Peranan air sangat besar METABOLISME Air berperan sebagai :

FOTOSINTESA
cahaya
Reaksi : 6CO2 + 6 H2O
klorofil
C6H12O6 + 6 O2
* Klorofil terdapat dlm organel sel  kloroplas.
* Bentuk kloroplas : bulat, pita, bintang, spiral, jala, dsb.
* Kloroplas  lembaran-2 membran GRANA & LAMELA
Membran kloroplas : lipid & protein  tempat ikatan klorofil dg pigmen lain
Kloroplas dibungkus 2 lapis selubung  TILAKOID yg berfungsi menangkap
elektron dari klorofil.
PERANAN CAHAYA
Engelmann, 1885  cahaya merah & biru yg efektif.
Reinhe, 1885  intensitas cahaya bertambah, kecepatan
fotosintesa bertambah.
Blackmann, 1905  fotosintesa – 2 reaksi, yaitu : reaksi
yang peka cahaya dan reaksi yang tidak peka cahaya.
ENERGI CAHAYA  ENERGI KIMIA
KLOROFIL : molekul yg tersusun atas sejumlah atom &
atom  inti positif & elektron
Klorofil a
Klorofil b
MERAH ORANYE KUNING HIJAU BIRU LEMBAYUNG
(JINGGA TUA) panjang gelombang, nm
Gelombang
Radio
Gelombang
Mikro
Infra merah
(panas)
Ultra
lembayung
Cahaya
Sinar x
Sinar
Gamma
Panjang
gelombang
(cm)
Merah
700 mm
Oranye
(jingga tua)
Kuning
Hijau
Biru
Lembayung
400 mm
Fase “pembatas
cahaya”
Laju Fotosintesis
Fase “pembatas gelap”
Kelebihan CO2 : 35⁰C
Fase “pembatas gelap”
Kelebihan CO2 : 20⁰C
Fase “pembatas gelap”
Tak cukup CO2 (0.01%) :20⁰C
500
1000
1500
2000
Intensitas cahaya
2500
Dalam kloroplas  pigmen : klorofil a, klorofil b, harotenoid,
dll.
Pigmen-2 tsb menyerap energi chy & memindahkan energi
rangsangan  klorofil a.
2 pusat reaksi dlm membran tilahoid kloroplas  P680 – P700
mengandung klorofil a.
Fotosistem I : P700 klorofil a >, peka chy gelombang panjang.
Fotosintesa II : P680 klorofil b >, peka chy gelombang pendek.
Fotosistem I terdpt dlm partikel di lamela stroma.
Gabungan Fotosistem I & II  dlm partikel grana.
Tanaman C3,C4, dan CAM
Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok
besar, yaitu C3, C4, clan CAM (crassulacean acid metabolism). Tumbuhan C4
dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering dibandingkan dengan
tumbuhan C3. Namun tanaman C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan
C02 atmosfer tinggi. Sebagian besar tanaman pertanian, seperti gandum,
kentang, kedelai, kacang-kacangan, dan kapas merupakan tanaman dari
kelompok C3.
Tanaman C3 dan C4 dibedakan oleh cara mereka mengikat C02 dari
atmosfir dan produk awal yang dihasilkan dari proses assimilasi.
Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan C02 dengan RuBP (RuBP
merupakan substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses
fotosintesis) dalam proses awal assimilasi, juga dapat mengikat 02 pada
saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi (fotorespirasi adalah
respirasi,proses pembongkaran karbohidrat untuk menghasilkan energi clan
hasil samping, yang terjadi pada siang hari) . Jika konsentrasi C02 di
atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara C02 dan 02 akan lebih
menguntungkan C02, sehingga fotorespirasi terhambat dan asimilasi akan
bertambah besar.
Pada tanaman C4, C02 diikat oleh PEP (enzym pengikat C02 pada
tanaman C4) yang tidak dapat mengikat 02 sehingga tidak terjadi kompetisi
antara C02 dan 02. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel
mesofil (sekelompok sel-sel yang mempunyai klorofil yang terletak di bawah
sel-sel epidermis daun). C02 yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer
ke set-sel "bundle sheath" (sekelompok sel-sel di sekitar xylem dan phloem)
dimana kemudian pengikd'tan dengan RuBP terjadi. Karena tingginya
konsentasi C02 pada sel-sel bundle sheath ini, maka 02 tidak mendapat
kesempatan untuk bereaksi dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil
and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap C02,
sehingga reaksi fotosintesis terhadap C02 di bawah 100 m mol m-2 s-1
sangat tinggi. , laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan
meningkatnya C02.
Sehingga, dengan meningkatnya C02 di atmosfir, tanaman C3 akan
lebih beruntung dari tanaman C4 dalam hal pemanfaatan C02 yang
berlebihan.
Contoh tanaman C3 antara lain : kedele, kacang tanah, kentang, dll
contoh tanaman C4 adalah jagung, sorgum dan tebu.
CAM
Berbeda dengan gerakan stomata yang lazim, stomata
tumbuhan CAM membuka pada malam hari, tetapi menutup
pada siang hari.
Pada malam hari jika kondisi udara kurang menguntungkan
untuk transpirasi, stomata tumbuhan CAM membuka, karbon
dioksida berdifusi ke dalam daun dan diikat oleh sistem PEP
karboksilase untuk membentuk OAA clan malat. Malat lalu
dipindahkan dari sitoplasma ke vakuola tengah sel-sel mesofil
dan di sana asam ini terkumpul dalam jumlah besar. Sepanjang
siang had stomata menutup, karena itu berkuranglah kehilangan
airnya, dan malat serta asam organik lain yang terkumpul
didekarboksilasi agar ada persediaan karon dioksida yang
langsung akan diikat oleh sel melalui daur Calvin.
Peranan air sangat besar METABOLISME
Air berperan sebagai :
1. Bahan dasar  senyawa organik
2. Bahan pelarut
3. Medium untuk berpindahnya larutan
4. Pembentukan turgor sel
Air merupakan kesatuan yang berkesinambungan mulai rambut
akar sampai tepi daun.
Atas dasar kebutuhan  AIR, tumbuhan dapat dibagi:
1. XEROFIT  ditempat kering
2. HIDROFIT  di air atau tempat basah
3. MESOFIT  penyediaan airnya cukup
4. HALOFIT  di tanah dengan kandungan garam yang tinggi.
PENYERAPAN AIR
Air  epidermis / bulu akar  parenkim kortex endodermis perisikel  xilem
MEKANISME PENYERAPAN
Mekanisme menyangkut 2 macam proses :
1. Penyerapan kecil, air cukup, penyerapan air akan melampaui
penguapan.
Akibatnya  dlm xilem terjadi tekanan akan kecepatan
masuknya ait tergantung pada besarnya selisih potensial air
antara cairan sel dan larutan tanah tersebut.
2. Penguapan melampaui penyerapan, sehingga tidak terjadi
tekanan akar. Tekanan dalam xilem lebih rendah daripada
tekanan atmosfir.
Jadi, air masuk karena tenagaosmotif/k dalam akat atau tenaga
tarik dari daun.
Hantaran Larutan Dalam Tubuh
 air berada dalam bentuk sistem yang bersambungan dari bulu akar menjadi daun.
Mekanisme berpindahnya senyawa :
1. Gerak lambat difusi ion dan molekul
Larutan dan ion lewat dinding sel  lambat.
Difusi : selisih konsentrasi dapat terjadi lewat plasmodemata
atau dinding sel yang terdiri dari selulose yang permeabel.
2. Gerak cepat – arus plasma dalam sel hidup
Arus plasma relatif cepat, tetapi gerak antar sel menjadi
lambat proses difusi dari sel ke sel lewat dinding atau
plasmodeamata.
3. Hantaran dalam floem
Secara cepat berlangsung di dalam floem terutama dalam buluh tapis 
dimungkinkan.
Karena adanya perubahan struktur sel buluh tapis (hilangnya nukleus dan pengaturan
kedudukan plasma terhadap sumbu sel, serta tidak adanya vakuola tetap).
Demikian juga gerak antar sel buluh tapis karena dinding sel antar kedua sel itu
mengalami preforasi.
Disamping terjadi arus sepanjang sumbu ploem bahan organik juga dapat
berpindah  radial.
4. Hantaran dalam xilem
Cepat sekali, sehingga beberapa menit  ujung.
Tidak semua xilem mampu berfungsi menghantar air & ion.
Kecepatan hantaran ini sangat tergantung pd kecepatan transpirasi bagian atas.
Atsmofir jenuh uap air – transpirasi lambat, arus air dalam xilem juga lambat &
sebaliknya. Karena transpirasi tergantung waktu, maka arus dalam xilem juga
berubah sepanjang hari.
Berbagai faktor : k. Fotosintesa, respirasi, komposisi senyawa dalam tubuh tumbuhan
 menenetukan jumlah serta jenis ion yang diserap & dihantarkan dalam xilem.
KEHILANGAN AIR DARI TUBUH
Gutasi  dalam bentuk cair
Transpirasi  dalam bentuk uap
Gutasi terjadi bila penyerapan kuat & transpirasi
kecil.
pada tepi daun, ujung trakeid atau pd jaringan
khusus  hidatoda.
Cairan gutasi  larutan encer berisi bahan
organik & anorganik.
Faktor -2 yang menentukan besarnya transpirasi :
Faktor Lingkungan
1. Kelembaban udara  semakin kering udara  cepat transpirasi.
2. Angin
 semakin cepat angin & helaian daunnya makin kecil,
transpirasibertambah.
3. Temperatur  temperatur daun naik, tekanan uap dalam ruang antar
sel daun menjadi lebih tinggi  difusi gradien membesar  kecepatan
transpirasi nail.
4. Intensitas Cahaya
Intens. Cahaya naik  temperatur daun naik  transpirasi naik.
Intens. Cahaya juga memacu membukanya stomata  transpirasi
lebih cepat.
5. Keadaan Tanah
Semua faktor yg mempengaruhi keadaan tanah & mempengaruhi
penyerapan oleh akar  mempengaruhi kecepatan transpirasi.
Faktor Dalam
Disebut pula faktor morfologi atau faktor struktur.
1. Kutikula
2. Stomata
3. Permukaan daun.
Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan air :
1. Tersedianya air
Kadar air tanah  tumbuhan layu disebut persentase layu tetap.
(angka kadar air dibagi berat kering X 100%).
2. Jenis Tanah
Jenis tanah berbeda  persentase layu tetap atau kapasitas lapang
yang berbeda.
3. Kelembaban tanah
4. Kadar larutan tanah
Bila kadar larutan tanah tinggi, air dari akar justru akan keluar.
PENYERAPAN LARUTAN
Difusi :
Partikel dinding sel  pertumbuhan kation  membran plasma
(hambatan).
Ion terimpul dalam sel  kadarnya jauh diatas adar di luar sel.
Pengumpulan ini melawan gradien kadar, maka diperlukan energi
 dari respirasi.
Besarnya penyerapan tergantung pada kadar O2, temperatur dan
senyawa-senyawa penghambat respirasi.