LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran IPA SMP
35
1. Peranan Fotosintesis
Kehidupan di bumi hampir seluruhnya tergantung pada kekuatan energi matahari: hampir semua organisme tergantung pada fotosintesis, dimana energi
cahaya digunakan untuk membuat gula dan molekul lainnya dari karbon dioksida dan air.
Fotosintesis merupakan proses kimia yang paling penting di muka bumi karena hasilnya akan menyediakan makanan untuk semua organisme, bukan hanya
untuk tumbuhan yang melakukan fotosintesis itu sendiri namun juga untuk semua makhluk hidup yang memakannya.
Kemampuan melakukan fotosintesis menjadikan tumbuhan berperan sebagai autotrop. Di dalam rantai makanan tumbuhan menempati tingkatan paling bawah
yaitu produsen: menghasilkan suplai makanan di dalam biosfer, yang selalu siap di makan oleh kelompok makhluk hidup lainnya yang berperan sebagai
konsumen tingkat I, tingkat II dan tingkat III. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfir bumi.
Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis disebut sebagai fototrof.
2. Komponen yang Berperan dalam Fotosintesis
a. Bahan Dasar Fotosintesis
Jumlah karbon dioksida di udara sekitar 0.03 dan akan meningkat jumlahnya jika aktivitas respirasi bakteri, fungi dan hewan meningkat.
Kandungan CO
2
akan berkurang sekitar daun jika kecepatan angin tinggi dan suhu daun meningkat. Konsentrasi karbondioksida pada hutan hujan
biasa lebih tinggi dibanding dengan di lapangan terbuka atau padang rumput. Karbondioksida merupakan salah satu komponen yang berperan pada laju
fotosintesis, namun perannya dibatasi oleh cahaya matahari. Di alam, tumbuhan terestrial mendapatkan cahaya dalam intensitas yang sangat
tinggi, fotosintesis menjadi lebih rendah dan bahkan berhenti.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI B
36
Gambar 2.1 Skema proses pertikaran gas pada fotosintesis
Ketika cuaca panas stomata mulut daun menutup dan suplai karbondioksida menurun. Hal ini terjadi karena cahaya matahari yang kuat
mengandung sinar ultra violet yang tinggi dan dapat merusak tumbuhan. Pada umumnya air yang digunakan untuk proses fotosintesis berasal dari
dalam tanah, sebagian tumbuhan epifit menggunakan uap air yang ada di udara. Air yang berada diantara partikel tanah dengan mudah dapat diserap
oleh bulu-bulu akar melalui epidermis. Jaringan xylem yang ada di dalam akar berfungsi mengangkut air dari dalam tanah ke daun.
b. Tempat Fotosintesis
Fotosintesis terjadi pada tumbuhan hijau yang mengandung pigmen klorofil di bagian jaringan parenkim palisade dan parenkim spon. Kedua jaringan
tersebut dinamakan mesofil daun atau daging daun. Pada epidermis tidak terjadi fotosintesis karena tidak mengandung klorofil, kecuali pada mulut
daun stomata yaitu pada sel penutup. Dalam tubuh tanaman, fotosintesis dapat terjadi pada batang, ranting, dan daun yang mengandung kloroplas
yang terkena radiasi matahari. Klorofil terdapat pada organel sel yang disebut kloroplas. Di dalam kloroplas,
energi matahari di tangkap dan diubah ke dalam bentuk energi kimia. Koroplas merupakan organel dengan bentuk relatif lebar dan panjang,
berwarna hijau serta mempunyai membran ganda. Di dalamnya terdapat ruangan yang berisi cairan disebut stroma.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran IPA SMP
37
Gambar 2.2 Penampang melintang daun
Di dalam stroma terdapat struktur bertumpuk yang disebut grana. Antara
grana yang satu dan yang lain dihubungkan oleh lapisan atau lamela
intergrana. Setiap unit penyusun grana disebut tilakoid yang tersusun dari
lapisan protein dan lemak. Reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH terjadi di dalam membran tilakoid. Adapun hasil fotosintesis berupa glukosa
di simpan di dalam stroma.
Gambar 2.3 Kloroplas
c. Figmen Fotosintesis
Proses fotosintesis terjadi pada pigmen fotosintesis. Tanpa pigmen tersebut, tanaman tidak mampu melaksanakan fotosintesis. Secara keseluruhan
fotosintesis terjadi pada kloroplas yang mengandung pigmen klorofil. Klorofil terdiri atas empat macam, yaitu klorofil a, b, c, dan d. Klorofil a di duga
terdapat di semua tumbuhan yang melakukan fotosintesis. Klorofil b terdapat pada kelompok ganggang hijau, lumut, dan tumbuhan paku dalam jumlah
sedikit.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI B
38
Pada kelompok diatom dan ganggang pirang terdapat klorofil c, dan pada kelompok ganggang merah terdapat klorofil d. Di dalam grana klorofil a dan b
berkelompok dengan perbandingan 12:1 dan membentuk fotosistem I, sedangkan dalam perbandingan 1:2 membentuk fotosistem II. Fotosistem
merupakan sistem protein yang tertanam di dalam membran tilakoid. Komposisi perbandingan antara klorofil a dan klorofil b dalam fotosistem
berpengaruh terhadap panjang gelombang yang diterima klorofil. Unit fotosintesis terdapat pada membran tilakoid pada grana dari sebuah
kloroplas. Unit fotosintesis terdiri dari sejumlah klorofil a sebagai pusat reaksi. Ada dua macam unit fotosintesis yang disebut fotosistem I pusat
reaksinya klorofil a dan dapat menyerap energi gelombang sekitar 680 nm - 700 nm dan fotosistem II pusat reaksinya tereksitasi jika menerima cahaya
dengan gelombang sekitar 340 nm - 680 nm. Semua energi cahaya pada unit fotosintesis disalurkan ke pusat reaksi.
Gambar 2.4 Panjang gelombang cahaya yang digunakan fotosintesis
d. Energi
Energi matahari yang digunakan untuk fotosintesis sebanyak 0.5 sampai 2 dari jumlah energi yang sampai ke permukaan bumi sekitar 42 . Energi
yang diberikan oleh sinar itu bergantung pada kualitas berapa panjang gelombang, intensitas banyaknya sinar per 1 cm
2
per detik dan juga
kepada waktu sebentar atau lama.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 : FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI B
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran IPA SMP
39
Gambar 2.5 Spektrum cahaya yang digunakan pada fotosintesis
Sinar matahari terdiri dari berbagai sinar yang berbeda panjang gelombangnya mulai dari 0,001 nm misalnya sinar gamma sampai dengan
100 nm misalnya gelombang radio. Diurutkan dari yang bergelombang panjang sinar-sinar itu ialah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
Sinar yang gelombangnya lebih panjang dari sinar merah, dan yang lebih pendek dari sinar ungu tidak berguna bagi fotosintesis. Cahaya matahari
yang digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis adalah cahaya tampak visible lights. Di antara cahaya tampak tersebut warna cahaya matahari
yang cocok untuk fotosintesis adalah cahaya merah, nila, biru, dan violet. Menurut hasil percobaan, ternyata sinar yang dapat mengakibatkan hasil
fotosintesis paling tinggi adalah sinar nila dan sinar merah. Dengan panjang gelombang yang dimiliki cahaya tersebut tumbuhan dapat berfotosintesis
dengan baik. Sinar lain yang bermanfaat untuk fotosintesis adalah infra merah, tetapi hanya dibutuhkan untuk kelompok bakteri. Ilmuwan Belanda
Jan Ingen Housz 1779 telah melakukan percobaan untuk membuktikan bahwa fotosintesis memerlukan cahaya matahari.
D. Mekanisme Fotosintesis
