makalah fotosintesis Tanah Dan Bagian Ba
TUGAS BIOLOGI
FOTOSINTESIS
DI SUSUN OLEH:
KELOMPOK 2
EDO HENDRAWAN
ZAENAL TELLA
RESTY RAMADHANI
VICKY AZARIA PUSPITA
1.
Mekanisme fotosintesis ( reaksi terang dan reaksi gelap)
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat
makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga,
dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara,
karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya
matahari. 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 gula sebagai molekul penyimpan energi. Secara fisiologis,
umumnya tanaman memiliki kemampuan untuk menggunakan zatkarbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta
diasimilasikan di dalam tubuh tanaman tersebut. Peristiwa ini hanya
dapat berlangsung ketika ada cukup cahaya, dan oleh karena itu maka
asimilasi zat-karbon disebut juga sebagai fotosintesis.
Lengkapnya kita katakan, bahwa fotosintesis atau asimilasi zatkarbon itu suatu proses, dimana zat anorganik H2O dan CO2 oleh
klorofil diubah menjadi zat organic karbohidrat dengan pertolongan
sinar/cahaya/foto. Peristiwa fotosintesis dinyatakan dengan persamaan
reaksi kimia sebagai beriktut:
6 CO2 + 6 H2O + energi cahaya è C6H12O6 + 6 O2
Peristiwa ini hanya berlangsung pada tumbuhan yang berklorofil,
karena mampu menangkap energi cahaya. Fotosintesis selain
menghasilkan karbihidrat juga menghasilkan gas oksigen yang
merupakan bahan vital untuk melaksanakan respirasi aerob. CO2 yang
digunakan untuk fotosintesis sama jumlahnya dengan oksigen yang
dihasilakan selama proses fotosintesis. Molekul glukosa yang
terbentuk kemudian bergabung dan membentuk tepung
(amilum) dengan rumus kimia (C6H10O5)n . Persamaan reaksi kimia
fotosintesis belum dapat menujukkan adanya produk antara dan
tahapan fotosintesis. Ada 2 macam fotosintesis menurut ada tidaknya
cahaya :
Reaksi terang : 2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap sebagai berikut :
12 NADPH + 18 ATP+6 CO2 + 6 H2O è C6H12O6 + 12 NADP +18
P + 6H2O
Reaksi terang merupakan fotosintesis saat adanya cahaya matahari
dengan menghasilkan energi untuk kegiaatan fotosintesis saat gelap
bisa disebut juga reaksi gelap yang menghasilkan karbohidrat.
a. Reaksi Terang
Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang
sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang
merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi
ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang
terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa
elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase).
Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga
menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi
energi pembawa ATP dan NADPH.
Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang
terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas . Membran tilakoid
menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.
Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.
Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua,
yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah
reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk
membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu
oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.
b. Reaksi Gelap
Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam
fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap
terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap
adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2,
yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa
(C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi
ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu
reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.
Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula
beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika
diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa
difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat
CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi
menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.
Bagan Reaksi Gelap, klik disini untuk bagan yang lebih besarPada fase
fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari
udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang
kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan
3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini
mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3bifosfogliserat. Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase
reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang
kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul
fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C. Selanjutnya, 2 molekul
fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1
molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6). 10 molekul
fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase
regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat. Pada fase ini,
10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa
fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat
akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian
kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap
Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG
(fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).
2.
Cahaya dan pengaruhnya terhadap fotosintesis
Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta.
Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil
saya yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke
bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi
matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk
mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi
berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan
kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek
dan biasanya dinyatakan dalam mikron (Tjasjono, 1995:55).
Bagi manusia dan hewan cahaya matahari berfungsi sebagai
penerang. Sedangkan bagi tumbuhan dan organisme berklorofil,
cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses
fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk
berlangsungnya penyatuan CO₂ dan air untuk membentuk karbohidrat.
Lebih lanjut, adanya sinar matahari merupakan sumber dari energi
yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula. Tanpa bantuan
dari sinar matahari, tanaman tidak dapat memasak makanan yang
diserap oleh tanah, yang mengakibatkan tanaman menjadi lemah atau
mati (AAK, 1983:18)
Pola dari pucuk tanaman diarahkan untuk menuju efisiensi dalam
fotosintesis struktur dari mesosfil kurang dan organ stomata
memungkinkan perubahan gas secara cepat, bahkan adanya fakta
bahwa fotosintesis memanfaatkan sebagian besar radiasi panjang
gelombang yang terlihat sangat nyata, karena panjang gelombang ini
adalah wilayah spektrum dengan nilai energi yang paling besar
disamping adaptasi diatas, sebenarnya hanya sedikit energi matahari
yang dapat dimanfaatkan dalam proses fotosintesis (0,025%)
Cahaya dapat menembus daun dengan 4 cara
Irradiasi langsung yang tidak terhalang yang diberikan oleh
noda-noda matahari. Noda matahari ini mempunyai sifat
berirradiasi langsung kecuali bila terjadi pengaruh
bayangan. (Anderson dan miller 1974). Cahaya matahari
langsung nampak menjadi berkurang nilainya pada
sebagian besar di bawah kanopi.
Radiasi difusi yang tak terhalang merupakan cahaya langit
difusi yang mengiringi noda matahari.
Refleksi daun-daun tidak hanya meneruskan cahaya, tetapi
sama dengan permukaan biologis lainnya, memantulkan
sebagian tertentu. Jumlah yang dipantulkan akan tergantung
pada beberapa parameter cahaya yang dipantulkan. Juga
diubah spektrumnya dengan cara yang sama seperti cahaya
yang diteruskan.
Transmisi derajat penaungan lebih tergantung jumlah
cahaya yang diabsorbsi dan yang dipantulkan oleh daun.
Dari keempat cara tersebut diatas sudah jelas akan mempengaruhi
terhadap proses fotosintesis karena kualitas, intensitas dan fotoperiode
cahaya untuk proses fotosintesa terjadinya pada daun
3.
Klorofil dan peranannya dalam fotosintesis
Klorofil a dan klorofil b berperan dalam proses fotosintesis.
Proses fotosintesis terdiri dari 2 reaksi yakni reaksi terang dan reaksi
gelap.
Fungsi klorofil yakni:
1. Menyerap energi matahari untuk memecah molekul air dalam proses
reaksi terang menjadi oksigen dan hidrogen.
2. Sebagai mediator pemindahan elektron dalam proses transmisi
elektron pada reaksi kimia di daun.
3. Menuntun energi agar terdapat ATP yang mengumpul di kloroplas.
4. Menjaga agar kloroplas tidak mengalami degenerasi.
Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang paling banyak
mengarbsorbsi warna biru dan ungu.
Sinar matahari = Sinar ultraviolet = Sinar ultraungu
Biru + merah = Ungu
Jadi klorofil merupakan pigmen warna yang paling efektif dalam
mengarbsorbsi sinar matahari. Selanjutnya sinar matahari tersebut
digunakan dalam reaksi fotosintesis sebagai energi aktivasi reaksi.
FOTOSINTESIS
DI SUSUN OLEH:
KELOMPOK 2
EDO HENDRAWAN
ZAENAL TELLA
RESTY RAMADHANI
VICKY AZARIA PUSPITA
1.
Mekanisme fotosintesis ( reaksi terang dan reaksi gelap)
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat
makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga,
dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara,
karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya
matahari. 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 gula sebagai molekul penyimpan energi. Secara fisiologis,
umumnya tanaman memiliki kemampuan untuk menggunakan zatkarbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta
diasimilasikan di dalam tubuh tanaman tersebut. Peristiwa ini hanya
dapat berlangsung ketika ada cukup cahaya, dan oleh karena itu maka
asimilasi zat-karbon disebut juga sebagai fotosintesis.
Lengkapnya kita katakan, bahwa fotosintesis atau asimilasi zatkarbon itu suatu proses, dimana zat anorganik H2O dan CO2 oleh
klorofil diubah menjadi zat organic karbohidrat dengan pertolongan
sinar/cahaya/foto. Peristiwa fotosintesis dinyatakan dengan persamaan
reaksi kimia sebagai beriktut:
6 CO2 + 6 H2O + energi cahaya è C6H12O6 + 6 O2
Peristiwa ini hanya berlangsung pada tumbuhan yang berklorofil,
karena mampu menangkap energi cahaya. Fotosintesis selain
menghasilkan karbihidrat juga menghasilkan gas oksigen yang
merupakan bahan vital untuk melaksanakan respirasi aerob. CO2 yang
digunakan untuk fotosintesis sama jumlahnya dengan oksigen yang
dihasilakan selama proses fotosintesis. Molekul glukosa yang
terbentuk kemudian bergabung dan membentuk tepung
(amilum) dengan rumus kimia (C6H10O5)n . Persamaan reaksi kimia
fotosintesis belum dapat menujukkan adanya produk antara dan
tahapan fotosintesis. Ada 2 macam fotosintesis menurut ada tidaknya
cahaya :
Reaksi terang : 2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap sebagai berikut :
12 NADPH + 18 ATP+6 CO2 + 6 H2O è C6H12O6 + 12 NADP +18
P + 6H2O
Reaksi terang merupakan fotosintesis saat adanya cahaya matahari
dengan menghasilkan energi untuk kegiaatan fotosintesis saat gelap
bisa disebut juga reaksi gelap yang menghasilkan karbohidrat.
a. Reaksi Terang
Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang
sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang
merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi
ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang
terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa
elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase).
Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga
menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi
energi pembawa ATP dan NADPH.
Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang
terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas . Membran tilakoid
menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.
Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.
Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua,
yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah
reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk
membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu
oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.
b. Reaksi Gelap
Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam
fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap
terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap
adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2,
yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa
(C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi
ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu
reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.
Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula
beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika
diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa
difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat
CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi
menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.
Bagan Reaksi Gelap, klik disini untuk bagan yang lebih besarPada fase
fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari
udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang
kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan
3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini
mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3bifosfogliserat. Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase
reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang
kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul
fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C. Selanjutnya, 2 molekul
fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1
molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6). 10 molekul
fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase
regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat. Pada fase ini,
10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa
fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat
akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian
kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap
Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG
(fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).
2.
Cahaya dan pengaruhnya terhadap fotosintesis
Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta.
Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil
saya yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke
bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi
matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk
mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi
berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan
kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek
dan biasanya dinyatakan dalam mikron (Tjasjono, 1995:55).
Bagi manusia dan hewan cahaya matahari berfungsi sebagai
penerang. Sedangkan bagi tumbuhan dan organisme berklorofil,
cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses
fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk
berlangsungnya penyatuan CO₂ dan air untuk membentuk karbohidrat.
Lebih lanjut, adanya sinar matahari merupakan sumber dari energi
yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula. Tanpa bantuan
dari sinar matahari, tanaman tidak dapat memasak makanan yang
diserap oleh tanah, yang mengakibatkan tanaman menjadi lemah atau
mati (AAK, 1983:18)
Pola dari pucuk tanaman diarahkan untuk menuju efisiensi dalam
fotosintesis struktur dari mesosfil kurang dan organ stomata
memungkinkan perubahan gas secara cepat, bahkan adanya fakta
bahwa fotosintesis memanfaatkan sebagian besar radiasi panjang
gelombang yang terlihat sangat nyata, karena panjang gelombang ini
adalah wilayah spektrum dengan nilai energi yang paling besar
disamping adaptasi diatas, sebenarnya hanya sedikit energi matahari
yang dapat dimanfaatkan dalam proses fotosintesis (0,025%)
Cahaya dapat menembus daun dengan 4 cara
Irradiasi langsung yang tidak terhalang yang diberikan oleh
noda-noda matahari. Noda matahari ini mempunyai sifat
berirradiasi langsung kecuali bila terjadi pengaruh
bayangan. (Anderson dan miller 1974). Cahaya matahari
langsung nampak menjadi berkurang nilainya pada
sebagian besar di bawah kanopi.
Radiasi difusi yang tak terhalang merupakan cahaya langit
difusi yang mengiringi noda matahari.
Refleksi daun-daun tidak hanya meneruskan cahaya, tetapi
sama dengan permukaan biologis lainnya, memantulkan
sebagian tertentu. Jumlah yang dipantulkan akan tergantung
pada beberapa parameter cahaya yang dipantulkan. Juga
diubah spektrumnya dengan cara yang sama seperti cahaya
yang diteruskan.
Transmisi derajat penaungan lebih tergantung jumlah
cahaya yang diabsorbsi dan yang dipantulkan oleh daun.
Dari keempat cara tersebut diatas sudah jelas akan mempengaruhi
terhadap proses fotosintesis karena kualitas, intensitas dan fotoperiode
cahaya untuk proses fotosintesa terjadinya pada daun
3.
Klorofil dan peranannya dalam fotosintesis
Klorofil a dan klorofil b berperan dalam proses fotosintesis.
Proses fotosintesis terdiri dari 2 reaksi yakni reaksi terang dan reaksi
gelap.
Fungsi klorofil yakni:
1. Menyerap energi matahari untuk memecah molekul air dalam proses
reaksi terang menjadi oksigen dan hidrogen.
2. Sebagai mediator pemindahan elektron dalam proses transmisi
elektron pada reaksi kimia di daun.
3. Menuntun energi agar terdapat ATP yang mengumpul di kloroplas.
4. Menjaga agar kloroplas tidak mengalami degenerasi.
Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang paling banyak
mengarbsorbsi warna biru dan ungu.
Sinar matahari = Sinar ultraviolet = Sinar ultraungu
Biru + merah = Ungu
Jadi klorofil merupakan pigmen warna yang paling efektif dalam
mengarbsorbsi sinar matahari. Selanjutnya sinar matahari tersebut
digunakan dalam reaksi fotosintesis sebagai energi aktivasi reaksi.