daun memiliki kelengkapan alat fotosintesisnya yang terdapat pada sel-sel lapisan luar dari batangnya. Reaksi fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Cahaya yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman  berada pada kisaran 380 nm dan 750 nm, sedangkan panjang gelombang cahaya yang paling efektif untuk fotosintesis pada kisaran 400-500 nm dan 620-700 nm. Dalam proses reaksi fotosintesis terbagi atas dua reaksi antara lain, reaksi terang dan reaksi gelap. Kloroplas adalah organel yang terspesialisasi untuk fotosintesis pada tumbuhan dan banyak protista. Fotosintesis dipengaruhi oleh banyak factor, baik faktor dari dalam maupun faktor dari luar.beberapa faktor tersebut, air, cahaya, suhu, konsentrasi karbon dioksida,klorofil.

DAFTAR PUSTAKA

Al, suyitno. 2005. Materi pokok fotosintesis. Yogyakarta. Di akses pada hari jumat  pukul 13. 00 WIB.

Apriliyawati, anis dan yohanes agustono.2009. Ensiklopedia sains dan teknologi. Jakarta: PT lentera abadi.(HAL,138)

Dwidjoseputro.1988. fisiologi Tumbuhan Edisi kelima. Bandung: bandung.

Fried, george h, dan george j. Hademenos.1999. Biologi edisi 2. Jakarta: Erlangga.(HAL,68,69,72).

Lakitan, benyamin. 1993. Dasar-dasar fisiologi tumbuhan. Jakarta: PT rajagrafindo persada.(HAL,117-122).

Prasaja,yenny.2012.Biologi kesatuan dan keragaman makhluk hidup edisi 12. Jakarta: salemba teknika.( HAL.118,120,123,124,126).

Salisbury, frank b,dan cleon w ross. 1995. Fisiologi tumbuhan jilid 2. Bandung: ITB.(HAL,19,21,67,71,72,).