09 Bab 8 Gerak Tumbuhan

FOTOSINTESISBAB

8

Mengapawarna daun-

daun ini hijau,ya? Bukan

warna lain?

Karena di dalamnyaterdapat zat hijau daun

yang berguna untukproses fotosintesis.

Berarti fotosintesisterjadi di daun,

ya?

Setelah mempelajari babini kita akan memahami

fotosintesis pada tanaman.

Betul, fotosintesisberlangsung pada daun.Untuk lebih memahami

peristiwa fotosistesis, yukkita pelajari bab 8 ini. Bab

ini mengupas mengenaiperistiwa fotosintesis pada

tanaman.

84 Ilmu Pengetahuan Alam VIII Fotosintesis

Pernahkah kamu memerhatikan tanaman yang tumbuh di tempat yang cukup terkena sinar matahari?Bagaimana halnya dengan tanaman yang terletak di tempat yang gelap? Tanaman yang tumbuh ditempat yang mendapat cukup sinar matahari langsung biasanya tumbuh lebih bagus. Daunnya lebihsegar dan subur.

Tumbuhan membutuhkan energi sinar matahari untuk membuat makanannya. Proses membentukmakanan menggunakan sinar matahari ini disebut fotosintesis. Bagaimanakah terjadinya fotosintesisitu? Mari kita pelajari bersama.Kata kunci: fotosintesis klorofil reaksi gelap reaksi terang

Gambar 8.1 Sinar matahari menjadi sumber energi bagi tumbuhan

Gerbang

A. Apakah Fotosintesis Itu?Fotosintesis merupakan proses pemanfaatan energi matahari yang dilakukan

oleh tumbuhan hijau untuk mengubah bahan kimia anorganik menjadi bahanmakanan. Cahaya matahari yang digunakan dalam proses fetosintesis adalahspektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah.

Selama proses fotosintesis dihasilkan karbohidrat dan oksigen. Volumeoksigen sebagai hasil proses fotosintesis dapat diukur. Oleh sebab itu, untukmengetahui tingkat produksi fotosintesis dapat dilakukan dengan mengukurvolume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik.Peristiwa terjadinya fotosintesis berlangsung pada kloroplas. Kloroplas merupakansuatu organela yang di dalamnya terdapat zat hijau daun atau klorofil. Klorofilmampu menyerap spektrum warna yang dipancarkan oleh sinar matahari.Kloroplas terdapat pada jaringan pagar dan jaringan bunga karang.

Dok

. CAP

Fotosintesis

Rep.

ww

w.ba

lanc

es.c

om

85Ilmu Pengetahuan Alam VIIIFotosintesis

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas:

1. StromaStroma merupakan membran ganda yang melingkupi

ruangan yang berisi cairan. Membran tersebut membentuk suatusistem membran tilakoid yang berbentuk bangunan yang disebutkantung tilakoid.

2. GranaGrana merupakan lapisan-lapisan yang terdiri atas kantung-

kantung tilakoid.

Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan mengubah energicahaya menjadi energi kimia. Peristiwa tersebut berlangsung di dalamtilakoid. Pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung distroma.

B. Tahapan FotosintesisProses fotosintesis berlangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi terang dan

reaksi gelap.

1. Reaksi TerangReaksi terang terjadi pada grana. Di

dalam reaksi terang, tumbuhan menang-kap air dan CO2 kemudian mengolahnyamenggunakan sumber energi cahayamatahari yang ditangkap oleh klorofil.Selanjutnya, gula dan air tersebut denganbantuan sinar matahari diubah menjadigula (glukosa), O2, dan uap air. O2 danuap air dikeluarkan dari dalam tubuh tum-buhan, sedangkan gula dijadikan bahanmakanan tumbuhan tersebut.

Tahukah kamu mengapa kita merasasegar jika berada di bawah pohon pada waktu siang hari? Hal itu disebabkankarena proses fotosintesis pada pohon tersebut menghasilkan O2 dan H2O(uap air) yang menjadikan udara lebih segar.

Secara garis besar, proses berlangsungnya fotosintesis dapat diuraikansebagai berikut.a. Cahaya mencapai sel-sel daun yang mengandung klorofil.b. Klorofil menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.c. Udara yang mengandung karbon dioksida masuk ke dalam daun daun

melalui stomata. Selanjutnya, karbon dioksida tersebut menyebar diantara sel-sel daun.

d. Akar menyerap air yang dibutuhkan tanaman untuk proses fotosintesis.Air tersebut mengalir dari akar menuju batang kemudian ke daun.

Gambar 8.3 Udara di bawah pohon terasa lebihsejuk

Dok

. Pen

erbu

tGambar 8.2 Penampang daun

Rep.

um

ber

ensi

klop

edia

sai

ns tu

mbu

han

Reaksi Terang


2. Reaksi Gelap (siklus Calvin)Reaksi gelap (siklus Calvin) terjadi di dalam stroma (rongga daun). Pada

siklus Calvin, H2 yang terlepas dari molekul air (H2O) akan diikat oleh NADPdan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Padareaksi gelap terjadi seri reaksi siklik (berulang) yang membentuk gula dariCO2 dan energi (ATP dan NADPH). Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya.Energi yang digunakan dalam siklus Calvin diperoleh dari reaksi terang.

Ketika berlangsung reaksi gelap terjadi proses respirasi seluler. Glukosayang diperoleh pada reaksi terang digunakan oleh tanaman untuk membentuksenyawa organik lain seperti selulosa yang merupakan komponen utamatubuh tumbuhan dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar.

Respirasi pada tumbuhan berlangsung pada malam hari. Tumbuhanberespirasi dan mengeluarkan CO2, uap air, dan energi. Oleh karena itu,pada malam hari udara di bawah tumbuhan terutama yang berdaun banyakakan terasa pengap, sedikit lembab dan gerah. Karbon dioksida bersifatmenyerap kalor dari sekeliling sehingga menyebabkan udara menjadi gerah.Udara lembab yang dirasa adalah karena uap air yang dikeluarkan.

Reaksi Gelap

e. Molekul air dipecah oleh energi cahaya menjadi oksigen dan hidrogen.Molekul hidrogen bergabung dengan molekul CO2 membentuk glukosa.

f. Hasil fotosintesis berupa glukosa dan oksigen.Skema berlangsungnya fotosintesis dapat kamu lihat pada gambar

berikut.

Matahari

Energi cahaya

Klorofil+

CO2 + Air

Glukosa + Oksigen

Gambar 8.4 Skema fotosintesis

Air berasal dari tanahyang diserap oleh akar

O2 dilepas di udara

CO2 di udara


Spektrum Cahaya FotosintesisProses fotosintesis terjadi dengan bantuan sinar matahari. Dari semua radiasi

matahari yang dipancarkan, hanya panjang panjang gelombang yang berada padakisaran cahaya tampak dengan panjang gelombang 380700 nm yang dapatdigunakan untuk proses fotosintesis.Cahaya tampak terbagi atas beberapa spektrum, antara lain sebagai berikut.

a. Cahaya merahSpektrum cahaya merah mempunyai panjang gelombang antara

610700 nm.

b. Cahaya hijaukuningSpektrum cahaya hijaukuning mempunyai panjang gelombang 510600

nm.

c. Cahaya biruSpektrum cahaya biru memiliki panjang gelombang antara 410500 nm.

d. Cahaya violetSpektrum cahaya violet mempunyai panjang gelombang


3. SuhuSuhu sangat berperan di dalam segala jenis

reaksi biokimia di dalam tubuh tumbuhan terutamayang melibatkan kerja enzim. Enzim-enzim yangbekerja di dalam proses fotosintesis hanya akandapat bekerja pada suhu yang optimal. Padaumumnya laju fotosintensis akan meningkatberiringan dengan meningkatnya suhu sampaipada batas toleransi enzim.

Gambar 8.5 Kekurangan air me-nyebabkan tanaman layu

Rep.

ww

w.ak

eseh

aria

n.co

m

Kerja Mandiri 2

Ayo, lakukan dengan baik di luar jam sekolah!1. Buatlah skema peristiwa respirasi pada tumbuhan!2. Apa yang kira-kira terjadi apabila salah satu permukaan daun ditutup dengan kertas

hitam yang tidak tembus cahaya? Jelaskan jawabanmu!

Kerja Kelompok

Ayo, kerjakan bersama kelompokmu!1. Buatlah bagan terjadinya proses fotosintesis di selembar kertas HVS!2. Tuliskan proses terjadinya fotosintesis tersebut menggunakan kalimatmu sendiri!3. Diskusikan hasil kerja kelompokmu dengan kelompok lain!4. Kumpulkan hasil tugas kelompokmu untuk tambahan referensi di perpustakaan!

4. Kadar airAir mempunyai peran vital pada proses fotosintesis. Kekurangan air atau

kekeringan dapat menyebabkan stomata atau mulut daun menutup sekaligusmenghambat penyerapan karbon dioksida sehingga akan mengurangi lajufotosintesis.

5. Kadar hasil fotosintesis (fotosintat)Apabila kadar fotosintat, misalnya karbohidrat berkurang maka laju

fotosintesis akan meningkat. Namun, apabila kadar fotosintat bertambah makalaju fotosintesis akan berkurang.


Praktikum

Percobaan SachsA. Tujuan

Membuktikan bahwa proses fotosintesis menghasilkan amilum.B. Alat dan Bahan

1. Gelas ukur besar 1 buah2. Gelas ukur kecil 1 buah3. Daun yang ditutup 2 helai4. Daun yang tidak ditutup 1 helai5. Yodium secukupnya6. Kasa 1 buah7. Tripot 1 buah8. Alkohol secukupnya9. Air secukupnya10. Pembakar spirtus 1 buah

C. Langkah Kerja1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan!2. Rebus dua sampel daun yang ditutup dan tidak ditutup!3. Angkat daun ketika mendidih (untuk membunuh kuman-kuman yang ada di daun

tersebut)!4. Tiriskan dan masukkan daun tersebut ke dalam gelas ukur kecil yang sudah diberi

alkohol. Pencelupan ke dalam alkohol bertujuan untuk melarutkan klorofil sehinggadaun berwarna pucat.

5. Masukan gelas ukur kecil tersebut ke dalam gelas ukur besar yang sudah dipanaskan!6. Tunggu sampai warna alkohol menjadi hijau tua dan warna daun menjadi hijau muda!7. Setelah itu letakkan di wadah dan teteskan yodium di daun tersebut!8. Amatilah perbedaan yang tampak pada kedua daun tersebut!9. Lakukan setiap langkah kerja dengan cermat dan hati-hati!

D. Pertanyaan1. Bagaimanakah warna daun yang ditutup (tidak mengalami fotosintesis) setelah ditetesi

yodium? Bandingkan dengan warna daun yang tidak ditutup!2. Daun yang ditetesi yodium menjadi berwarna hitam menunjukkan adanya amilum.

Daun manakah yang mengandung amilum?3. Tulislah laporan hasil percobaanmu pada kertas folio lalu kumpulkan kepada guru

untuk dinilai!


Rangkuman

1. Tumbuhan memproduksi makanan untuk energinya melalui serangkaian proses fotosintesis.2. Pada fotosintesis terjadi reaksi gelap dan reaksi terang.3. Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini

memerlukan molekul air dan cahaya.4. Reaksi gelap adalah reaksi yang tidak tergantung terhadap ada tidaknya cahaya. ATP dan

NADPH hasil fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Proses biokimia itu dipicuoleh siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa dan kemudianmenjadi gula seperti glukosa.

5. Pada malam hari tumbuhan melakukan respirasi dengan mengambil O2 dan mengeluarkanCO2.


Soal-soal Uji KompetensiA. Ayo, berilah tanda silang pada jawaban

yang paling tepat!1. Tumbuhan menghasilkan energi melalui

proses . . . .a. fotosintesisb. respirasic. modifikasid. radiasi

2. Gelombang cahaya tampak yang palingoptimal untuk proses fotosintesis adalahdalam kisaran . . . .a. 380700 nmb. 800 nmd. 0200 nm

3. Tumbuhan membutuhkan energi mata-hari untuk fotosintesis. Fotosintesismenghasilkan . . . .a. air dan oksigenb. oksigen dan karbon dioksidac. gula dan karbon dioksidad. air, oksigen, dan gula

4. Pada reaksi gelap terbentuk . . . .a. garam dapurb. vitaminc. proteind. gula

5. Jika kamu berada di bawah pohon padamalam hari, kamu akan lebih banyakmenghirup udara yang mengandung . . . .a. CO2b. O2c. gulad. N2

6. Apakah yang terjadi apabila tumbuhandiletakkan di tempat yang sama sekalitidak pernah terkena cahaya?a. Tetap melakukan fotosintesis.b. Daun yang tumbuh lebat.

c. Tidak menghasilkan makanan denganbaik.

d. b dan c benar.7. Di bawah ini yang tidak termasuk faktor

yang memengaruhi laju fotosintesisadalah . . . .a. intensitas cahayab. konsentrasi karbon dioksidac. suhud. kadar oksigen

8. Pernyataan-pernyataan di bawah iniadalah benar, kecuali . . .a. Apabila kadar fotosintat seperti

karbohidrat berkurang maka lajufotosintesis akan meningkat.

b. Apabila kadar fotosintat bertambahatau bahkan sampai jenuh maka lajufotosintesis akan berkurang.

c. Laju fotosintesis akan jauh lebihtinggi pada tumbuhan yang sedangtumbuh atau berkecambah apabiladibandingkan dengan tumbuhandewasa.

d. Jika kadar air rendah maka foto-sintesis akan optimal.

9. Siklus Calvin terjadi pada . . . .a. reaksi terangb. reaksi gelapc. fotosintesis 1d. respirasi

10. Kapankah saat paling baik untuk mela-kukan olah napas di bawah pohon?a. Malam hari.b. Pagi menjelang siang.c. Saat matahari terbenam.d. Saat sebelum pagi, matahari belum

bersinar.


B. Jawablah pertanyaan di bawah ini denganbenar!1. Tulis dan jelaskan mengenai rangkaian

fotosistem I dan II!2. Jelaskan mengapa daun apabila ditutupi

dengan kertas karbon kemudiandiletakkan di bawah sinar matahari akanberwarna hitam?

3. Tuliskan reaksi yang terjadi pada foto-sistem II!

4. Mengapa reaksi gelap sangat berperanpenting pada proses fotosintesis?

5. Sebut dan jelaskan hal-hal yang meng-hambat laju fotosintesis!

09 Bab 8 Gerak Tumbuhan

Documents

Transcript of 09 Bab 8 Gerak Tumbuhan