Difusi adalah gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis.Energi bebas : energi untuk melakukan kerja Potensial kimia : energi bebas per molEnergi kinetik : energi yang dimiliki partikel karena mempunyai suhu diatas 0 oK. Pada suhu di atas 0 oK partikel akan bergerak lurus dengan arah acak ( random) sampai terjadi tubrukan dengan partikel lain. Setelah terjadi tubru kan, arah gerakan berubah tapi tetap lurus. Makin tinggi suhu, gerakan partikel makin cepat.Partikel dapat berupa ion, atom atau molekulPotensial kimia dipengaruhi oleh konsentrasi, tekanan dan suhu, sehingga secara terbatas difusi akan terjadi dari konsentrasi yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah, dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah dan seterusnya kal au keadaan yang lain sama.Pada tumbuhanPada siang hari terjadi fotosintesis yang menyerap CO2 yang ada di ruang antar sel. Akibatnya konsentrasi CO2 di tempat tersebut menurun menjadi lebih rendah dibanding di luar daun. Karena stomata membuka maka terjadi difusi CO 2 dari luar daun masuk ke dalam ruang antar sel melewati stomata. Pada saat terjadi fotosintesis juga dihasilkan O2. akibatnya konsentrasi O2 di dalam ruang antar sel akan meningkat menjadi lebih tinggi dibanding diluar daun. Akibatnya O2 akan berdifusi dari ruang antar sel ke luar daun. Selain itu karena mendapat panas matahari terjadi evaporasi air yang ada di permukaan sel ke ruang antar sel, sehingga konsentrasi H2O di ruang antar sel meningkat menjadi lebih tinggi dibanding di luar daun. Akibatnya H2O akan berdifusi dari ruang antar sel keluar daun melewati stomata yang disebut proses transpirasiKarena pada siang hari suhu daun lebih tinggi dibanding suhu udara, maka meskipun gas nitrogen dan gas-gas lain di udara tidak dimanfaatkan oleh tanaman, maka juga terjadi difusi gas-gas tersebut keluar daun sampai terjadi keseimbangan dinamis. Hal sebaliknya terjadi pada malam hari.Osmosis adalah gerakan air dari potensial air yang lebih tinggi ke potensial air yang lebih rendah melewati membran deferensial permeabel sampai dicapai keseimbangan dinamis

Potensial tekananDi dalam sel terdapat vakuola yang berisi larutan yang mengandung gula, zat warna, kristal dll. Adanya solut tersebut menyebabkan potensial air larutan di dalam vakuole menjadi rendah. Dengan adanya potensial air larutan di dalam vakuole yang rendah maka terjadi endo osmosis yang menyebabkan vakuole membesar sehingga membran plasma menekan dinding sel. Tekanan membran plasma tersebut disebut potansial tekanan atau tekanan turgor. Karena dinding bersifat elastis tidak sempurna, maka dinding akan menekan balik. Tekanan tersebut disebut tekanan dinding.Peranan osmosis1. penyerapan air oleh akar2. gerakan air antar sel atau distribusi air ke seluruh jaringan.3. menjaga turgor, mengatur gerakan stomata, daun, bunga dan tegaknya tanaman herbaceous

Imbibisi : proses penyerapan solven olem imbiban.Contoh umum misalnya penyerapan minyak oleh karet (Gambar 12), sedangkan dibidang pertanian adalah penyerapan air oleh benih (Gambar 13). Imbibisi merupakan proses awal terjadinya perkecambahan. Dengan terjadinya imbibisi, maka benih akan menggembung sehingga kulit benih robek.Syarat terjadinya imbibisi adalah adanya beda potensial air dengan potensial air benih lebih rendah, dan adanya tarik menarik yang khas antara solven dan imbiban. Pada benih terdapat koloid yang merupakan matriks yang bersifat hidrofil yaitu protein, pati dan selulose.Plasmolisis adalah proses terlepasnya membran plasma dari dinding sel.ini terjadi karena sel berada dalam lingkungan yang hipertonik (potensial air lebih rendah atau larutan yang lebih pekat) sehingga terjadi eksoosmosis yang mengakibatkan mengecilnya vakuola sehingga volume protoplasma mengecil. Sel yang mengalami plasmolisis seperti dalam Gambar 14. Bila plasmolisis belum lanjut dan lingkungan sel belum lanjut dan lingkungan sel berubah menjadi hipotonik (potensial air lebih tinggi atau larutan lebih encer) maka akan terjadi endoosmosis yang mengakibatkan terjadinya deplasmolisis dan sel dapat membesar kembali.Transpirasi adalah proses hilangnya air dari dalam jaringan hidup tubuh tanaman yang terletak di atas tanah dalam bentuk uapMekanisme transpirasi1. Evaporasi air dari dinding sel ke ruang antar sel2. Difusi uap air dari ruang antar sel ke ke udara

Mekanis membuka dan menutupnya stomataTerdapat beberapa teori tentang mekanisme gerakan stomata antara lain : (1) teori fotosintesis pada sel penutup, teori perubahan pati dan gula, teori metabolisme glikolat, teori transpor proton, dan teori bukaan stomata pada tanaman sukulen.1. Teori perubahan pati dan gula Pada siang hari kandungan CO2 di ruang antar sel menurun karena digunakan untuk fotosintesis. Penurunan CO2 akan meningkatan pH menjadi 7. Pada pH 7 pati di sel penutup akan diubah menjadi gula sehingga potensial osmotik sel menurun, potensial air sel berakibat terjadi endoosmosis yang meningkatkan potensial tekanan. Peningkatan potensial tekanan. Peningkatan potensial tekanan di sel penutup akan menyebabkan stomata membuka.2. Teori pengangkutan proton (k+)Pada saat ada cahaya, akan terbentuk asam malat di dalam sel penutup. Asa m malat akan dipecah menjadi ion malat dan hidrogen. Ion hidrogen akan keluar dan sebagai gantinya akan masuk ion k yang akan bergabung dengan ion malat membentuk kalium malat. Kalium malat akan masuk ke dalam vakuola sel penutup sehingga menurunkan potensial osmotik dan potensial air sel. Akibatnya terjadi endoosmosis yang meningkatnya potensial osmotik sel penutup sehingga stomata membuka.3. Bukaan stomata pada tanaman sukulenTanaman sukulen yang termasuk golongan CAM membuka stomatanya pada malam. Pada malam hari terjadi respirasi tidak sempurna yang mengubah kerbohidrat menjadi asam malat. Dengan demikian CO2 tidak dilepaskan sehingga pH tetap tinggi (7). Dengan mekanisme yang sama dengan teori perubahan patiFaktor yang Mempengaruhi Laju TranspirasiFaktor lingkunganSemua faktor lingkungan yang dapat menurunkan kandungan uap air di udara sehingga meningkatkan beda konsentrasi uap air di dalam daun dan di luar atau meningkatkan potensial kimia uap air akan memacu difusi uap air keluar daun yang berarti memacu transpirasi.1. Kelembaban udara. Kelembaban udara yang rendah akan memacu laju transpirasi2. Suhu. Peningkatan suhu akan menurunkan kandungan uap air di udara sehingga memacu laju transpirasi.3. kecepatan angin. Adanya angin akan menghilangkan lapisan jenuh uap air di depan stomata sehingga menurunkan kandungan uap air di udara akibatnya akan memacu transpirasi. Angin yang sangat kencang dapat menyebabkan stomata menutup sehingga menghambat transpirasi.4. Cahaya. Cahaya dapat meningkatkan laju transpirasi secara tidak lengsung dengan 2 cara yaitu dengan meningkatkan suhu udara dan menyebabkan stomata membuka.5. tekanan udara. Penurunan tekanan udara akan menurunkan kandungan uap air di udara sehingga memacu transpirasi.6. ketersediaan air. Peningkatan ketersediaan air di dalam tanah akan memacu laju transpirasi.7. debu. Adanya debu akan menurunkan suhu udara dan suhu daun dan menutup stomata sehingga menurunkan transpirasi.

Fotosintesis adalah proses pembentukan senyawa yang mengandung karbon CO2 dan air oleh sel hijau yang mendapat sinar matahari dengan air dan O2 sebagai hasil sampingan. Persamaan reaksi yang paling sederhana :6 CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6 O2karena oksigen yang dihasilkan berasal dari air bukan dari CO2 maka 6 molekul air tidak cukup untuk menghasilkan 6 molekul oksigen dan paling sedikit diperlukan 12 molekul.Reaksi terang

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini 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, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.

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. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan 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.REAKSI GELAP FOTOSINTESIS - CALVIN BENSONReaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis.Hal yang sama pada proses metabolisme pada reaksi ini perlu sarana1. Bahan : CO22. Produk : Glukosa (C6 H12O6) yang nanti disimpan jadi amilum3. Energi : NADPH dan ATP hasil dari reaksi Terang4. Enzim : Rubisco5. Tempat : Stroma bagian dari Kloroplast6. Langkah : Fiksasi - Reduksi - Regenerasi dan Sintesis

Tahapan itu yaitu :1. Fiksasi ( pengikatan ) Pengikatan CO2 oleh RuBP /RDP ( Ribulosa Bi Phosphat )2. Reduksi ( Pengurangan) Pembentukan PGA menjadi PGAL dengan mengurangi H pada NADPH menjadi NADP dan Phosphat dari penguraian AEP menjadi ADP3. Regenerasi (pembentukan kembali) terjadi regenerasi senyawa RuBP dari sebagian besar PGAL yang telah dibentuk dari PGA sehingga RuBP tidak pernah habis meskipun sudah mengikat CO2 menjadi PGA4. Sintesa ( pembentukan ) Glukosa dari PGAL, perlu diketahui satu molekul Glukosa dibentuk dari 2 PGAL.