METABOLISME(FOTOSINTESIS)
Tujuan :
1.
Mengetahui proses fotosintesis
pada tumbuhan
Dasar teori :
Reaksi fotosintesis berlangsung di dalam kloroplas sel-sel
parenkim daun. Kloroplas merupakan organela dengan membrane rangkap yang
membungkus kolois yang disebut stroma. Pada tempat tertentu,membrane bagian
dalam kloroplas tumbuh kearah stroma membentuk lembaran pipih yang disebut lamela
stroma. Ujung lamela stroma ini membesar dan membentuk lempengan seperti cakram
disebut tilakoid dan membentuk tumpukan-tumpukan yang disebut grana. Ada tiga
factor dalam dan lima factor luar yang mempengaruhi proses fotosintesis. Factor
dalam tersebut adalah kadar klorofil,morfologi daun, dan kedudukan daun
terhadap cahaya. Sedangkan factor luarnya adalah intensitas
cahaya,temperature,kadar CO2 ,kadar O2 ,dan kandungan air
( Arwin achmad dan Pramudiyanti,2014).
Untuk dapat digunakan sebagai penggerak aktivitas kehidupan
seluruh organisme hidup,tenaga matahari harus diubah menjadi tenaga kimia
terlebih dahulu. Dengan demikian proses fotosintesis itu terdiri atas reaksi
pengubah cahaya matahari menjadi tenaga kimia terlebih dahulu dalam bentuk ATP
dan NADPH + H+ serta reaksi pembentukan karbohidrat,dengan
menggunakan ATP dan NADPH + H+ tersebut. Cahaya matahari tidak
berperan secara langsung di dalam reaksi sintesis,sehingga reaksi ini dinamakan
juga reaksi gelap( Mochammad Nasir,1993:48-57).
Reaksi terang menggunakan energy matahari untuk membuat ATP
dan NADPH,yang masing-masing berfungsi sebagai energy kimiawi dan tenaga
pereduksi dalam siklus Celvin. Berlawanan dengan ATP yang dihasilkan oleh
respirasi seluler,ATP yang diproduksi dalam reaksi terang fotosintesis biasanya
digunakan untuk satu jenis kerja seluler, yaitu menggerakkka siklus celvin.
Siklus celvin memasukkan CO2 ke dalam molekul organic,yang diubah
menjadi gula. Membrane tilakoid,khususnya yang berada di grana,merupakan tempat
reaksi terang,sementara siklus calvin terjadi di stroma( Neil A. Campbell,200:185).
Fotosintesis
merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2
dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses
ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H
yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa.
Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan:
6CO2 + 6H2O cahaya matahari + klorofil C6H12O6 +
6O2 + Energi
Cara Kerja
Adapun cara kerja dalam praktikum ini adalah :
1.
Menyiapkan alat dan
bahan ( daun Aloedea sp,tabung
gelas,tabung reaksi,air,luxmeter,lampu,penggaris)
2.
Memasukan daun Aloedea sp kedalam tabung yang berisi
air dengan posisi bekas potongan diatas
3.
Meletakkan tabung yang
hanya berisi air diantara tabung yang berisi daun Aloedea sp ,mengusahakan jangan sampai terdapat gelembung
4.
Menyinari tabung
tersebut di bawah sinar lampu 40 watt
5.
Menghitung gelembung
pada jarak 5 cm dan 10 cm dari lampu
masing-masing selama 5 menit.
6.
Melakukan hal yang
sama pada lampu 100 watt
7.
Mencatat hasil pengamatan
pada tabel hasil pengamatan.
Tabel Hasil
Pengamatan
Tabel hasil
pengamatan fotosintesis
No
|
Perlakuan
|
Waktu
|
Rata-rata
|
|
5
menit
|
5
menit
|
|||
1.
|
40
Watt
|
136
gelembung
|
75
gelembung
|
105,5
gelembung
|
2.
|
100
watt
|
179
gelembung
|
165
gelembung
|
172
gelembung
|
Pembahasan
Pada praktikum kali ini praktikam melakukan percobaan
mengenai proses fotosintesis pada daun Aloedea
Sp langkah pertama yang dilakukan
yaitu menyiapkan alat dan bahan diantaranya daun Aloedea sp,tabung gelas,tabung reaksi,air,luxmeter,lampu 40 watt
dan 100 watt, dan penggaris. Kemudian memasukan daun Aloedea sp kedalam tabung yang berisi air dengan posisi bekas
potongan diatas,lalu meletakkan tabung yang hanya berisi air diantara tabung
yang berisi daun Aloedea sp ,mengusahakan
jangan sampai terdapat gelembung pada tabung setelah itu meletakkan tabung tersebut
di bawah sinar lampu 40 watt kemudian menghitung gelembung selama 5 menit pada
jarak 5 cm dari lampu,lalu menggeser 5 cm lagi dan menghitung gelembung yang
terbentuk selama 5 menit pula. Untuk percobaan yang kedua yaitu meletakkan
tabung dibawah sinar lampu 100 watt dengan cara yang sama seperti percobaan
pertama.
Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan data bahwa
pada percobaan pertama yaitu tabung yang diletakkan di bawah sinar lampu 40
watt, pada 5 menit pertama dengan jarak 5 cm dari lampu didapatkan 136
gelembung dan 5 menit kedua pada jarak 10 cm dari lampu yaitu didapatkan 75
gelembung sehingga rata-rata jumlah gelembung pada sinar lampu 46 watt yaitu
105,5 gelembung. Sedangkan pada percobaan kedua didapatkan data pada tabung
yang diletakkan di bawah sinar lampu 100 watt, pada 5 menit pertama dengan
jarak 5 cm dari lampu didapatkan 179 gelembung dan 5 menit kedua pada jarak 10
cm dari lampu yaitu didapatkan 165 gelembung sehingga rata-rata jumlah
gelembung pada sinar lampu 100 watt yaitu 172 gelembung. Dari data tersebut
terlihat bahwa gelembung pada tabung yang di sinari lampu 40 watt maupun 100
watt pada jarak 5 cm lebih banyak gelembung yang dihasilkan di bandingkan dengan
tabung yang diletakkan pada jarak 10 cm. Terlihat pula pada tabung yang
disinari dibawah lampu 100 watt menghasilkan rat-rata gelembung lebih banyak
dibandingkan dengan diletakkakn dibawah lampu 40 watt. Hal itu dapat terjadi
karena adanya pengaruh sinar lampu dan juga pengaruh dari kedudukan daun
terhadap sinar lampu tersebut. Pada jarak 5 cm,kedudukan daun yang ada di dalam
tabung lebih dekat dengan lampu sehingga gelembung yang dihasilkan lebih banyak
begitu pula dengan tabung yang disinari dibawah lampu 100 watt menghasilkan
gelembung yang lebih bayak karena semakin besar sumber cahaya yang menyinari
daun akan semakin besar pula kecepatan proses fotosintesis.
Fotosintesis
merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2
dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari yang terjadi
pada klorofil daun. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia
dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi
CO2 menjadi glukosa. Pada percobaan,Gelembung yang muncul adalah gelembung
oksigen yang dilepaskan dari proses fotosintesis.
Fotosintesis dapat terjadi
dalam dua fase yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang terjadi pada
grana (tunggal: granum) dan
mengubah energy cahaya menjadi energy kimia. Reaksi terang melibatkan tilakoid
dan pigmen seperti beta-karoten. Masing-masing pigmen yang mengubah yang
berbeda warna dapat menyerap warna yang sedikit berbeda dari cahaya dan energy
ke molekul klorofil pusat untuk melakukan fotosintesis. Tumbuhan memiliki dua
jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi yaitu fotosistem I dan
fotosistem II. Fotosistem I terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya
dengan panjang gelombang 700 nm dan fotosistem II 680 nm. Fotosintesis di mulai
ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II,membuatnya melepaskan
electron yang akan ditransfer sepanjang rantai transport electron. Energy dari
electron ini digunakan untuk fosforilasi yang menghasilkan ATP,satuan
pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem dua mengalami
deficit atau kekurangan electron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan
alga, kekurangan electron ini dipengaruhi oleh electron dari hasil ionisasi air
yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah
electron dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari
air,bukan dari karbon dioksida. Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem
II,melepaskan electron yang ditransfer sepanjang rantai transport electron yang
akhirnya mereduksi NADP dan menjadi NADPH.
Reaksi gelap adalah reaksi
tahap kedua fotosintesis yang terjadi di dalam stroma kloroplas. Dalam reaksi
terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi
kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi
seri reaksi siklik yang membentuk gula dari
bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini
diperoleh dari reaksi terang.Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya
matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom
karbon menjadi molekul gula.
Metabolisme adalah
pertukaran zat antara suatu sel atau organisme secara keseluruhan denga
lingkungannya. Metabolisme pada organisme multiseluler juga mecakup masalah
penyerapan air serta senyawa-senyawa anorganik dari dalam tanah serta transport
nutrien ke tempat sintesa. Sistem penyerapan serta transportasi nutrien sangat
penting bagi tumbuhan maupun hewan. Bagi tumbuhan dan hewan yang belum memiliki
struktur organisasi yang rumit,transport zat hara serta pertukaran zat dan
hasil metabolisme cukup dari sel ke sel dengan menembus membrane plasma dan
berlangsung baik secara aktif maupun pasif. Metabolisme dibedakan menjadi dua
proses yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah reaksi pembentukan
senyawa sederhana mejadi senyawa anorganik yang lebih kompleks. Contoh dari
dari anabolisme adalah proses fotosintesis. Sedangkan katabolisme adalah reaksi
pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa anorganik yang lebih sederhanya dan
menghasilkan energy. Contoh reaksi katabolisme adalah respirasi. Fotosintesis
tidak dapat terjadi di tempat gelap terkecuali jika didahului oleh reaksi
terang yang terjadi di tempat terang atau terkena sinar matahari. Hal tersebut juga
dikarenakan unsur utama untuk dapat melakukan proses fotosintesis adalah harus
adanya cahaya atau sinar matahari,jadi tidak memungkin
tumbuhan melakukan fotosintesis ditempat yang gelap tanpa ada sinar sama
sekali.
Kesimplan
Dari pembahasaan diatas maka dapat di ambil kesimpul sebagi
berikut :
1. Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik
(glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan
energi cahaya matahari yang terjadi pada klorofil daun
2. Fotosintesis
dapat terjadi dalam dua fase yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi
terang terjadi pada grana dan reaksi gelap terjadi di stroma.
3. Semakin tinggi
intensitas cahaya dan semakin dekat kedudukkan daun terhadap cahaya maka proses
fotosintesis akan semakin cepat.
4. Ada tiga factor dalam dan lima factor luar yang mempengaruhi
proses fotosintesis. Factor dalam tersebut adalah kadar klorofil,morfologi
daun, dan kedudukan daun terhadap cahaya. Sedangkan factor luarnya adalah
intensitas cahaya,temperature,kadar CO2 ,kadar O2 ,dan
kandungan air.