fotosintesis - WordPress.com

SK & KD
MATERI
INDIKATOR
Standar
Kompetensi:
Memahami system
dalam kehidupan
tumbuhan.
Kompetensi Dasar:
Mendeskripsikan
proses perolehan
nutrisi dan transformasi
energy pada tumbuhan
hijau.
INDIKATOR
1. Menjelaskan definisi fotosintesis
2. Menunjukkan bagian-bagian tumbuhan yang berperan
dalam fotosintesis
3. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis
4. Melakukan percobaan tentang fotosintesis.
Apakah tumbuhan memerlukan makanan seperti halnya hewan
dan manusia? Bagaimana cara tumbuhan memperoleh
makanan?
Pada ekosistem, dalam rantai makanan, tumbuhan hijau
memegang peranan penting
karena bertindak sebagai produsen yang dapat menghasilkan
makanannya sendiri.
A. Pengertian Fotosintesis
Fotosintesis adalah pemanfaatan energy cahaya
matahari
(cahaya matahari buatan) oleh tumbuhan berhijau
daun
atau bakteri untuk mengubah karbondioksida dan air
menjadi karbohidrat. Perhatikan gambar 1.
1.Euglena
2.Cyanobacteria
3. Hydrilla
Matahari
Pemanenan
enargi surya
Oksigen
Energi Kimia
Bahan organik
Obat
Makanan
Pakaian
Kosmetik
Perumahan
dll.
Bahan bakar
Fotosintesis
3
Sejarah Fotosintesis
Fotosintesis
2
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Tapi apakah para ilmuwan langsung
menemukan reaksi seperti di atas ini?
Ternyata…….tidak…!!!
Penemuan fundamental ini bertahap dan
berlangsung selama 100 tahun lebih!
Aristoteles
AKAR memakan TANAH
Jan van
Helmont
Pertumbuhan
tumbuhan/
tanaman
disebabkan
adanya air dan bukan
tanah.
(Abad ke-17)
Joseph
Priestley
(1770)
Memperlihatkan
bahwa
tumbuhan
mengeluarkan
suatu gas yang dibutuhkan
dalam pembakaran.
Percobaan awal Fotosintesis:
Priestley (1770-an)
Ingenhousz (1780-an)
Priestly: Batang dan daun
mint dapat membersihkan
udara yang telah dikotori
oleh nyala lilin
Ingenhousz: Fotosintesis
memerlukan cahaya
Copyright@2009 by Ida Rianawaty

Jan Ingenhousz & percobaannya
Percobaannya menunjukan tiga hal penting, yaitu:
 Gas yang dikeluarkan oleh tumbuhan itu ternyata
adalah O2.
 Cahaya matahari dibutuhkan untuk proses
fotosintesis
 Bagian yang berhijau daun saja yang mengeluarkan
O2.
Jan Ingenhousz
(1799)
Engelmann
(1822)
Julius von Sachs
(1860)
membuktikan bahwa proses
fotosintesis
menghasilkan
oksigen (O2). la melakukan
percobaan dengan tumbuhan
air Hydrilla verticillata.
Membuktikan bahwa klorofil merupakan
faktor yang harus ada dalam proses
fotosintesis.
la melakukan percobaan dengan
ganggang hijau Spirogyra
Membuktikan bahwa proses fotosintesis
menghasilkan amilum (zat tepung).
Adanya zat tepung ini dapat
dibuktikan
dengan
uji
yodium,
sehingga percobaan Sachs ini juga
disebut uji yodium.
Robin Hill
(1937)
Joseph Priestley
(1772)
Melvin Calvin
(1940)
Jean Senebier
(1782)
Membuktikan bahwa cahaya
matahari diperlukan untuk
memecah air (H2O) menjadi
hidrogen (H) dan oksigen (O2).
Pemecahan ini disebut fotolisis.
Menemukan urutan
reaksi/proses yang berlangsung
pada reaksi gelap.
Melakukan penelitian dan
menyimpulkan bahwa tumbuhan
mengubah udara yang dikeluarkan
hewan menjadi udara segar.
Menyebutkan gas yang dibutuhkan
oleh tumbuhan untuk fotosintesis
adalah karbon dioksida yang
merupakan sumber karbon bagi
tumbuhan hijau.
pertama kalinya mengungkapkan komponen yang mendekati
fotosintesis
Beliau menyimpulkan bahwa air (H2O)
dibutuhkan dalam proses pemurnian udara
Sehingga terbentuk proses :
2 + H2O → O2 + senyawa organik
COCO
2 + H2O → O2 + senyawa organik
Glukosa (C6H12O6)
Dan pertengahan abad 19 outline tentang
fotosintesis telah komplit. Meski sudah
komplit, para ilmuwan masih berusaha
mengungkapkan lebih detail tentang
proses fotosintesis
Fotosintesis
Fotosintesis melibatkan
tumbuh-tumbuhan yang
ada di darat, perairan air
tawar maupun lautan
 Tanaman hijau menggunakan pigmen yang disebut klorofil untuk
mengubah energi sinar matahari menjadi energi kimia.
 Tanaman mengambil dan menggabungkan energi cahaya
dengan enam molekul karbon dioksida dan enam molekul air
untuk membentuk satu molekul glukosa dan enam molekul
oksigen.
 Oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis. Tanaman
juga dapat menyimpan energi untuk penggunaan masa depan.
Pada dasarnya, proses ini membuat makanan dari energi.

Gula yang dihasilkan oleh fotosintesis digunakan secara
langsung dalam respirasi. Biasanya, fotosintesis akan
menghasilkan lebih banyak glukosa daripada yang dibutuhkan
oleh tanaman.
Perhatikan reaksi fotosintesis di bawah ini!
energi matahari
6H2O + 6CO2
C6H12O6 + 6O2
klorofil
Pada proses fotosintesis, energi dihasilkan dari cahaya
matahari yang diserap oleh klorofil.
Energi tersebut digunakan untuk memecah molekul air
menjadi oksigen dan hidrogen.
Oksigen dikeluarkan oleh daun, meskipun sebagian
digunakan untuk bernapas.
Hidrogen bergabung dengan karbon dioksida
membentuk glukosa.
B. Tempat dan Alat Fotosintesis
Di bagian manakah Fotosintesis berlangsung?
Pada umumnya, “pabrik” tempat fotosintesis adalah
daun.
Fotosintesis berlangsung pada jaringan tiang (Palisade)
dan jaringan bunga karang (Spons).
Jaringan tiang dan bunga karang merupakan bagian
yang disebut daging daun (mesofil).
Di dalam sel-selnya terdapat banyak organel berbentuk
bulat atau lonjong yang berwarna hijau, disebut
kloroplas.
Kloroplas banyak terdapat pada mesofil, terutama pada
jaringan tiang.
Gambar 3. Fotosintesis Tanaman
1. internal leaf structure
3. outer membrane
4. inner membrane
5. thylakoid
2. chloroplasts
Struktur kloroplas
Mesophyll
• Tilakoid adalah sistem
membran dalam kloroplas
(tempat terjadinya reaksi
terang). Memisahkan
kloroplas menjadi ruang
tilakoid dan stroma
• Grana kumpulan tilakoid
dalam kloroplas
• Stroma: daerah cair
antara tilakoid dan
membran dalam tempat
terjadi siklus Calvin
Chloroplast
5 µm
Outer
membrane
Thylakoid
Stroma
Granum
Intermembrane
space
Thylakoid
space
Inner
membrane
1 µm
C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Proses Fotosintesis
• Fotosintesis di pengaruhi oleh banyak
faktor, baik faktor dari dalam maupun
faktor dari luar.
• Faktor dari dalam, antara lain: Umur daun,
Keadaan stomata, kandungan khlorofil
dan Jenis tumbuhan.
C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses
Fotosintesis
Faktor dari luar,antara lain:
• Kadar konsentrasi CO2
• Ketersediaan air,
• Kelembapan dan suhu udara,serta
• Keadaan cahaya (intesitas,lama,dan warna
cahaya).
E. Tahapan Fotosintesis
•Pada dasarnya, fotosintesis terjadi dalam
dua tahapan, yaitu reaksi terang dan reaksi
gelap.
Fotosintesis
• Proses dimana organisme
yang memiliki kloroplas
mengubah energi cahaya
matahari menjadi energi
kimia
• Melibatkan 2 lintasan
metabolik
• Reaksi terang: mengubah
energi matahari menjadi
energi seluler
• Siklus Calvin: reduksi CO2
menjadi CH2O
Pada fotosintesis
Reduksi CO2 menjadi karbohidrat melalui oksidasi
carrier energi (ATP, NADPH)
Reaksi terang memberi energi pada carrier
Reaksi gelap (siklus Calvin) menghasilkan PGAL
(phosphoglyceraldehyde)
Fotosintesis terdiri dari dua proses yaitu
-Reaksi terang
-Siklus Calvin
Cahaya
Reaksi terang
Reaksi terang
(Dalam Grana)
H2 O
O2
Fotosintesis
ATP
NADP
H
ADP+Pi
NADP+
CO2
Reaksi gelap
Reaksi Gelap
(dalam stroma)
Gula
Reaksi terang
Prosesnya digerakkan oleh cahaya
ATP
Cahaya
matahari
Klorofil
dan
NADPH
Energi CAHAYA
Energi KIMIA
Reaksi terjadi di dalam grana khususnya pada
membran tilakoid kloroplas
Fotosintesis
11
Cahaya matahari: gelombang elektromagnetik
sinar
Gamma
infra merah
UV
sinar X
Gelombang
mikro
Gelombang
radio
Cahaya Tampak
380
450
500
550
600
650
700
750 nm
Peningkatan λ
Peningkatan Energi
Fotosintesis
10
Spektrum cahaya merah dan biru adalah yang
efektif diserap oleh pigmen tumbuhan dalam
proses fotosintesis, cahaya hijau sebagian
besar dipantulkan
daun berwarna hijau
Laju Fotosintesis
Panjang gelombang
efektif untuk fotosintesis
Absorbsi cahaya
oleh klorofil a
400
500
600
Panjang Gelombang (nm)
700
Copyright@2009 by Ida Rianawaty
Copyright@2009 by Ida
Rianawaty
Siklus Calvin menggunakan ATP dan NADPH untuk
mengkonversi CO2 menjadi gula
• Siklus calvin
– Terjadi di stroma
• Siklus Calvin memiliki 3 tahap
– Fiksasi karbon
– Reduksi
– Regenerasi akseptor CO2
Siklus Calvin
• Dimulai dari CO2 dan
menghasilkan
Glyceraldehyde 3phosphate
• Tiga bagian siklus Calvin
menghasilkan 1 produk
molekul
• Tiga tahap
– Fiksasi karbon
– Reduksi CO2
– Regenerasi RuBP