Nutrisi dan Energi pada Tumbuhan
99
Makhluk hidup, termasuk tumbuhan, memerlukan nutrisi dan energi untuk aktivitas hidupnya. Untuk keperluan tersebut di
dalam tubuh makhluk hidup terjadi proses metabolisme.
A. FOTOSINTESIS
Untuk melakukan aktivitas makhluk hidup memerlukan nu- trisi dan energi. Proses untuk mendapatkan nutrisi dan energi salah
satunya melalui proses fotosintesis.
1. Organisme Autotrof sebagai Pelaku Fotosintesis
Tahukah kamu, apakah yang dimaksud autotrof? Kata auto- trof berasal dari bahasa Latin, autos artinya sendiri dan trophein ar-
tinya makan. Jadi, organisme autotrof cukup makan senyawa an- organik dan tidak bergantung langsung pada organisme lain. Contoh
organisme autotrof adalah tumbuhan hijau. Untuk memenuhi ke- butuhan makanannya, tumbuhan hijau mengambil senyawa anor-
ganik dari air, tanah, dan udara.
Senyawa organik yang diserap oleh tumbuhan hijau dari ta- nah maupun udara berupa bahan yang mengandung unsur-unsur C,
H, dan O. Selanjutnya, bahan tersebut digunakan untuk membentuk senyawa organik, seperti membentuk karbohidrat C, H, O; pro-
tein C, H, O, N, S, P; dan lemak C, H, O. Zat organik yang dibentuk tersebut digunakan untuk berbagai keperluan tubuh. Mi-
salnya karbohidrat dan lemak digunakan sebagai sumber energi un- tuk melakukan berbagai kegiatan tubuh; protein untuk bahan pem-
bangun protoplasma dan pertumbuhan.
2. Bahan Baku dan Hasil Fotosintesis
Tumbuhan hijau menyerap air dan mineral dari dalam tanah serta mengambil unsur karbon C dalam bentuk karbon dioksida
CO
2
dari udara. Kedua zat tersebut, kemudian disintesis menjadi zat organik yang mengandung unsur C dengan bantuan cahaya dan
klorofil. Proses tersebut dinamakan fotosintesis. Jadi, fotosintesis merupakan proses pembentukan zat organik dengan menggunakan
energi cahaya atau foton.
Tujuan Pembelajaran
Tujuan pembelajaranmu adalah dapat:
menunjukkan bagian daun yang berperan
dalam fotosintesis; melakukan dan mela-
porkan percobaan fotosintesis;
menjelaskan faktor- faktor yang memenga-
ruhi fotosintesis.
Sumber: IPP, 2002 W Gambar 7.1
Penyerapan unsur-unsur hara pada
tumbuhan
Di unduh dari : Bukupaket.com
100
Mari BIAS 2
Bahan baku untuk proses fotosintesis, yaitu CO
2
dan H
2
O serta menghasilkan bahan yang berupa karbohidrat dan O
2
. Kar- bohidrat yang dihasilkan pada fotosintesis tersebut berupa glukosa
gula yang akan segera diubah kembali menjadi amilum. Adapun reaksi fotosintesis sebagai berikut.
Cahaya
6CO
2
+ 6H
2
O C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
Klorofil
nC
6
H
12
O
6
C
6
H
10
O
5 n
+ nH
2
O Pada malam hari, amilum tersebut akan diubah kembali men-
jadi glukosa dan selanjutnya diangkut ke seluruh tubuh. Di dalam jaringan tubuh, glukosa akan digunakan untuk berbagai keperluan,
seperti berikut.
a. Diubah menjadi amilum lagi dan disimpan dalam jaringan, misal- nya dalam batang, akar, biji, buah, serta umbi.
b. Diubah menjadi lemak dan protein. c . Dioksidasi di dalam jaringan guna mendapatkan energi.
Oksigen yang dihasilkan dalam proses fotosintesis akan dile- paskan ke udara. Gas tersebut sangat diperlukan oleh organisme
untuk pernapasan. Beberapa percobaan untuk mengetahui hasil-hasil fotosinte-
sis, antara lain sebagai berikut.
a. Percobaan Engelmann
Bahan yang digunakan sebagai objek percobaan Engelmann adalah ganggang Spirogyra dan bakteri yang suka oksigen, yaitu
sel palisade yang mengandung butir
hijau daun kulit luar
sel mesofil tulang daun
penampang sehelai daun
rongga udara sel pelindung
mulut daun
stoma energi sinar
matahari
karbon dioksida diserap dari udara melalui mulut daun atau stoma
oksigen dilepaskan ke udara melalui stoma
air diserap dari dalam tanah melalui akar
Sumber: Ensiklopedi Populer Anak, 2000
S Gambar 7.2 Bahan baku dalam proses fotosintesis
Di unduh dari : Bukupaket.com
Nutrisi dan Energi pada Tumbuhan
101
Bacterium thermo. Dengan menggunakan mikroskop dapat diamati bahwa bakteri-bakteri thermo berkumpul pada bagian kloroplas dari
Spirogyra yang terkena cahaya matahari. Bakteri-bakteri tersebut berkumpul karena adanya banyak oksigen pada tempat tersebut.
Berdasarkan percobaan, Engelmann menyimpulkan bahwa pada peristiwa fotosintesis dihasilkan gas oksigen dan kloroplas yang
bertanggung jawab pada hal tersebut.
b. Percobaan Ingenhousz
Pada percobaan Ingenhousz menggunakan objek yang beru- pa tumbuhan Hydrilla verticilata. Berdasarkan hasil percobaan,
Ingenhousz menyimpulkan bahwa fotosintesis hanya dapat berlang- sung pada bagian tumbuhan yang hijau dan prosesnya bergantung
pada intensitas cahaya serta terjadi pembebasan gas oksigen O
2
.
c. Percobaan Sachs
Percobaan Sachs bertujuan untuk membuktikan bahwa da- lam fotosintesis dibutuhkan cahaya matahari, terjadi pada bagian
tumbuhan yang berklorofil, dan dihasilkan amilum zat tepung. Adanya amilum dapat dibuktikan dengan pengujian iodin.
Reaksi antara amilum dengan iodin memberikan warna hitam biru tua. Berdasarkan percobaan, Sachs menyimpukan ternyata amilum
hanya terdapat pada daun-daun hijau yang terkena sinar.
Untuk memahami bahwa dalam proses fotosintesis mengha- silkan amilum, lakukan kegiatan berikut secara berkelompok.
Namun sebelumnya bentuklah satu kelompok yang terdiri 4 siswa; 2 laki-laki dan 2 perempuan.
Tujuan: Menjelaskan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Alat dan Bahan
– Gelas piala – Cawan petri
– Pipet tetes – Tabung reaksi
– Pemanas bunsen – Alkohol
– Air – Larutan iodin
– Daun keladi berwarna-
warni – Kertas saring
Cara Kerja 1. Petiklah daun keladi atau daun lain yang berwarna-warni.
2. Buatlah potongan daun sebanyak dua buah, potongan per-
tama tepat pada bagian daun yang berwarna hijau dan potongan kedua tepat pada bagian daun yang berwarna putih.
3. Rebuslah kedua potongan daun tersebut pada air mendidih supaya sel-selnya mati.
4. Ambillah potongan daun yang sel-selnya telah mati, selan- jutnya masukkan ke dalam alkohol panas.
5. Setelah klorofilnya larut alkohol berwarna hijau, angkatlah potongan daun dan bersihkan dengan kertas saring, selanjut-
nya masukkan ke dalam larutan iodin atau berilah beberapa tetes larutan iodin.
Di unduh dari : Bukupaket.com
102
Mari BIAS 2
Catatan:
Reaksi antara amilum dan larutan iodin menghasilkan warna biru kehitaman.
6. Amati dan catatlah hasil percobaanmu pada tabel.
Pertanyaan 1. Mengapa potongan daun pada percobaan dimasukkan ke
dalam air mendidih? 2. Bagaimana keadaan alkohol panas yang digunakan untuk
merendam potongan daun? Mengapa? 3. Samakah warna akhir percobaan dari kedua potongan daun
tersebut di atas? Mengapa demikian? Jelaskan. 4. Pada potongan daun mana proses fotosintesis terjadi?
5. Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil dari percobaan di atas?
3. Pigmen Fotosintesis
Salah satu bagian yang terlibat dalam fotosintesis adalah klorofil. Apakah yang dimaksud klorofil dan di mana letaknya?
Berikut akan diuraikan tentang klorofil yang terdapat di dalam kloroplas.
Kloroplas terdapat terutama pada bagian daun yang dinamakan mesofil atau disebut juga daging daun. Selain itu,
kloroplas dapat dijumpai pada batang dan ranting yang berwarna hijau. Hal itu disebabkan di dalam kloroplas terdapat pigmen yang
berwarna hijau yang disebut klorofil. Pigmen tersebut dapat menyerap energi cahaya matahari.
Sumber: Biologi, 1991
epidermis atas pembuluh
lapisan palisade lapisan bunga
karang
ruang udara
sel pelindung stomata
epidermis bawah
S Gambar 7.3 Struktur daun yang khas sebagaimana tampak
dalam irisan melintang. Sel-sel lapisan palisade melakukan fotosintesis yang paling besar dalam daun
Di unduh dari : Bukupaket.com
Nutrisi dan Energi pada Tumbuhan
103
Ada bermacam-macam klorofil pada tumbuhan, yaitu klo- rofil a, b, c, d, dan e. Klorofil a dan b terdapat pada kloroplas tum-
buhan tinggi, sedangkan klorofil yang lain terdapat pada jenis alga tertentu.
4. Pengangkutan Hasil Fotosintesis
