- Cahaya merupakan faktor penting terhadap berlangsungnya fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci dapat berlangsungnya proses metabolisme yang lain di dalam tanaman
- Setiap tanaman atau jenis pohon mempunyai toleransi yang berlainan terhadap cahaya matahari.
- Ada tanaman yang tumbuh baik ditempat terbuka sebaliknya ada beberapa tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada tempat teduh/bernaungan.
- Ada pula tanaman yang memerlukan intensitas cahaya yang berbeda sepanjang periode hidupnya. Pada waktu masih muda memerlukan cahaya dengan intensitas rendah dan menjelang usiaproduktif mulai memerlukan cahaya dengan intensitas tinggi
- Banyak spesies memerlukan naungan pada awal pertumbuhannya, walaupun dengan bertambahnya umur naungan dapat dikurangi secara bertahap.
- Beberapa spesies yang berbeda mungkin tidak memerlukan naungan dan yang lain mungkin memerlukan naungan mulai awal pertumbuhannya.
- Pengaturan naungan sangat penting untuk menghasilkan semai-semai yang berkualitas.
- Semua faktor tersebut mempengaruhi fotosintesis, yang paling membatasi hanyalah faktor ketersediaan air.
- Perbedaan warna antara daun yang tertutup kertas karbon dengan bgian daun yang terbuka yaitu pada daun yang tidak ditutupi karbon akan tampak warna biru kehitam-hitaman yang menandai bahwa pada daun telah terjadi proses fotosintesis.
- Hal ini disebabkan karena kertas karbon mempunyai sifat memantulkan cahaya matahari sehingga fotosintesis tidak dpat berlangsung.
- Berbeda dengan daun yang tidak mendapat perlakuan, akan tampak bercak-bercak ungu kehitam-hitaman yang menandakan ada amilum.
- Pada daun yang ditutupi oleh kertas karbon masih dapat melakukan respirasi dan transpirasi walaupun tidak mendapat sinar matahari yang cukup, hal ini jelas terlihat adanya amilum pada daun dengan jumlah yng sedikit.
- Pada daun yang tidak mendapat perlakuan terdapat banyak amilum sebagai tanda melakukan proses fotosintesis.
- Dari perbedaan warna yang terjadi atas perbedaan perlakuan menunjukkan bagian daun yang berbeda warna disebabkan oleh faktor kurangnya cahaya matahari, sehingga daun tersebut tidak dapat melaksanakan fungsi fisiologisnya secara sempurna.
- Dengan kata lain, secara umum fotosintesis hanya dapat berlangsung jika ada cahaya matahari yang cukup mengenai permukaan daun yang ditandai dengan adanya amilum pada daun.
- Hasil fotosintesis berupa amilum di daun yang kemudian ditransportkan ke tempat cadangan makanan itu tentu untuk menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di dunia baik secara langsung atau tidak langsung.
- Organisme memperoleh senyawa organik yang digunakannya untuk energi dan rangka karbon dengan satu atau dua cara utama : nutrisi autotrofik atau heterotrofik.
- Tumbuhan disebut autotrof karena nutrien satu-satunya yang mereka butuhkan ialah karbondioksida dari udara, air, dan unsur hara dari tanah.
- Secara khusus tumbuhan adalah fotoautotrof yaitu organisme yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi untuk mensintesis karbohidrat, lipid, protein, dan bahan organik lain.
- Fotosintesis juga terjadi pada algae, termasuk protista tertentu, dan dalam sebagian prokariota tertentu.
- Organisme heterotrof memperoleh materi organik melalui cara pemenuhan nutrisi kedua.
- Ketidakmampuan dalam membuat makanan sendiri, menyebabkan heterotrof ini hidup tergantung pada senyawa yang dihasilkan oleh organisme lain.
- Heterotrof merupakan konsumen biosfer.
- Fotosintesis merupakan proses pemanfaatan enegi matahari oleh tumbuhan hijau yang terjadi pada kloroplas.
- Dalam fotosintesis terdapat dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap (siklus Calvin).
- Reaksi terang terjadi pada grana (granum), sedangkan reaksi Calvin terjadi di dalam stroma.
- Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2).
- Sedangkan dalam siklus Calvin terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH).
- Energi yang digunakan dalam siklus Calvin diperoleh dari reaksi terang.
- Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm).
- Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).
- Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis.
- Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis.
- Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu.
- Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Kloroplast mengandung beberapa pigmen.
- Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah.
- Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau.
- Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terang.
- Menguji ada tidaknya amilum yang terdapat pada daun dilakukan dengan merebus daun pada air mendidih 30 selama menjadikan±menit, hal ini dilakukan agar sel dalam daun mati dan sel-sel daun lebih permeabel terhadap iodium atau iodin.
- Memasukkan daun dalam alkohol bertujuan untuk melarutkan klorofil dan menjadikan amilum lebih mudah bereaksi dengan larutan iodin
- Setelah itu meletakkan daun pada cawan untuk ditetetsi permukaan daun dengan larutan lugol/iodium sampai merata.
- Perlakuan ini membuat daun menjadi berwarna biru kehitam-hitaman yang menunjukkan adanya amilum dalam jaringan daun.
- Proses pembentukan karbohidrat pada fotosintesis, daun yang diberi perlakuan dengan dipanaskan pada air mendidih kemudian dimasukkan dalam alkohol panas mengakibatkan pigmen daun jadi luntur.
- Daun yang semula berwarna hijau tua berubah menjadi hijau muda. Hal ini dimaksudkan agar ada tidaknya amilum pada daun dapat terlihat dengan jelas pada saat daun tersebut dicuci dengan larutan iodin.
- Perebusan dilakukan agar sel dalam daun mati dan menjadikan sel-sel daun lebih permeabel terhadap larutan iodin.
- Memasukkan daun dalam alkohol bertujuan untuk melarutkan klorofil dan menjadikan amilum lebih mudah bereaksi dengan larutan iodin.
- Setelah itu meletakkan daun pada cawan untuk ditetetsi permukaan daun dengan larutan lugol/iodium sampai merata. Perlakuan ini membuat daun menjadi berwarna biru kehitam-hitaman yang menunjukkan adanya amilum dalam jaringan daun.
- Larutan iodin di daun berfungsi untuk memberikan warna pada daun agar dapat dibedakan bagian daun yang mengandung amilum dan tidak.
- Setelah dimasukkan dalam larutan iodin, daun yang telah ditutup sebelumnya berwarna agak kebiru-tuaan disekitar pinggir – pinggirnya dan di bagian – bagian yang tidak ditutupi lainnya, sedangkan bagian tengahnya atau bagian yang ditutupi berwarna sedikit lebih cerah.
- Gradasi warna yang berbrda itu disebabkan karena pada bagian yang ditutup tidak terjadi proses fotosintesis, sehingga dibagian tersebut tidak terdapat amilum yang ditunjukkan oleh warna biru tua kehitaman.
- Sedangkan pada daun yang tidak ditutup warna biru tua kehitamannya akan merata diseluruh bagiannya, karena pada seluruh bagian permukaan daun terjadi proses fotosintesis.
- Daun yang mengandung banyak klorofil pada alkohol bewarna hijau.
- Sedangkan yang sedikit klorofil bewarna hijau agak bening,selain itu yang banyak mengandung amilium bewarana biru kehitaman dan yang sedikit amilum bewarna hijau pucat atau hijau kecoklatan.
- Fotosintesis adalah suatu proses metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan memakai karbondioksida (CO2) dari udara dan air (H2O) dari dalam tanah dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil.
- Gelembung-gelembung yang timbul dari percobaan menunjukkan dalam fotosintesis dihasilkan oksigen. Intensitas cahaya matahari dan karbondioksida ikut mempengaruhi pembentukan oksigen pada proses ini.
- Fotosintesis adalah suatu proses biologi yang kompleks dengan menggunakan energi matahari, CO2 dan H2O yang menghasilkan karbohidrat dan oksigen.
- Bagian daun yang tidak tertutup kertas karbon menghasilkan warna ungu kehitam-hitaman yang menandakan terbentuknya amilum yang berarti menunjukkan terjadinya fotosintesis.
- Bagian daun yang ditutupi kertas karbon tidak mengalami perubahan warna dan ini berarti tidak terjadinya fotosintesis dan tidak terdapat amilum.
- Jadi Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan oleh tumbuhan hijau , oleh alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi
- Energi itu berupa simpanan bahan organik yang terpakai berupa nutrisi dengan memanfaatkan energi cahaya.
- 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 gulasebagai molekul penyimpan energi.
- Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
- Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
- Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun.
- Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini.
- Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma.
- Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
- Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
- Ada 2 proses fotosintesis berlangsung
- Reaksi terang dan Teaksi gelap
- Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2.
- Reaksi terang memerlukan molekul air.
- Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
- Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer).
- Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau.
- Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu.
- Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
- Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi.
- Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I.
- Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer
- Sedangkan fotosistem I 700 nanometer.
- Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis.
- Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron.
- Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel.
- Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti.
- Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil.
- Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
- Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
- Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
- Pada reaksi gelap ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia.
- Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa).
- Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).
- Cahaya matahari langsung intesitasnya lebih tinggi daripada yang tidak langsung.
- Hal ini akan mempengaruhi jumlah gelembung gas yang dihasilkan pada fotosintesis tumbuhan Hydrilla.
- Kegiatan fotosintesis dapat diukur dengan menghitung jumlah gelembung gas yang dihasilkan dari bagian tumbuhan.
- Dari pengukuran banyaknya gas yang dihasilkan akan terlihat bahwa laju produksi gas meningkat bila intensitas cahaya meningkat.
- Jadi fotosintesis belangsung dalam dua tahap yaitu rekasi terang dan reaksi gelap dimana reaksi terang melibatkan sinar matahari sedangkan reaksi gelap tidak melibatkan sinar matahari.
- Cahaya matahari sangat mempengaruhi jumlah gas yang dihasilkan.
- Pada siang hari, intensitas cahaya matahari meningkat sehingga jumlah gas yang dihasilkan lebih banyak daripada pagi dan sore hari.
- Pada malam hari yang tidak ada cahaya matahari gelembung gas tidak tampak jelas. Ini membuktikan bahwa fotosintesis berlangsung lebih baik saat terdapat cahaya.
- Pada saat terjadi fotosintesis tumbuhan mengeluarkan gelembung atau gas yang merupakan oksigen(O2) hasil dari fotosintesis.Ini di buktkan dengan pengamatan percobaan dan pengamatan yang sudah kami lakukan bersama-sama
