Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan

Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan - Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalamfotosintesis. 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.

Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. 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).

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

ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai prosesbiokimia. 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). (Hardianto, 30: 2004)

II.    Alat dan bahan - Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan

Alat :

1.    Gelas piala
2.    Tabung reaksi
3.    Corong
4.    Stopwatch

Bahan  :

1.    Tumbuhan Hydrilla verticillata
2.    Air

III.    Cara Kerja - Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan

1. Memasukkan tumbuhan Hydrilla verticillata ke dalam corong
2. Mengisi tabung reaksi dengan air secukupnya
3. Mengisi gelas piala dengan air secukupnya 
4. Memasukkan corong yang telah diisi Hydrilla verticillata ke dalam gelas piala, usahakanlah tumbuhan Hydrilla verticillata tidak keluar dari corong 
5. Menyipkan tabung reaksi yang telah terisi air
6. Menggabungkan tabung reaksi dengan corong
7. Mengamati peristiwa yang akan terjadi
8. Menempatkan rangkaian tersebut di bawah terik sinar matahari 
9. Menghitung gelembung yang muncul tiap menit
10. Masukkan data yang diperoleh ke dalam tabel
11. Meletakkan rangkaian ke tempat yang teduh. Dalam hal ini ke dalam laboratorium 
12. Mengamati peristiwa yang akan terjadi kemudian memasukkan data kedalam tabel.

IV.    Hasil Pengamatan

Gambar 1. Rankaian fotosintesis

Catatan : Menggunakan cahaya matahari (reaksi terang) semakin banyak gelembung yang dihasilkan maka proses fotosintesisnya semakin baik sedangkan menggunakan tidak menggunakan cahaya matahari (reaksi gelap) lebih sedikit menghasilkan geembung dari pada reaksi terang.




Keterangan gambar :

1.    Tabung reaksi
2.    Gelas piala
3.    Oksigen yang terbentuk (gelembung)
4.    Air
5.    Corong
6.    Tumbuhan air (Hydrilla verticillata)


 
Deskripsi 

Fotosintesis adalah proses pembetukan makanan pada tumbuhan dengan bantuan sinar matahari. Bahan-bahan fotosintesis adalah glukosa, CO2, dan bahan organik lainnya.  Pada praktikum ini, objek pengamatan yang digunakan adalah Hydrilla verticillatai. Hydrilla verticillata termasuk dalam kelas monocotyledoneae, bangsa helobiae dan suku hydrocharitaceae. Hydrilla verticillata adalah tumbuhan air yang hidup di air tawar. Hydrilla verticillata digunakan sebagai objek pengamatan karena tumbuhan ini termasuk tumbuhan air yang berhubungan langsung dengan air dan oksigen. Dan air, oksigen adalah faktor pendukung jalannya fotosintesis.

Fotosintesis belangsung dalam dua tahap yaitu rekasi teran dan reaksi gelap. Reaksi terang melibatkan sinar matahari sedangkan reaksi gelap tidak melibatkan sinar matahari, reaksi gelap melibatkan bahan kimiawi. Setelah mengadakan pengamatan di lapangan untuk yang reaksi tarang dan di dalam laboratorium untuk reaksi gelap, kami memmperoleh hasil pengamatan.

Tabel 1. Jumlah gelembung

V.    Pembahasan

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.

Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.

Dari hasil pengamatan pada acara ini dapat dibedakan mana yang lebih baik dalam prosesfotosintesis pada tumbuhan menggunakan sinar cahaya matahari atau tanpa sinar matahari.Fotosintesis belangsung dalam dua tahap yaitu rekasi teran dan reaksi gelap. Reaksi terang melibatkan sinar matahari sedangkan reaksi gelap tidak melibatkan sinar matahari, reaksi gelap melibatkan bahan kimiawi. Setelah mengadakan pengamatan di lapangan untuk yang reaksi tarang dan di dalam laboratorium untuk reaksi gelap

VI.     Simpulan

Berdasarkan hasil pengamata proses fotosintesis dan penjelasan singkatnya diatas dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut.

1. Fotosintesis melibatkan sinar matahari untuk memperoleh hasil yang sempurna
2. Proses fotosintesis melalui dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang menggunakan sinar matahri dan reaksi gelap hanya melibatkan proses kimiawi
3. Hydrilla verticillata digunakan sebagai objek pengamatan karena tumbuhan ini adalah tumbuhan air yang berhubungan langsung dengan air
4. Pada reaksi terang, jumlah gelembung yang dihasilkan lebih banyak daripada reaksi gelap. Hal ini dikarenakan reaksi yang terang berhubungan lansung dengan sinar matahari sehingga jumlah gelembung (O2) lebih banyak dihasilkan. Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan

Efek sampah terhadap manusia dan lingkungan sebagai berikut : Dampak terhadap Kesehatan

Efek sampah terhadap manusia dan lingkungan sebagai berikut :
Dampak terhadap Kesehatan

Lokasi dan pengelolaan sampah yang kurang memadai (pembuangan sampah yang tidak terkontrol) merupakan tempat yang cocok bagi beberapa organisme dan menarik bagi berbagai binatang seperti lalat dan anjing yang dapat menjangkitkan penyakit. Potensi bahaya kesehatan yang dapat ditimbulkan adalah sebagai berikut:

1. Penyakit diare, kolera, tifus menyebar dengan cepat karena virus yang berasal dari sampah dengan pengelolaan tidak tepat dapat bercampur air minum. Penyakit demam berdarah (haemorhagic fever) dapat juga meningkat dengan cepat di daerah yang pengelolaan sampahnya kurang memadai.

2. Penyakit jamur dapat juga menyebar (misalnya jamur kulit).

3. Penyakit yang dapat menyebar melalui rantai makanan. Salah satu contohnya adalah suatu penyakit yang dijangkitkan oleh cacing pita (taenia). Cacing ini sebelumnya masuk ke dalam pencernaaan binatang ternak melalui makanannya yang berupa sisa makanan/sampah.

4. Sampah beracun:

   Telah dilaporkan bahwa di Jepang kira-kira 40.000 orang meninggal akibat mengkonsumsi ikan yang telah terkontaminasi oleh raksa (Hg). Raksa ini berasal dari sampah yang dibuang ke laut oleh pabrik yang memproduksi baterai dan akumulator.

Dampak terhadap Lingkungan

Cairan rembesan sampah yang masuk ke dalam drainase atau sungai akan mencemari air. Berbagai organisme termasuk ikan dapat mati sehingga beberapa spesies akan lenyap, hal ini mengakibatkan berubahnya ekosistem perairan biologis. Penguraian sampah yang dibuang ke dalam air akan menghasilkan asam organik dan gas-cair organik, seperti metana. Selain berbau kurang sedap, gas ini dalam konsentrasi tinggi dapat meledak.

Dampak terhadap Keadaan Sosial dan Ekonomi
Dampaknya antara lain :

1. Pengelolaan sampah yang kurang baik akan membentuk lingkungan yang kurang menyenangkan bagi masyarakat: bau yang tidak sedap dan pemandangan yang buruk karena sampah bertebaran dimana-mana.

2. Memberikan dampak negatif terhadap kepariwisataan.

3. Pengelolaan sampah yang tidak memadai menyebabkan rendahnya tingkat kesehatan masyarakat. Hal penting di sini adalah meningkatnya pembiayaan secara langsung (untuk mengobati orang sakit) dan pembiayaan secara tidak langsung (tidak masuk kerja, rendahnya produktivitas).

4. Pembuangan sampah padat ke badan air dapat menyebabkan banjir dan akan memberikan dampak bagi fasilitas pelayanan umum seperti jalan, jembatan, drainase, dan lain-lain.

5. Infrastruktur lain dapat juga dipengaruhi oleh pengelolaan sampah yang tidak memadai, seperti tingginya biaya yang diperlukan untuk pengolahan air. Jika sarana penampungan sampah kurang atau tidak efisien, orang akan cenderung membuang sampahnya di jalan. Hal ini mengakibatkan jalan perlu lebih sering dibersihkan dan diperbaiki.

DAFTAR PUSTAKA

Agung Suprihatin, S. Pd; Ir. Dwi Prihanto; Dr. Michel Gelbert. 1996. Pengelolaan Sampah. Malang : PPPGT / VEDC Malang
Ary Nilandari. 2006. Aku Bisa Menghemat Listrik. Jakarta : Dian Rakyat.

Atasi Defisit Energi Listrik, Indonesia Bisa Gunakan Biomass Sampah Sumber : Media Indonesia (14 Januari 2004)

DKI Perlu Modernisasi Pengolahan Sampah (Republika edisi 18 Agustus 2004),

Sampah Dapat Hasilkan Energi Listrik
(www.energi.lipi.go.id edisi 6 Desember 2004

Pembelajaran Ekologi Tanah, Seri: 1

Tanah yang memiliki aerasi sempurna adalah tanah dimana gas gas yang tersedia untuk organisme yang sedang tumbuh (khusus tanaman tingkat tinggi) dalam jumlah cukup dan dengan perbandingan yang wajar untuk meningkatkan proses metabolisme sampai tingkat optimum bagi organisme tersebut.

Pada umumnya keadaan yang menyebabkan tanah beraerasi buruk, 1. Kandungan air sangat tinggi sehingga ruang untuk gas tinggal sedikitatau tidak sama sekali. 2. Pertukaran gas dengan atmosfir tidak cukup cepat untuk mempertahankan konsentrasi gas tanah pada tingkat yang diperlukan. Pertukaran gas antara tanah dan atmosfir diatasnya dipermudah melalui 2 mekanisme yaitu aliran massa dan difusi. Aliran massa disebabkan perbedaan perbedaan tekanan antara atmofir dan udara dalam tanah, dan ini relatif tidak penting dalam menentukan pertukaran total yang terjadi. Sebagian besar pertukaran gas dalam tanah disebabkan karena difusi. Melalui proses ini tiap gas cenderung bergerak ke satu jurusan yang ditentukan oleh parsiel itu sendiri. Misal, jika di dalam ruang udara mengandung 25% oksigen maka tekanan parsiel oksigen kurang lebih 0.25 atmosfer jika tekanan udara 1 atmosfer. Karena difusi, terjadi gerakan besar dari suatu daerah kedaerah lain, meskipun secara tekanan tidak ada perbedaan tekanan. Jadi meskipun tekanan udara total sama dengan atmosfer, kandungan O2 dalam atmosfer akan lebih tinggi dari kandungan atmosfer yang ada dalam tanah sehingga ada pergerakan oksigen dari atmosfir masuk kedalam tanah.

Hal lain yang sangat penting untuk diingat bahwa susunan udara tanah sangat bergantung pada banyaknya ruang udara yang terkandung dalam tanah/pori pori tanah, bersama dengan kecepatan reaksi biokimia dan pertukaran gas. Udara dan air akan mengisi pori-pori tanah. Banyaknya pori-pori dalam tanah kurang lebih 50 % dari volume tanah, sedangkan jumlah air dan udara dalam tanah berubah ubah.Pori-pori tanah dapat dibedakan menjadi pori-pori kasar dan pori-pori halus. Pori-pori kasar berisi udara atau air yang mudah hilang karena gaya gravitasi, sedang pori-pori halus berisi air kapiler dan udara. Tanah yang tergenang maka semua pori-porinya terisi air, sedang pada tanah lembab air mengisi pori-pori mikro tanah dan udara mengisi pori-pori tanah yang tidak terisi air.

Tujuan pengujian adalah ingin melihat kandungan aliran udara dalam tanah utamanya yang berhubungan dengan ketersediaan pori pori tanah. Kita ketahui bersama bahwa padat kurang sekali memiliki sirkulasi udara, disisi lain tanaman memerlukan udara dalam tanah berkaitan dengan penyerapan nutrisi oleh akar dan metabolismenya.
Cara pengujian aerasi tanah tersebut dapat dilakukan dengan:
a. Sediakan beberapa macam tanah, misalkan tanah sawah, tanah berpasir, dan tanah yang banyak mengandung bahan organik,
b. Lalu masukan masing masing tanah tersebut kedalam botol bekas air kemasan.

c. Hubungkan balon yang berisi udara dengan mulut botol yang sudah berisi tanah masing masing, dan dalam waktu yang bersamaan.

d. Tekanan udara yang berbeda apabila dihubungkan akan melakukan keseimbangan dengan sendirinya. Jumlah udara yang berada dalam botol plastik akan berpengaruh terhadap kempes atau tidaknya balon, sehubungan dengan penyeimbangan tekanan udara. Dari hal ini bisa disimpulkan bahwa tanah yang mengandung bahan organik dan tanah berpasir menunjukkan aerasi yang baik,karena terbukti dalam volume yang sama, pada tanah yang mengandung bahan organik dan tanah berpasir terdapat lebih banyak udara dalam pori-pori makro maupun mikronya.

Percobaan sederhana ke 2 untuk aerasi tanah dengan menggunakan paralon berlubang.
a) Sediakan 3 macam tanah, misalkan tanah sawah, tanah berpasir, dan tanah yang banyak mengandung bahan organik, sediakan pula paralon dengan diameter 0,5 dm dan panjang 30 cm yang telah disumbat bawahnya dengan plastik dan dilubangi dengan solder pada sisi bawahnya.
b) Lalu masukan masing masing tanah tersebut kedalam paralon yang telah dilubangi tadi, serta masukkan air ¾ bagian dari botol air minum kemasan.
c) Masukkan paralon yang berisi macam macam tanah tadi kedalam botol yang berisi air, kemudian hubungkan balon yang berisi udara dengan mulut paralon yang sudah berisi tanah masing masing, dan dalam waktu yang bersamaan.

d) Balon yang lebih cepat kempes memperlihatkan bahwa tanah yang bersangkutan memiliki aerasi yang lebih baik, karena lebih banyak terdapat pori-pori makro dan mikro sebagai jalan keluarnya udara dari balon. Tanah yang mengandung bahan organik dan tanah berpasir menunjukkan aerasi yang baik.

Roketku telah meluncur!

buat sebuah lubang dalam sebuah botol plastik, masukkan sedotan plastik untuk minum ke dalamnya dan rekatkan keduanya dengan isolasi. ini adalah landasan untuk meluncur. buat roket dari sedotan sepanjang kira-kira 4 inci, yang harus bisa meluncur lurus lepas dari sedotan plastik dalam botol. rekatkan beberapa lembar kertas warna berbentuk segitiga sebagai ekor di ujung salah satu sedotan, dan suatu bahan plastik di sisi lain sebagai kepala roket. sekarang, masukkan sedotan plastik dalam botol ke dalam roket sampai ujung sedotan dalam botol ini melekat pada plastik. jika kamu menekan botol dengan keras, peluru akan meluncur sejauh jarak 10 yard atau lebih .
Saat kamu menekan botol plastik, udara di dalam botol menjadi padat. saat tekanan cukup kuat, sedotan plastik meluncur dari sumbat berbahan plastik, melespakan udara yang memuai lagi dan menembakan peluru roket. bahan plastik memiliki fungsi yang sama seperti mesin penghenti pada senapan angin.

proses fotosintesa

Proses pembuatan makanan pada tumbuhan hijau dapat terjadi dengan bantuan:

* sinar matahari,

* air,

* garam mineral yang diserap

* serta karbondioksida dari udara diubah menjadi zat makanan yang diperlukan.

Energi matahari membantu tumbuhan hijau dalam proses pembuatan makanannya. Binatang herbivora memakan tumbuhan, lalu dia dimangsa oleh binatang carnivora (pemakan daging). Bangkai binatang yang membusuk membentuk zat pengurai yang sangat diperlukan untuk proses pertumbuhan akar tumbuhan.

Tumbuhan membutuhkan sinar matahari, air, dan udara untuk membuat makanannya sendiri. Setiap hari, zat hijau daun pada daun tanaman menyerap cahaya matahari. Tumbuhan memanfaatkan cahaya matahari menjadi karbon dioksida dari udara, dan air dari tanah menjadi makanan yang mengandung gula. Tumbuhan lalu mengeluarkan oksigen sebagai hasil yang tidak terpakai, walaupun sebagian digunakan untuk bernapas. Proses ini disebut fotosintesis. Makanan dapat disimpan di dalam tumbuhan dan digunakan bila diperlukan. Binatang dan manusia mengambil keuntungan dari kemampuan tumbuhan dalam membuat makanannya sendiri. Mereka makan banyak jenis tanaman dan makanan jenis ini menyimpan makanan juga. Contoh tanaman penghasil zat makanan yaitu:
-Kentang, yang menyimpan tepung.
-Pohon jeruk menghasilkan buah jeruk.
-dsb.

Namun ada juga jenis tumbuhan yang tidak dapat membuat makanannya sendiri dan tergantung pada tumbuhan lain. Contohnya:
Tanaman saprofit seperti jamur, makanannya berupa sayuran yang membusuk atau bangkai binatang.
Parasit seperti liana, pertumbuhan awalnya dimulai dari akar di dalam tanah. Batangnya yang lunak kemudian bercabang dua dan melilit tanaman inang (induknya) untuk menyerap air dan sari makanan. Setelah semua kebutuhannya tercukupi, akar aslinya akan mengering dan mati.
Parasit seperti Rafflesia memperoleh makanannya dari akar tumbuhan lain. Rafflesia adalah tumbuhan yang tidak mempunyai daun atau batang. Merupakan bunga terbesar dan bisa mencapai diameter lebih dari 1 m.

Sebagian besar tumbuhan berdaun hijau. Ini disebabkan tumbuhan berisi pigmen hijau atau zat warna yang disebut zat hijau daun (chlorofil). Hanya di bawah permukaan atas dari daun yang merupakan lapisan-lapisan dari sel-sel khusus, dikenal sebagai sel pagar. Di dalam masing-masing sel terdapat kotak yang sangat kecil berbentuk piringan hitam, disebut chloroplast. Chloroplast ini penuh zat hijau daun.

Gerakan partikel dari tempat dengan potensial kimia lebih tinggi ke tempat dengan potensial kimia lebih rendah karena energi kinetiknya sendiri sampai terjadi keseimbangan dinamis
•Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggi ke potensial air lebih rendah melewati membran selektif permeabel sampai dicapai keseimbangan dinamis.