MAKALAH_FOTOSINTESIS

MAKALAH FOTOSINTESIS

Bab I Pendahuluan

1.1

Latar Belakang

Fotosintesis adalah peristiwa penyusunan (sintesis) zat organik (gula) dari zat anorganik (air dan karbon dioksida) dengan bantuan energi cahaya (foton) matahari. Dalam Dalam fotosi fotosinte ntesi sis, s, dihasi dihasilka lkan n glukos glukosaa (karbo (karbohid hidrat rat)) dan oksige oksigen. n. Hampir Hampir semua semua makhluk hidup bergantung pada hasil fotosintesis. Sehingga fotosintesis menadi sangat  penting bagi kehidupan di bumi. !rganisme yang mampu menyusun senyawa organik  dari senyawa anorganik dinamakan organisme organisme autrotof. "ada "ada tahu tahun n  #$$%,  #$$%, &an 'ngenh 'ngenhous ouszz, dokter keraaan ustria, ustria, meng mengul ulan angi gi eksper eksperime imen n "riest "riestley ley.. 'a memperl memperliha ihatka tkan n bahwa bahwa cahaya cahaya matahar mataharii berpeng berpengaru aruh h pada tumbuhan sehingga dapat memulihkan udara yang rusak. 'a uga menemukan bahwa tumbuhan uga *mengotori udara* pada keadaan gelap sehingga ia lalu menyarankan agar  tumbuha tumbuhan n dikelu dikeluark arkan an dari dari rumah rumah pada pada malam malam hari hari untuk untuk mencega mencegah h kemungk kemungkina inan n meracuni penghuninya.

1.2

#.

1.$

Ruu!an Ma!alah

#.

+agaimana proses teradinya fotosintesis 

-.

+agaimana pengaruh cahaya tampak pada proses fotosintesis 

.

+agaimana keadaan lingkungan setelah proses fotosintesis teradi 

Tu"uan Tu "uan Penel#t#an

#.

/engetahui pengertian fotosintesis.

-.

/engetahui bagaimana proses fotosintesis teradi.

.

/engetahui faktor0faktor pendukung proses fotosistesis.

1.

/engetahui berapa hasil !ksigen dari hasil fotosintesis.

Man%aat

#.

/enambah informasi tentang teradinya proses fotosintesis

-.

/emberikan informasi tentang bagaimana proses penelitian tentang fotosintesis

1.&

H#'(te!#!

Hipotesis dalam penelitian tentang fotosintesis adalah kami berpendapat bahwa cahaya sangat dibutuhkan selama proses fotosintesis dan dalam proses tersebut teradi  pembentukan oksigen dengan adanya gelembung.

Bab II Landa!an Te(r#

2.1

Pengert#an F(t(!#nte!#! F(t(!#nte!#!   adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi

yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga,   dan beberapa enis  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. kibatnya fotosintesis menadi sangat penting bagi kehidupan di  bumi. Fotosintesis uga berasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer   bumi. !rganisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis ( photos berarti cahaya)

disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari 2!- diikat (difiksasi) menadi gula sebagai molekul  penyimpan energi. 2ara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh seumlah bakteri belerang.

2.2

Se"arah F(t(!#nte!#!

/eskipun masih ada langkah0langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami,  persamaan umum fotosintesis telah diketahui seak tahun #%330an. "ada awal tahun #4330 an, seorang dokter dan ahli kimia, &an 5an Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari +elgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. 6amun,  pada tahun #$-$, ahli botani 'nggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor  lain selain air yang berperan. 'a mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan  berasal dari atmosfer dan cahaya yang terlibat dalam proses tertentu. "ada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan. "ada tahun #$$#, &oseph "riestley, seorang ahli kimia dan pendeta berkebangsaan 'nggris, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. 'a kemudian menemukan  bila ia meletakkan  tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, "riestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah merusak udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. 'a kemudian menunukkan  bahwa udara yang telah 7dirusak8 oleh lilin tersebut dapat 7dipulihkan8 oleh tumbuhan. 'a uga menunukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya uga terdapat tumbuhan. "ada tahun  #$$%, &an 'ngenhousz, dokter keraaan ustria, mengulangi eksperimen "riestley. 'a memperlihatkan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat memulihkan udara yang rusak. 'a uga menemukan bahwa tumbuhan uga *mengotori udara* pada keadaan gelap sehingga ia lalu menyarankan agar  tumbuhan dikeluarkan dari rumah pada malam hari untuk mencegah kemungkinan meracuni penghuninya. khirnya di tahun #$%-, &ean Senebier, seorang pastor "erancis,

menunukkan bahwa udara yang 7dipulihkan8 dan 7merusak8 itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. 9idak lama kemudian, 9heodore de Saussure berhasil menunukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale  dengan  percobaan0percobaan pemulihan udara.

'a menemukan bahwa peningkatan massa

tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi uga oleh pemberian air. /elalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan  persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa). 2.)

P#gen

"roses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis. "ada percobaan &an 'ngenhousz, dapat diketahui bahwa intensitas cahaya mempengaruhi lau fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat teradi karena perbedaan energi yang dihasilkan oleh setiap spektrum cahaya. Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menadi pembeda adalah kemampuan  daun  dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda tersebut. "erbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaan enis pigmen yang terkandung pada aringan daun.   Di dalam daun terdapat mesofil  yang terdiri atas  aringan  bunga karang dan  aringan pagar. "ada kedua aringan ini, terdapat kloroplas  yang mengandung pigmen hiau klorofil. "igmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan  penting dalam menyerap energi matahari. 2.$ Kl(r('la!

:loroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hiau, termasuk batang dan buah yang belum matang. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis. :loroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. /embran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya terdapat ruang0ruang antar membran yang disebut lokuli.  Di dalam stroma uga terdapat lamela0lamela yang bertumpuk0tumpuk membentuk grana (kumpulan granum). ;ranum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat teradinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara

membran tilakoid. +ila sebuah granum disayat maka akan diumpai beberapa komponen seperti  protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid.Secara keseluruhan, stroma  berisi protein, enzim, D6, <6, gula fosfat,  ribosom, 5itamin05itamin, dan uga ion0 ion logam seperti mangan (/n), besi (Fe), maupun perak (2u). "igmen fotosintetik  terdapat pada membran tilakoid. Sedangkan, pengubahan energi cahaya menadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. :lorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.

2.& F(t(!#nte!#! 'ada Alga dan Bakter#

lga terdiri dari alga multiseluler   seperti ganggang hingga alga mikroskopik  yang hanya terdiri dari satu sel. /eskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya teradi dengan cara yang sama. Hanya saa karena alga memiliki berbagai enis  pigmen  dalam kloroplasnya, maka panang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih ber5ariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan  bersifat autotrof . Hanya sebagian kecil saa yang bersifat heterotrof  yang berarti  bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain. 2.* +aha,a ta'ak 

2ahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. "anang gelombang cahaya tampak ber5ariasi, bergantung  pada warnanya. /eskipun spektrum optik tidak ada batas yang elas antara satu warna dengan warna lainnya, berikut perkiraan batas warna0warna spektrum = >ngu= %3?1@3 nm, +iru= 1@3?@33 nm, Hiau= @33?@@3 nm, :uning= @@3?433 nm, &ingga= 433?4@3 nm, /erah= 4@3?$@3 nm

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia penting dimana tanaman, ganggang dan  beberapa bakteri memanfaatkan -aha,a atahar# untuk menghasilkan makanan. "ada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menadi dua bagian utama= reak!# terang  (karena memerlukan cahaya) dan reak!# gela'  (tidak memerlukan cahaya

tetapi memerlukan karbon dioksida)
KOMPONEN 2ahaya dengan

PRO/K  

terang

digunakan untuk

 panang gelombang

memecah air, reduksi tertentu dan klorofil  6D" dan sintesis

 p$33 dan "4%3

Reak!#

9" Alektron dari molekul "rotein, klorofil dan Elektr(n

energ#

akseptor pada klorofil cahaya

-aha,a

dikeluarkan dan diterima oleh aseptor

elektron. Tran!%er Setiap elektron

Alektorn, H-! dan NAPH0O20H00e

Elektr(n diangkut melalui rantai 6D"C

 panang oleh molekul akseptorB elektron didalam membran tilakoid, reduksi  6D"C , pemecahan air. +eberapa HC diakumulasikan dalam kompartemen tilakoid. Setiap HC dipompa /embran HC

ATP

menyebrangi membran gradien D" dan " tilakoid, sementara itu  proton tilakoid diangkut melawan gradien konsentrasi ke dalam tilakoid. Anergi yang dilepaskan digunakan untuk Reak!#

sintesis 9" +O2 d#reduk!#

R/BP3 +O23 ATP3 Sen,u karb(n

gela'

en"ad# !en,aa

NAPH

berenerg# karb(n k('lek!

bernenerg# t#ngg# AP0

bereberg# leb#h t#ngg# Reak!# terang


sebagai

antena.

"igmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (13301@3 nanometer) dan merah (4@30$33 nanometer) dibandingkan hiau (@330433 nanometer). 2ahaya hiau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hiau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi  pada gelombang cahaya dengan panang tertentu. Hal ini karena panang gelombang yang  pendek menyimpan lebih banyak energi. Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan  pada pusat0pusat reaksi. 9umbuhan memiliki dua enis pigmen yang berfungsi aktif  sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem '' dan fotosistem '. Fotosistem '' terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panang gelombang 4%3 nanometer, sedangkan fotosistem ' $33 nanometer. :edua fotosistem ini akan bekera secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekera saling memperkuat.

Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem '', membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanang rantai transpor  elektron. Anergi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan 9", satuan pertukaran energi dalam sel.
 bakteri fotosintetik pada tahun #30an. +akteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen. "ada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem '', cahaya uga mengionisasi fotosistem ', melepaskan elektron yang ditransfer sepanang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi 6D" menadi 6D"H.

Reak!# gela'

9" dan 6D"H yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses  biokimia. "ada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus 2al5in yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menadi gula seperti glukosa).
Faktor pembatas tersebut dapat mencegah lau fotosintesis mencapai kondisi optimum meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya faktor0faktor   pembatas tersebut sangat mempengaruhi lau fotosintesis yaitu dengan mengendalikan lau optimum fotosintesis. Selain itu, faktor0faktor seperti translokasi karbohidrat, umur  daun, serta ketersediaan nutrisi mempengaruhi fungsi organ yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut mempengaruhi lau fotosintesis +erikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan lau fotosintesis = #.  Intensitascahaya Eau fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. -.  Konsentrasikarbondioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak umlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. . Suhu Anzim0enzim yang bekera dalam proses fotosintesis hanya dapat bekera pada

suhu optimalnya. >mumnya lau fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. 1.  Kadar air  :ekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat  penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi lau fotosintesis. @.  Kadarfotosintat(hasilfotosintesis) &ika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, lau fotosintesis akan naik. +ila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai enuh, lau fotosintesis akan  berkurang. 4. Tahap pertumbuhan "enelitian menunukkan bahwa lau fotosintesis auh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

Bab 4 Penutu'

&.1 Ke!#'ulan

+erdasarkan hasil pengamata proses fotosintesis dan penelasan singkatnya diatas dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut.

#. F(t(!#nte!#!  melibatkan sinar matahari untuk memperoleh hasil yang sempurna

-. "roses fotosintesis melalui dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.
dapat disimpulkan bahwa dalam proses fotosintesa, yang diperlukan 

Dala proses fotosintesa, bahan yang diperlukan adalah 2!- dan H-!.



"roduk yang dihasilkan dari proses ini adalah glukosa dan !-



"roses fotosintesa dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu, cahaya, enzim, substrat, suhu

a%tar Pu!taka

2ampbell dan