Post on 09-Jul-2015
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 1/38
PETA KONSEP
STRUKTURFISIOLOGI
TUMBUHAN
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 2/38
FOTOSINTETIS
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 3/38
Sejarah Fotosintesis• Pada awalnya orang menganggap bahwa akar
“memakan” tanah, seperti yang dikemukakan oleh
Aristoteles. Tumbuhan hijau memperoleh zat-zat
makanan dari dalam tanah, yang berasal dari hasil
perombakan (penguraian) organisme yang telah
mati.
• Konsep fotosintesis dimulai pada abad ke-17 ketika
van Helmont menyatakan bahwa pertumbuhan
tumbuhan disebabkan adanya air dan bukan tanah.
• Pada tahun 1772, Joseph Priestley melakukan
penelitian dan menyimpulkan bahwa tumbuhan
mengubah udara yang dikeluarkan hewan menjadi
udara segar. Priestly melakukan eksperimen bahwa
jika di dalam tabung tertutup diletakkan tikus dan
tumbuhan, tikus tetap hidup.
• Pada tahun 1779, Jan Ingenhousz membuktikan
bahwa pada fotosintesis dilepaskan oksigen. Hal ini
dibuktikannya dengan percobaan menggunakan
tanaman air Hydrilla verticillata di bawah corong
terbalik. Jika tanaman tersebut kena cahaya, maka
timbullah gelembung-gelembung udara yang
akhirnya mengumpul di dasar tabung reaksi. Gambar percobaan Ingenhousz
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 4/38
• Jean Seneber (1782) menyebutkan gas yang dibutuhkan oleh tumbuhan
untuk fotosintesis adalah karbondioksida, dan merupakan sumber
karbon bagi tumbuhan hijau.
•
Pada tahun 1842, Robert Meyer menyatakan bahwa energi cahayamatahari yang diserap oleh tumbuhan hijau selanjutnya diubah menjadi
energy kimia.
• Sachs (1860) membuktikan bahwa pada fotosintesis akan terbentuk
karbohidrat (amilum).
• Blackman (1905) menunjukkan bahwa pada proses fotosintesis terjadi
reaksi gelap yang tidak membutuhkan cahaya.• Hill (1937) berhasil mengikuti kegiatan kloroplas yang telah dipisahkan
dari sel hidup. Kloroplas itu jika disinari mampu menghasilkan oksigen.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 5/38
Fotosintesis adalah proses membuat makanan oleh tumbuhan yang dilakukan oleh
organ daun di jaringan klorofil dengan bantuan cahaya matahari.
Proses ini terjadi pada tumbuh-tumbuhan dan beberapa jenis alga (Kingdom
Protista). Makhluk hidup yang dapat melakukan proses Fotosintesis adalah
tumbuhan kelompok AUTOTROF.
FOTOSINTESIS
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 6/38
Bagian tumbuhan hijau yang berfungsi
menyerap cahaya matahari adalah klorofil
yang terdapat didalam kloropast. Didalam
kloropast terdapat zat warna/ pigmen
yang berfungsi menangkap energi yang
tidak dapat ditangkap oleh klorofil.
Klorofil banyak terdapat pada jaringan
tiang (palisade) dengan demikian
fotosintesis berlangsung terutama di
jaringan tiang (palisade).
Fotosintesis merupakan salah satucara asimilasi karbon karena dalam
fotosintesis karbon bebas dari CO2diikat
(difiksasi) menjadi gula sebagai molekul
penyimpan energi.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 7/38
Skema Fotosintesis
6CO2(gas) +12H2O(liquid) + photons→ C 6H12O6(aqueous) + 6 O2(gas) + 6 H2O(liquid)
carbon dioxide + water + light energy → glucose + oxygen + water
Dengan terbentuknya Glukosa sebagai hasil akhir Fotosintesis nya , akan dirubah
menjadi Amylum dan kemudian dimanfaatkan menjadi berbagai bentuk karbohidrat .
Berdasar panjang rantai karbon, karbohidrat dibagi 3, yaitu:
Monosakarida Merupakan karbohidrat yang tidak bisa dihidrolisis menjadi bentuk yanglebih sederhana dibagi menjadi triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa. Heksosa
dalam tubuh antara lain glukosa, galaktosa, fruktosa dan manosa.
Oligosakarida Menghasilkan 2 - 6 monosakarida melalui hidrolisis. Oligosakarida yang
penting dalam tubuh adalah disakarida yang menghasilkan 2 monosakarida jika
dihidrolisis, contoh disakarida antara lain: sukrosa (gula pasir), laktosa (gula susu), dan
maltosa (gula gandum). Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Hidrolisis
laktosa menghasilkan galaktosa dan glukosa. Hidrolisis maltosa menghasilkan dua
molekul glukosa.
PolisakaridaMenghasilkan lebih dari 6 monosakarida melalui hidrolisis. Contoh: pati,
glikogen, selulosa, dekstrin.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 8/38
Klorofil a Klorofil b
Berwarna hijau kebiruan Hijau kekuningan
Rumus empiris C55H72O5N4Mg Rumus empiris C55H70O6N4Mg
Mempunyai gugus samping metil (-CH3) Mempunyai aldehyde gugus samping (-CHO)
pada organisme fotosintetik, kecuali bakteri Pada tumbuhan hijau dan alga hijau
Pigmen Fotosintesis
Pigmen fotosintesis umumnya adalah klorofil dan karotenoid
klorofil a adalah pigmen yang jumlahnya banyak di tumbuhan. Klorofil a menyerap cahaya
biru-ungu (430 nm) dan merah (662 nm)
Molekul klorofil mengandung hydrophobic phytol chain yang tertanam pada fosfolipid
membran tilakoid dan cincin porphyrin ,yang mengandung magnesium sebagai pusat,
berada diluar membran
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 9/38
Pigmen fotosintesis dibagi menjadi pigmen
primer dan pigmen aksesori
• Pigmen primer : terdapat di pusat reaksi, ialah
klorofil a yang terdiri dari P.680 dan P. 700,
Yaitu klorofil a yang dapat mengabsorpsi
cahaya dengan panjang gelombang 680 nm
dan 700 nm, merupakan pusat reaksi.
• Pigmen aksesori : pigmen yang dapat
mengabsorpsi cahaya selain P680 dan P700
Contoh karotene, xantofil, klorofil b
Setiap molekul pigmen dapat mengabsorpsi
foton dari cahaya, menjadi tereksitasi dan
menghasilkan energi, kemudian energi
berpindah, terakhir diterima oleh pusat
reaksi/pigmen primer/ klorofil a, yang
mengakibatkan pigmen primer melepaskan
energinya
Pigmen fotosintesis terdapat di daun, di Sel
mesofil daun, sebuah sel palisade, didalam
kloroplas , dalam kloroplas terdapat granum ,
di membrane tilakoid, di fotosistem
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 10/38
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadidua bagian utama yaitu:
1. reaksi terang (karena memerlukan cahaya)
2. reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbondioksida).
Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energikimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksigelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahandasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH).Energi yang digunakandalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.Pada prosesreaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelapbertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atomkarbon menjadi molekul gula.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 11/38
Reaksi terang
Reaksi terang adalah reaksi yang membutuhkan cahayamatahari. Reaksi terang terjadi didalam Stroma. Adapunbahan yang dibutuhkan antara lain adalah :
• Air
•
ATP• NADP
• Cahaya Matahari
Reaksi terang ada 2 yaitu
1. Fotofosforilasi siklik
2. Fotofosforilasi nonsiklik
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 14/38
Fotofosforilasi Siklik • Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu
fotosistem, yaitu fotosistem I. Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan
elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I.• Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat
elektron-elektron di P700 menjadi aktif karena rangsangan dari luar
• elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptor elektronprimer kemudian menuju rantai transpor elektron.
• Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700
mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya.• Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu
terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron pada fotosistem P700 itu
• Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompaion H+melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien
konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATPselama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP.
• Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinyaelektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakanfungsinya lagi
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 15/38
Fotofosforilasi Nonsiklik• Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H+ + 1/2O2 + 2e-.
• Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II,
•Sedang ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas.
• Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi tereksitasi dan
keluar menuju akseptor elektron primer.
• Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat
dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi.
• Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka
melewati pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampaidi fotosistem I, tepatnya di P700.
• Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk
reaksi sintesis kemiosmotik ATP, yang kemudian menghasilkanATP.
• Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup
besar dari cahaya matahari.
•Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai diujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yang
berasal dari penguraian air.
• Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+,
H+, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi:
• NADP+ + H+ + 2e- —> NADPH
•NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksigelap.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 16/38
Bagan Fotofosforilasi Nonsiklik
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 18/38
Perbedaan Fotofosforilasi siklik dan
fotofosforilasi nonsiklik
• Fotofosforilasi siklik dan fotofosforilasi
nonsiklik memiliki perbedaan yang mendasar,
yaitu sebagai berikut
Fotofosforilasi siklik fotofosforilasi nonsiklik
Hanya melibatkan fotosistem I Melibatkan fotosistem I dan II
Menghasilkan ATP Menghasilkan ATP dan NADPH
Tidak terjadi fotolisis air Terjadi fotolisis air untuk menutupikekurangan elektron pada fotosistem II
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 19/38
Reaksi Gelap• Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis.
Reaksi ini jika di sistematikkan ada 4 tahap yaitu :1. Fiksasi ( pengikatan ) Pengikatan CO2 oleh RuBP /RDP ( Ribulosa Bi Phosphat )
2. Reduksi ( Pengurangan) Pembentukan PGA menjadi PGAL dengan mengurangi Hpada NADPH menjadi NADP dan PhosphaDP
3. Regenerasi (pembentukan kembali) terjadi regenerasi senyawa RuBP darisebagian besar PGAL yang telah dibentuk dari PGA
4. Sintesa ( pembentukan ) Glukosa dari PGAL,satu molekul Glukosa dibentuk dari 2PGAL.
• Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplasyang disebut stroma.
• membutuhkan enzim Rubisco untuk Fiksasi
• Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, danCO2, yang berasal dari udara bebas.
• Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagireaksi katabolisme.
• Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG(fosfogliseraldehid),RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6)
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 20/38
Bagan Reaksi Gelap
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 22/38
Tahap-tahap Reaksi Gelap
• Pada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan
membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil
• 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil itu 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 1,3-bifosfogliserat (PGA 1.3 biphosphat).
• 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 terjadi sintesa , 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.(RDP/RuBP)
• 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),
• RDP/RuBP kemudian kembali akan mengikat CO2 lagi , begitu setrusnya.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 23/38
Faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis
• Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
• Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt
digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
• Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu
optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu
hingga batas toleransi enzim.
• Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat
penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
• Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila
kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
• Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang
sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan
tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
P b d F i i d R i i
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 24/38
Perbedaan Fotosintesis dan Respirasi
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 25/38
Tansportasi
• Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan danpengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
• Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang)penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnyadilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhantingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutandilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylemdan phloem.
• Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidupberupa O
2
, CO2
, air dan unsur hara. Kecuali gas O2
danCO2 zat diserap dalam bentuk larutan ion.
• Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karenaadanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 26/38
• Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehinggadinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacangyang direndam dalam air beberapa jam.
• Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasirendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaransetetes tinta dalam air.
• Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerahyang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran
semipermiabel. Membran semipermiabeladalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh airdan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengandinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkandisebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidupmerupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik)terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut.Peristiwa ini disebut plasmolisis.
• Transpor aktif : pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan
pertukaran ion Na+
dan K+
(pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ionNa+bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggike konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 27/38
IMBIBISI
• Imbibisi merupakan penyerapan air oleh imbibanContoh: penyerapan air oleh benihProses awal perkecambahanBenih akan membesar, kulit benih pecah, berkecambahDitandai oleh keluarnya radikula dari dalam benih
syarat terjadinya imbibisi:Perbedaan Ψ antara benih dengan larutan, dimana Ψ benih < Ψ larutanAda tarik menarik yang spesifik antara air dengan benihBenih memiliki partikel koloid yang merupakan matriks, bersifat hidrofilberupa protein, pati, seluloseBenih kering memiliki Ψ sangat rendah. Hubungan antara Ψ dengankomponen penyusun: Ψ = Ψm + Ψp
Volume air yang diserap + volume biji mula-mula > volume biji setelahmenyerap air, sebagian air telah digunakan untuk menjalankan prosesmetabolisme
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 28/38
DIFUSI
Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebihtinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energikinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis.
1. Difusi sederhana
Difusi sederhana berarti bahwa gerakan kinetik molekuler darimolekul ataupun ion terjadi melalui celah membran atau ruangintermolekuler tanpa perlu berikatan dengan protein pembawapada membran. Kecepatan difusi ditentukan oleh : jumlah zatyang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan jumlah celah padamembran sel. Difusi sederhana ini dapat terjadi melalui dua cara:
a. Melalui celah pada lapisan lipid ganda, khususnya jika bahanberdifusi terlarut lipid.b. Melalui saluran licin pada beberapa protein transpor.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 29/38
Difusi melalui lapisan lipid ganda
Salah satu faktor paling penting yang menentukan kecepatan suatu zatmelalui lapisan lipid ganda ialah kelarutan lipid dan zat terlarut. Sepertimisalnya kelarutan oksigen,nitrogen, karbon dioksida dan alkohol dalamlipid sangat tinggi,sehingga semua zat ini langsung larut dalam lapisan lipidganda dan berdifusi melalui membran sel sama seperti halnya dengandifusi yang teradi dalam cairan. Kecepatan zat-zat ini berdifusi melaluimembran berbanding langsung dengan sifat kelarutan lipidnya.
Difusi melalui saluran protein
Air tidak dapat menembus lapisan lipid ganda,air dapat menembusmembran sel dengan mudah ,molekul ini berjalan melalui saluran protein.Molekul lain yang bersifat tidak larut dalam lipid dapat berjalan melaluisaluran pori protein dengan cara yang sama seperti molekul air jika ukuranmolekulnya cukup kecil. Semakin besar ukurannya, kemampuanpenetrasinya menurun secara cepat. Saluran protein dibedakan atas duasifat khas :a. Saluran ini bersifat permeabel selektif terhadap zat.b. Saluran ini dapat dibuka dan ditutup oleh gerbang.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 30/38
2. Difusi dipermudah
Disebut juga dengan difusi diperantaraipembawa,artinya pembawa akan mempermudah difusi
zat ke sisi lain. Zat –
zat paling penting yang melintasiproses difusi yang dipermudah ialah glukose dansebagian besar asam-asan amino. Molekul pembawaakan mentraspor glukose atau monosakarida lainya kedalam sel. Insulin dapat meningkatkan kecepatan
proses difusi ini sebesar 10 sampai 20 kali lipat. Iniadalah mekanisme dasar yang digunakan insulin untukmengatur pemakian glukose dalam tubuh.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 31/38
Faktor yang mempengaruhi difusi
1. Suhu, makin tinggi difusi makin cepat
2. BM makin besar difusi makin lambat
3. Kelarutan dalam medium, makin besar difusi makin cepat
4. Perbedaan Konsentrasi
Makin besar perbedaan konsentrasi antara dua bagian,makin besar proses difusi yang terjadi.
5. Jarak tempat berlangsungnya difusiMakin dekat jarak tempat terjadinya difusi, makin cepatproses difusi yang terjadi.
6. Area Tempat berlangsungnya DifusiMakin luas area difusi, makin cepat proses difusi.
OSMOSIS
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 32/38
OSMOSISOsmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagianyang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapatditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradientekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapidapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengankonsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer.Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melaluimembran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebihpekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif,yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan
pada sifat zat terlarut itu sendiri.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 33/38
pergerakan air berlangsung dari larutan yang konsentrasi airnya tinggimenuju ke larutan yang konsentrasi airnya rendah melalui selaput selektif permiabel. Larutan yang konsentrasi zat terlarutnya lebih tinggidibandingkan dengan larutan di dalam sel dikatakan sebagailarutan hipertonis. sedangkan larutan yang konsentrasinya sama denganlarutan di dalam sel disebut larutan isotonis. Jika larutan yang terdapat diluar sel, konsentrasi zat terlarutnya lebih rendah daripada di dalam seldikatakan sebagai larutan hipotonis.
Contoh peristiwa osmosis :• Masuk dan naiknya air mineral dalam tubuh pepohonan merupakanproses osmosis. Air dalam tanah memiliki kandungan solvent lebih besar
(hypotonic) dibanding dalam pembuluh, sehingga air masuk menujuxylem/sel tanaman.• Jika sel tanaman diletakkan dalam kondisi hypertonic (solut tinggi atausolvent rendah), maka sel akan menyusut (ter-plasmolisis) karena cairansel keluar menuju larutan hypertonic.• Ikan air tawar yang ditempatkan di air laut akan mengalami penyusutanvolume tubuh.• Air laut adalah hypertonic bagi sel tubuh manusia, sehingga minum airlaut justru menyebabkan dehidrasi.• Kentang yang dimasukkan ke dalam air garam akan mengalamipenyusutan
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 35/38
Pengangkutan Air dan Garam Mineral
Pengangkutan air dan garam – garam mineral pada tumbuhantingkat tinggi, seperti pada tumbuhan biji dilakukan melalui duamekanisme pertama, air dan mineral diserap dari dalam tanahmenuju sel – sel akar.
Pengangkutan air dan mineral ini dilakukan secara1. diluar berkas pembuluh disebut pengangkutan ekstravaskuler.
2. didalam berkas pembuluh disebut pengangkutan vaskuler.
Pengangkutan air dengan dua cara ini sebenarnya merupakan satu
kesatuan yang berurutan artinya pertama air dari tanah masukmenuju berkas pengangkut meelalui organ diluar berkas yaituberturutan epidermis - kortex - endodermis - perisikel - baru XilemSedang pengangkutan intravasikuler intinya pengangkutan di dalampembuluh dari akar ke daun .
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 36/38
1. Pengangkutan Ekstravaskuler
• Dalam perjalanan menuju silinder pusat, air akan bergerak secara bebas di antara ruang antar sel.Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Di dalam akarpengangkutan ini melalui :
bulu akar epidermis korteks endodermis xylem.
• Pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah di luar berkas pembuluh ini dilakukan melalui 2mekanisme, yaitu apoplas dan simplas.
• 1. Pengangkutan Apoplas
•
Pengangkutan sepanjang jalur ekstraseluler yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan,yaitu dinding sel dan ruang antar sel. air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidaktidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis yang memilikipenebalan dinding sel dari suberin dan lignin yang dikenal sebagai pita kaspari. Dengan demikian,pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah.
• 2. Pengangkutan Simplas
• Padap engangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yangterlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lainmelaluivplasmodesmata. Sistem pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian
silinder pusat. Adapun lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel – sel bulu akarmenuju sel – sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. dari sini , air dan garam mineral siapdiangkut keatas menuju batang dan daun.
5/10/2018 FOTOSINTETIS - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fotosintetis 37/38
Pengangkutan intravaskuler
• Setelah melewati sel – sel akar, air dan mineral yang terlarut akanmasuk ke pembuluh kayu (xilem) dan selanjutnya terjadipengangkutan secara vertikal dari akar menuju batang sampaikedaun. Pembuluh kayu disusun oleh beberapa jenis sel, namunbagian yang berperan penting dalam proses pengangkutan air danmineral ini adalah sel – sel trakea. Bagian ujung sel trakea terbukamembentuk pipa kapiler. Struktur jaringan xilem seperti pipa kapilerini terjadi karena sel – sel penyusun jaringan tersebut tersebutmengalami fusi (penggabungan). Air bergerak dari sel trakea satu kesel trakea yang di atasnya mengikuti prinsip kapilaritas dan kohesiair dalam sel trakea xilem.
•