Makalah Fotosintesis

Oleh Puspita Aza

120,3 KB 7 tayangan 0 unduhan
 


Bagikan artikel

Transkrip Makalah Fotosintesis

TUGAS BIOLOGI FOTOSINTESIS DI SUSUN OLEH: KELOMPOK 2 EDO HENDRAWAN ZAENAL TELLA RESTY RAMADHANI VICKY AZARIA PUSPITA 1. Mekanisme fotosintesis ( reaksi terang dan reaksi gelap) Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis 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. 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 gula sebagai molekul penyimpan energi. Secara fisiologis, umumnya tanaman memiliki kemampuan untuk menggunakan zatkarbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh tanaman tersebut. Peristiwa ini hanya dapat berlangsung ketika ada cukup cahaya, dan oleh karena itu maka asimilasi zat-karbon disebut juga sebagai fotosintesis. Lengkapnya kita katakan, bahwa fotosintesis atau asimilasi zatkarbon itu suatu proses, dimana zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil diubah menjadi zat organic karbohidrat dengan pertolongan sinar/cahaya/foto. Peristiwa fotosintesis dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia sebagai beriktut: 6 CO2 + 6 H2O + energi cahaya è C6H12O6 + 6 O2 Peristiwa ini hanya berlangsung pada tumbuhan yang berklorofil, karena mampu menangkap energi cahaya. Fotosintesis selain menghasilkan karbihidrat juga menghasilkan gas oksigen yang merupakan bahan vital untuk melaksanakan respirasi aerob. CO2 yang digunakan untuk fotosintesis sama jumlahnya dengan oksigen yang dihasilakan selama proses fotosintesis. Molekul glukosa yang terbentuk kemudian bergabung dan membentuk tepung (amilum) dengan rumus kimia (C6H10O5)n . Persamaan reaksi kimia fotosintesis belum dapat menujukkan adanya produk antara dan tahapan fotosintesis. Ada 2 macam fotosintesis menurut ada tidaknya cahaya : Reaksi terang : 2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2 Reaksi gelap sebagai berikut : 12 NADPH + 18 ATP+6 CO2 + 6 H2O è C6H12O6 + 12 NADP +18 P + 6H2O Reaksi terang merupakan fotosintesis saat adanya cahaya matahari dengan menghasilkan energi untuk kegiaatan fotosintesis saat gelap bisa disebut juga reaksi gelap yang menghasilkan karbohidrat. a. Reaksi Terang Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase). Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ATP dan NADPH. Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas . Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana. Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi. b. Reaksi Gelap Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson. Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi. Bagan Reaksi Gelap, klik disini untuk bagan yang lebih besarPada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang 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 1,3bifosfogliserat. 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, 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. 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), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6). 2. Cahaya dan pengaruhnya terhadap fotosintesis Matahari merupakan sumber energi terbesar di alam semesta. Energi matahari diradiasikan kesegala arah dan hanya sebagian kecil saya yang diterima oleh bumi. Energi matahari yang dipancarkan ke bumi berupa energi radiasi. Disebut radiasi dikarenakan aliran energi matahari menuju ke bumi tidak membutuhkan medium untuk mentransmisikannya. Energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi berbentuk gelombang elektromagentik yang menjalar dengan kecepatan cahaya. Panjang gelombang radiasi matahari sangat pendek dan biasanya dinyatakan dalam mikron (Tjasjono, 1995:55). Bagi manusia dan hewan cahaya matahari berfungsi sebagai penerang. Sedangkan bagi tumbuhan dan organisme berklorofil, cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam proses fotosintesis. Dalam proses ini energi cahaya diperlukan untuk berlangsungnya penyatuan CO₂ dan air untuk membentuk karbohidrat. Lebih lanjut, adanya sinar matahari merupakan sumber dari energi yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula. Tanpa bantuan dari sinar matahari, tanaman tidak dapat memasak makanan yang diserap oleh tanah, yang mengakibatkan tanaman menjadi lemah atau mati (AAK, 1983:18) Pola dari pucuk tanaman diarahkan untuk menuju efisiensi dalam fotosintesis struktur dari mesosfil kurang dan organ stomata memungkinkan perubahan gas secara cepat, bahkan adanya fakta bahwa fotosintesis memanfaatkan sebagian besar radiasi panjang gelombang yang terlihat sangat nyata, karena panjang gelombang ini adalah wilayah spektrum dengan nilai energi yang paling besar disamping adaptasi diatas, sebenarnya hanya sedikit energi matahari yang dapat dimanfaatkan dalam proses fotosintesis (0,025%) Cahaya dapat menembus daun dengan 4 cara  Irradiasi langsung yang tidak terhalang yang diberikan oleh noda-noda matahari. Noda matahari ini mempunyai sifat berirradiasi langsung kecuali bila terjadi pengaruh bayangan. (Anderson dan miller 1974). Cahaya matahari langsung nampak menjadi berkurang nilainya pada sebagian besar di bawah kanopi.  Radiasi difusi yang tak terhalang merupakan cahaya langit difusi yang mengiringi noda matahari.  Refleksi daun-daun tidak hanya meneruskan cahaya, tetapi sama dengan permukaan biologis lainnya, memantulkan sebagian tertentu. Jumlah yang dipantulkan akan tergantung pada beberapa parameter cahaya yang dipantulkan. Juga diubah spektrumnya dengan cara yang sama seperti cahaya yang diteruskan.  Transmisi derajat penaungan lebih tergantung jumlah cahaya yang diabsorbsi dan yang dipantulkan oleh daun. Dari keempat cara tersebut diatas sudah jelas akan mempengaruhi terhadap proses fotosintesis karena kualitas, intensitas dan fotoperiode cahaya untuk proses fotosintesa terjadinya pada daun 3. Klorofil dan peranannya dalam fotosintesis Klorofil a dan klorofil b berperan dalam proses fotosintesis. Proses fotosintesis terdiri dari 2 reaksi yakni reaksi terang dan reaksi gelap. Fungsi klorofil yakni: 1. Menyerap energi matahari untuk memecah molekul air dalam proses reaksi terang menjadi oksigen dan hidrogen. 2. Sebagai mediator pemindahan elektron dalam proses transmisi elektron pada reaksi kimia di daun. 3. Menuntun energi agar terdapat ATP yang mengumpul di kloroplas. 4. Menjaga agar kloroplas tidak mengalami degenerasi. Klorofil merupakan pigmen berwarna hijau yang paling banyak mengarbsorbsi warna biru dan ungu. Sinar matahari = Sinar ultraviolet = Sinar ultraungu Biru + merah = Ungu Jadi klorofil merupakan pigmen warna yang paling efektif dalam mengarbsorbsi sinar matahari. Selanjutnya sinar matahari tersebut digunakan dalam reaksi fotosintesis sebagai energi aktivasi reaksi.

Judul: Makalah Fotosintesis

Oleh: Puspita Aza


Ikuti kami