Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan senyawa komplex (organik) dari senyawa sederhana ( an organik) dengan menggunakan energi cahaya atau foton.- Sumber energi cahaya alami yang digunakan adalah sinar matahari
- Sinar matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (kelihatan).
- Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah (dari 400 s/d 700 nano meter)
- infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.
- Dalam fotosintesis, dihasilkan glukosa yang disimpan dalam bentuk amilum (karbohidrat dan dilepaskan oksigen
- Oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan. ( lihat percobaan Ingenhousz)
- Bahan Yang digunakan berupa CO2 diambil dari udara melalui stomata dan H2O diambil dari tanah oleh akar kemudian lewat xilem (di distribusikan ke daun)
- Proses menghasilkan O2 pada reaksi terang dan C6H12O6 ( glukosa) pada reaksi gelap
- Proses memerlukan dua tahapan kerja yaitu Reaksi terang dan Reaksi gelap
- Terjadinya di daun , di jaringan parenkim palisade tepatnya di bagian Chloroplast
- Di bagian chloroplast itu terdapat Tilakoid/Grana untuk reaksi terang dan Stroma untuk reaksi Gelap sehingga di stroma banyak dijumpai glukosa
- Jadi Prinsip fotosintesis adalah Sintesis 2 produk dari 2 bahan dengan 2 tahap Artinya
- Fotosintesis itu perlu dua bahan yaitu air ( H2O) dan Carbon dioksida (CO2)
- Fotosintesis itu menghasilkan dua produk yaitu Oksigen (O2) dan Glukosa (C6H12O6)
- Fotosintesis itu menggunakan dua langkah yaitu Reaksi terang dan Reaksi Gelap
- Dari data itu kita analisis dengan adanya angka 2 itu memudahkan mengingat
- bahwa bahan 1 dijadikan produk satu dengan langkah 1
- bahwa bahan 2 dijadikan produk dua dengan langkah 2
- artinya Bahan H2O itu untuk membentuk O2 dengan langkah 1 yaitu Reaksi terang
- artinya Bahan CO2 itu untuk membentuk Glukosa dengan langkah 2 yaituReaks gelap
Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat dilakukan Percobaan Ingenhouse
Pigmen Fotosintesis
Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas
CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2
Ringkasnya :
Dari hasil fotosintesis yang berupa bahan organik glukosa itu kemudian akan di translokasikan ke seluruh tubuh melalui Floem berikut uraiannyaPigmen Fotosintesis
- Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik.
- Di dalam daun terdapat jaringan pagar /Parenkim palisade dan jaringan bunga karang, / Parenkim Spons yang pada keduanya mengandung kloroplast .
- Khloroplast mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari / foton yang kemudian dikenal dengan sebutan Fotosistem
- Fotosistem adalah seperangkat sistem yang mampu menangkap foton dan menghasilkan elektron yang bisa teraktivasi dan terexitasi yang energinya bisa memecah air
- hasil pecahan nya berupa O2 dan H + yang kemudian ditangkap ko enzim yang ada di daun NADP menjadi NADPH
- Foton yang terbaik untuk fotosintesis adalah Merah ( panjang gelombang 680 - 700) dan ungu ( 400 nano meter)
Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas
- Membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma.
- Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid.
- Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana
- Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid,
- Sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.
- Gen : bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki klorofil.
- Cahaya : beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya, tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
- Unsur N. Mg, Fe : merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
- Air : bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.
- Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen.
- Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).
- H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas.
- Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya.
- Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.
CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2
Ringkasnya :
- Reaksi terang : 2 H20 —— 2 NADPH2 + O2
- Reaksi gelap : CO2 + 2 NADPH2 + O2——NADP + H2 + CO + O + H2 +O2
- atau
- 2 H2O + CO2 —— CH2O + O2
- atau
- 12 H2O + 6 CO2 —— C6H12O6 + 6 O2
- Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi.
- Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya.
- Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).
- Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa.
- Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon,
- Berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh xylem yang berjalan satu arah dari akar kedaun, pengengkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang memerlukannya.
- Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan didalam pipa lain dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlaianan.
- Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut
PERCOBAAN FOTOSINTESIS
Ada 3 orang ahli yang melakukan percobaan fotosintesis ini untuk membukrikan apa saja yang berhubungan dengan fotosintesis yang popular yaitu
- Percobaan sach
- Percobaan Engelman
- Percobaan Ingenhouse
1. PERCOBAAN SACHS
Membuktikan bahwa pada fotsintesis akan dihasilkan zat tepung.
Membuktikan bahwa pada fotsintesis akan dihasilkan zat tepung.
- Daun yang sudah beberapa saat terkena cahaya mathari dipetik
- Daun dimasukkan pada air yang mendidih
- Kemudian daun dimasukkan pada alcohol panas.
- Setelah itu akan ditetesi dengan larutan iodium (lugol).
- Hasilnya daun akan berwarna biru tua. Hal ini membuktikan bahwa setelah terbentuk glukosa, hasil fotosintesis segera diubah menjadi zat tepung / Amylum
2. PERCOBAAN ENGELMAN
- Membuktikan bahwa di dalam fotosintesis diperlukan cahaya dan klorofil.
- Dari hasil pengamanatn dibawah mikroskop terhadap Spyirogyra dan bakteri termo, ternyata bila dijatuhkan seberkas cahaya yang mengenai kloroplas spirogyra, maka tampak bakteri tero akan berkerumun pada daerah yang berkloroplas yang terkena cahaya tersebut.
- Namun bila seberkas cahaya tidak mengenai kloroplas, maka tidak banyak ditemukan bakteri termo
CONTOH SOAL FOTOSINTESIS
- Perlakuan pada eksperimen sebagai berikut :
Tabel pengamatan
1. setelah terkena cahaya ± 3 jam daun tanaman di petik
2. daun dimatikan selnya melalai perebusan
3. dihilangkan klorofilnya pada alkohol mendidih
4. dikeringkan ditetesi lugol
Perlengkapan dan langkah percobaan diatas pertama kali dilakukan oleh …. .
a. Rudolf Virchow
b. Ingenhouse
c. Sachs
d. Robert Hooke
e. Engelmann
Dari percobaan yang telah dilakukan tersebut diatas kita dapat membahasnya dengan pertanyaan pertanyaan yang muncul selama percobaan beserta jawaban yang diperoleh dari hasil percobaan:1. Tuliskan reaksi kimia fotosintesis!
Reaksi kimia fotosintesis :
- 12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2
- Pada percobaan ini daun harus ditutup dengan menggunakan alumunium foil
- Pembungkusan daun dengan alumunium foil menyebabkan foton dari sinar matahari tidak mampu menembus ,
- maka bagian daun yang tertutupi oleh alumunium poil tersebut tidak akan mengalami proses fotosintesis karena cahaya matahari tidak dapat menembus melewati alumunium poil,
- sehingga ketika percobaan dilakukan akan tampak perbedaan antara bagian daun yang mengalami proses fotosintesis dan bagian daun yang tidak mengalami proses fotosintesis (yang tertutup oleh alumunium poil),
- dan ketika ditetesi iodium/lugol maka akan tampak perbedaan warna antara keduanya dan dari hal itu dapat dibuktikan bahwa dalam proses fotosintesis, dihasilkan amilum.
- Alasan mengapa daun dimasukkan ke dalam air panas adalah untuk menonaktifkan (memfiksasi) membuat daun tidak beraktifitas selnya namun sel dalam kondisi seperti hidup
- Jelaskan alasan mengapa daun dimasukkan ke dalam alkohol yang dipanaskan
- Agar melarutkan zat klorofil yang terkandung dalam daun sehingga di daun tinggal amylum yang nanti di reaksikan dengan reagen Lugol
- Manfaat dari dilakukannya percobaan ini adalah untuk membuktikan bahwa proses fotosintesis pada tumbuhan hijau benar-benar menghasilkan amilum (karbohidrat) sesuai dengan percobaan yang pertamakali dilakukan oleh Sachs pada tahun 1860.
- Daun yang ditutupi akan berwarna putih setelah ditetesi iodium karena pada bagian yang ditutupi sudah tidak terdapat klorofil dan sebelum percobaan, daun yang ditutupi tidak mengalami fotosintesis.sehingga tidak menghasilkan amylum oleh karenanya di test lugol negatif
- Daun yang tidak ditutupi akan berwarna hitam ketika ditetesi iodium karena daun yang tidak ditutupi masih mengandung amilum (karbohidrat)sebagai hasil dari peristiwa fotosintesis yang terjadi sebelum percobaan dilakukan.
- Pada percobaan yang telah lita lakukan ini, benar-benar terbukti bahwa dalam peristiwa fotosintesis dihasilkan amilum (karbohidrat) sebagaimana percobaan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya oleh Sachs pada tahun 1980.
- Hal ini terbukti melalui terjadinya perubahan warna pada daun yang telah direbus dalam air panas setelah ditetesi iodium.
- Bagian daun yang tidak ditutupi berubah warna menjadi hitam setelah ditetesi iodium dan hal ini membuktikan bahwa pada bagian daun itu terdapat amilum sebagai hasil dari peristiwa fotosintesis karena glucosa sebagai awal terbentuknya disatukan menjadi polyglukosa (amilum) yang terjadi sebelum percobaan dilakukan,dan sebaliknya pada bagian daun yang ditutupi akan berwarna putih setelah ditetesi iodium dan hal ini membuktikan bahwa pada bagian daun itu tidak terdapat amilum (karbohidrat), karena ketika proses fotosintesis terjadi, bagian daun tersebut tidak mengalami fotosintesis karena tidak mendapat sinar matahari yang cukup dan tidak dapat memperoleh karbondioksida dari udara karena bagian daun tersebut tertutup rapat oleh kertas timah.
atau PENCET INI hehehe
FOTOSINTESIS
0 coment�rios: