Disusun
Untuk Memenuhi Tugas Mata Pelajaran Biologi
DISUSUN OLEH :
RAHMAD ADE PRATAMA
NIS: 0013610444
/ 200
KELAS:
XI MIA 2
GURU PEMBIMBING : MADE
PUJANGGA,S.Pd
SMA NEGERI
1 BASARANG
TAHUN 2018
DAFTAR
ISI
HALAMAN
JUDUL....................................................................................i
DAFTAR
ISI................................................................................................ii
KATA
PENGANTAR................................................................................iii
BAB
I PENDAHULUAN............................................................................4
A. Latar
belakang..................................................................................4
B. Tujuan...............................................................................................4
C. Rumusan
masalah............................................................................5
BAB
II PEMBAHASAN.............................................................................5
A. Pengertian
fotosintesis.....................................................................5
B. Proses
fotosintesis.............................................................................6
C. Faktor-faktor
yang Mempengaruhi Proses Fotosintesis................11
BAB
III PENUTUP...................................................................................12
A.
Kesimpulan.....................................................................................12
DAFTAR
PUSTAKA................................................................................13
KATA
PENGANTAR
Pertama-tama
marilah kita panjatkan puji dan syukur kehadirat TUHAN. Atas berka trahmat dan
hidayatnya, kita semua masih diberikan nikmat yang begitu besar.
Selain itu penulis menucapkan
terimakasih kepada semua yang telah membimbing dalam pembuatan makalah ini.
Serta kepada semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.
Dalam penulisan ini penulis
menyampaikan materi tentang “FOTOSINTESIS”. Salah satu yang perlu kita ketahui
bahwa Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau
energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri
dengan menggunakan zat hara, karbondoksida, dan air serta dibutuhkan bantuan
energi cahaya matahari.
Untuk itu saya selaku penulis akan sedikit
menyampaikan beberapa hal tentang proses fotosintesis serta perannya pada
tumbuhan dan tanaman agar kita bisa memeahami dan mempelajarinya sebagai tujuan
untuk bekal ilmu pengetahuan dimasa mendatang.
Harapan saya selaku penulis, dengan adanya
makalah ini bisa memberikan sedikit jawaban. Penulis juga mengharapkan kritik
dan saran yang bersifat membangun dalam penulisan makalah ini karena penulis
menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kata sempurna,
sehingga kritik dan saran dari para pembaca sangat besar sekali manfaatnya.
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fotosintesis
adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi energi
terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Sumber energi cahaya
alami yang digunakan adalah sinar matahari yang memiliki spektrum cahaya infra
merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan
ultra ungu (kelihatan). Fotosintesis juga dapat di artikan proses penyusunan
atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Fotosintesis
terdiri dari 3 tahap yaitu menangkap energi dari cahaya matahari, menggunakan
energi untuk membuat ATP dan NADPH dan menggunakan ATP dan NADPH untuk membuat
senyawa organik dari CO2. Sesuai dengan fungsinya yaitu mengolah bahan makanan
menjadi energi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen
yang terdapat di atmosfer bumi. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari
energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Tanpa adanya energy, semua makhluk
hidup tidak dapat melakukan aktivitas.
B. Tujuan
Adapun
tujuan di susunnya makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui apa yang di maksud denan
fotosintesis
2. Untuk mengetahui proses fotosintesis
3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang
mempengaruhi fotosintesis
C. Rumusan masalah
Adapun
rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Apa yang di maksud dengan fotosintesis
2. Bagaimana proses fotosintesis
3. Apa faktor-faktor yang mempengaruhi
fotosisntesis
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Fotosintesis
Fotosintesis
merupakan sintesis yang memerlukan cahaya (fotos = cahaya; sintesis =
penyusunan atau membuat bahan kimia). Fotosintesis adalah proses pembentukan
karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar
matahari. Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis karena mempunyai sel-sel yang
mengandung klorofil (zat hijau daun). Dalam fotosintesis, energi cahaya matahari
diserap oleh klorofil dan diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam
bentuk karbohidrat atau senyawa organik lainnya. Di dalam tumbuhan karbohidrat
diubah menjadi protein, lemak, vitamin, atau senyawa yang lain. Senyawa-senyawa
organik ini selain dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri, juga dimanfaatkan
oleh manusia dan hewan herbivora sebagai bahan makanan. Fotosintesis melibatkan
banyak reaksi kimia yang kompleks.
Secara
sederhana, reaksi kimia yang terjadi pada proses fotosintesis dapat di tuliskan
sebagai berikut : Glukosa diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan melalui floem.
Hasil fotosintesis ini digunakan tumbuhan untuk pertumbuhan dan
perkembangannya. Apabila kebutuhan glukosa sudah cukup, maka kelebihanglukosa
yang ada akandiubah menjadi karbohidrat dan disimpan sebagai cadangan makanan
di dalam akar,Glukosa diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan melalui floem. Hasil
fotosintesis ini digunakan tumbuhan untuk pertumbuhan dan perkembangannya.
Apabila kebutuhan glukosa sudah cukup, maka kelebihan glukosa yang ada akan
diubah menjadi karbohidrat dan disimpan sebagai cadangan makanan di dalam akar,
batang, buah, atau biji. Dalam akar misalnya kentang, dalam batang misalnya
tebu, dalam buah seperti durian, rambutan, dan pepaya, dalam biji misalnya
kacang hijau.
B. Proses Fotosintesis
Proses
fotosintesis tidak berlangsung untuk semua sel tetapi khusus ada sel yang
mengandung pigmen fotosintetik karena proses fotosintesis dipengaruhi oleh
kemampuan daun menyerap spektrum cahaya. Perbedaan ini disebabkan perbedaan
pigmen pada jaringan daun. Kloroplas merupakan salah satu pigmen fotosintetik
yang berperan penting dalam proses fotosintesis untuk menyerap energi matahari.
Kloroplas
atau zat hijau daun terdapat pada semua tumbuhan berwarna hijau. Kloroplas mengandung
klorofil. Pigmen fotosintesis ini terdapat pada membran tilakoid. Pengubahan
energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk
akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma.Klorofil sendiri hanya
merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai
fotosistem. Fotosistem adalah unit dari tumbuhan untuk menangkap energi
matahari (klorofil)
Proses
fotosintesis dimulai dengan energi cahaya diserap oleh protein berklorofil yang
biasa disebut pusat reaksi fotosintesis. Pada tumbuhan, protein ini tersimpan
di dalam organel yang disebut kloroplas, sedangkan pada bakteri, protein ini
tersimpan pada membran plasma. Sebagian energi cahaya yang dikumpulkan klorofil
disimpan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Sisa energi digunakanuntuk
memisahkan elektron dari zat seperti air. Elektron ini digunakan dalam reaksi
yang mengubah karbondioksia menjadi senyawa organik. Pada tumbuhan, alga, dan
cyanobacteria, ini dilakukan dalam suatu rangkaian reaksi yang disebut
siklusCalvin, namun rangkaian reaksi yangberbeda ditemukan pada beberapa
bakteri, misalnya siklus Krebs terbalik pada Chlorobium. Banyak organisme
fotosintesis memiliki adaptasi mengonsentrasikan atau menyimpan karbondioksida
untuk membantu mengurangi proses boros yang disebut fotorespirasi yang
menghabiskan sebagian dari gula yang dihasilkan selama fotosintesis.
Proses
fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan
alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri. Pada dasarnya,
rangkaian reaksi fotosintesis dibagi dua bagian utama yaitu reaksi terang
(memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan
karbon dioksida).
1. Reaksi Terang
Pada
reaksi terang, energi yang berasal dari matahari ( energi cahaya) akan diserap
oleh klorofil dan diubah menjadi energi kimia (untuk mensintesis NADPH dan ATP)
di dalam kloroplas. Reaksi terang terjadi di dalam grana. Salah satu pigmen
yang berperan secara langsung dalam reaksi terang adalah klorofil a. Di dalam
membran tilakoid, klorofil bersama-sama
dengan protein dan molekul organik berukuran kecil lainnya membentuk susunan
yang disebut fotosistem. Beberapa ratus klorofil a, klorofil b, dan karotenoid
membentuk suatu kumpulan sebagai “pengumpul cahaya” yang disebut kompleks
antena. Sebelum sampai ke pusat reaksi, energi dari partikel-partikel cahaya
(foton) akan dipindahkan dari satu molekul pigmen ke molekul pigmen yang lain.
Pusat reaksi merupakan molekul klorofil pada fotosistem, yang berfungsi sebagai
tempat terjadinya reaksi kimiawi (reaksi cahaya) fotosintesispertama kalinya.
Di
dalam membran tilakoid terdapat 2 macam fotosistem berdasarkan urutan penemuannya, yaitu
fotosistem I dan fotosistem II. Setiap fotosistem tersebut mempunyai klorofil
pusat reaksi yang berbeda, tergantung dari kemampuan menyerap panjang gelombang
cahaya. Klorofil pusat reaksi pada fotosistem I disebut P700, karena mampu
menyerap panjang gelombang cahaya 700 nm (spektrumnya sangat merah), sedangkan
pada fotosistem II disebut P680 (spektrum merah).
Cahaya
yang mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II akan membuatnya
melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi
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 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.
Dalam
fotosistem terdapat ratusan antena atau klorofil. Oleh karena itu, aliran
elektron pada reaksi terang akan mengikuti suatu rute tertentu. Ada dua aliran
elektron pada reaksi terang yaitu, aliran elektron Non-siklik dan aliran
elektron siklik.
a. Aliran elektron Non-siklik
Langkah
awal dari reaksi terang adalah transfer elektron tereksitasi dari klorofil
pusat reaksi menuju molekul khusus yang disebut akseptor elektron primer. Air
(H2O) diuraikan menjadi 2 ion hidrogen dan 1 atom oksigen kemudian melepaskan
O2. Elektron yang berasal dari air (H2O) menggantikan elektron yang hilang pada
P680. Sebagaimana sistem transportasi elektron pada respirasi aerobik,
transport electron pada reaksi terang ini melalui rantai transport elektron
menuju fotosistem I (P700). Secara berturut-turut, rantai elektron tersebut
yiatu: plastokuinon (Pq), merupakan
pembawa elektron; kompleks sitokrom dan plastosianin (Pc), merupakan protein
yang mengan dung tembaga. Adanya aliran elektron ini akan menghasilkan
energi-energi yang kemudian tersimpan sebagai ATP. Pembentukan ATP yang
menggunakan energi cahaya melalui aliran elektron non siklis pada reaksi terang
ini disebut fotofosforilasi non siklik.
Setelah
elektron mencapai fotosistem I (P700), elektron ditangkap oleh akseptor primer
fotosistem I. Elektron melalui rantai transport elektron ke-dua, yaitu melalui
protein yang mengandung besi atau feredoksin (Fd). Selanjutnya, enzim NADP+
reduktase mentransfer elektron ke NADP+ sehingga membentuk NADPH yang menyimpan
elektron berenergi tinggi dan berfungsi dalam sintesis gula dalam siklus
berikutnya yaitu siklus Calvin. Dengan demikian, reaksi terang menghasilkan ATP
dan NADPH.
b. Aliran elektron siklik
Pada
aliran elektron siklis ini, elektron dari akseptor primer fotosistem I
dikembalikan ke fotosistem I (P700) melalui feredoksin, kompleks sitokrom, dan
plastosianin. Oleh karena itu, pada aliran siklis ini menyebabkan produksi ATP
bertambah tetapi tidak terbentuk NADPH serta tidak terjadi pelepasan molekul
O2.
2. Reaksi Gelap (Siklus Calvin)
Bahan-bahan
yang dihasilkan dari reaksi terang akan digunakan dalam siklus Calvin. ATP
digunakan sebagai sumber energy dan NADPH sebagai tenaga pereduksi untuk
penambahan elektron berenergi tinggi. Siklus Calvin terjadi pada bagian
kloroplas yaitu stroma. Pada reaksi gelap ini, bahan untuk fotosintesis CO2
nantinya akan dibentuk menjadi molekul gula setelah melalui 3 tahapan, antara
lain:
a. Fiksasi Karbom
Pada
tahap ini, gula berkarbon 5 yang disebut ribulosa 1,5 bisfosfat (RuBP) mengikat
CO2 membentuk senyawa interme diate yang tidak stabil, sehingga terbentuk
3-fosfogliserat. Pembentukan tersebut dikatalisis oleh enzim RuBP karboksilase
atau rubisko. Sebagian besar tumbuhan dapat melakukakan fiksasi karbon dan
menghasilkan senyawa (produk) pertama berkarbon 3, yaitu 3-fosfo gliserat. Oleh
karena itu, tumbuhan yang dapat memfiksasi CO2 ini disebut tumbuhan C3.
Contohnya adalah tanaman padi, gandum, dan kedelai. Pada beberapa tumbuhan,
fiksasi karbon mendahului siklus Calvin dengan cara membentuk senyawa berkarbon
4 sebagai produk pertamanya. Tumbuhan seperti ini disebut tumbuhan C4. Contohnya adalah tebu, jagung, dan anggota
rumput-rumputan.
Tidak
seperti pada tumbuhan C3 dan C4, tumbuhan kaktus dan nanas membuka stomatanya
pada malam hari dan menutupnya pada siang hari. Pada saat stomata terbuka,
tumbuhan mengikatkan CO2 pada berbagai
asam organik. Cara fiksasi karbon ini pertama kali di temukan pada tumbuhan
famili Crassulaceae (tumbuhan penyimpan air) dan disebut metabolisme asam
krasulase (Crassulacean Acid Metabolism) sehingga tumbuhannya disebut tumbuhan
CAM. Asam organik (senyawa intermediate) yang dibuat pada malam hari disimpan
dalam vakuola sel mesofi l sampai pagi hari. Pada siang hari (stomata
tertutup), reaksi terang dapat memasukkan ATP dan NADPH untuk siklus Calvin.
Pada saat itu, asam organik melepaskanCO2 dan memasuki molekul gula (RuBP)
dalam kloroplas. Dengan demikian, baik tumbuhan C3, C4, maupun CAM akan
menggunakan siklus Calvin setelah fiksasi CO2 untuk membentuk molekul gula dari
karbondioksida.
b. Reduksi
Setiap
molekul 3-PGA menerima gugus fosfat dari ATP sehingga terbentuk 1,3
bisfosfogliserat. Elektron dari NADPH mereduksi 1,3 bisfosfogliserat dan
terbentuk 6 molekul gliseraldehid 3-fosfat (G3P), yang dikatalisis oleh G3P
dehidrogenase. Satu molekul G3P akan keluar sebagai molekul gula atau glukosa
dan senyawa organik lain yang diperlukan tumbuhan, sedangkan 5 molekul G3P yang
lain akan masuk ke tahapan regenerasi.
c. Pembentukan kembali (regenerasi) RuBP
Pada
tahapan terakhir siklus Calvin ini, RuBP sebagai pengikat CO2 dibentuk kembali
oleh 5 molekul G3P. RuBP siap untuk mengikat CO2 kembali dan siklus Calvin
dapat berlanjut kembali. Dengan demikian, molekul gula tidak akan terbentuk
hanya dengan reaksi terang atau siklus Calvin saja. Oleh karena itu, kedua
proses tersebut merupakan gabungan proses untuk terjadinya fotosintesis. Pada
proses fotosintesisjuga menghasilkan
molekul gula. Gula yang dibuat dalam kloroplas tersebut akan digunakan untuk
proses respirasi tumbuhan atau menyusun senyawa organik lainnya dalam sel
tumbuhan. Gula tersebut akan diedarkan ke seluruh bagian tumbuhan, dalam bentuk
gula sederhana seperti glukosa. Molekul-molekul gula berlebih yang terbentuk
selama fotosintesis dan tidak diedarkan, akan menumpuk atau disimpan di dalam
plastida sebagai sumber cadangan energy dalam bentuk amilum atau pati
(polisakarida).
C. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Proses
Fotosintesis
Fotosintesis
dipengaruhi oleh faktor internal maupun faktor eksternal. Faktor-faktor yang
mempengaruhi fotosintesis adalah sebagai berikut:
1. Konsentrasi karbon dioksida (CO2) di
udara, semakin tinggi konsentrasi CO2 di udara, maka laju fotosintesis semakin
meningkat.
2. Klorofil, semakin banyak jumlah klorofil
dalam daun maka proses fotosintesis berlangsung semakin cepat. Pembentukan
klorofil memerlukan cahaya matahari. Kecambah yang ditumbuhkan di tempat gelap
tidak dapat membuat klorofil dengan sempurna. Kecambah ini dikatakan mengalami
etiolasi, yaitu tumbuh sangat cepat (lebih tinggi/panjang dari seharusnya) dan
batang dan daunnya tampak bewarna pucat karena tidak mengandung klorofil. Umur
daun juga mempengaruhi laju fotosintesis. Semakin tua daun, kemampuan
berfotosintesis semakin berkurang karena adanya perombakan klorofil dan
berkurangnya fungsi kloroplas.
3. Cahaya, intensitas cahaya yang cukup
diperlukan agar fotosintesis berlangsung dengan efisien.
4. Air, ketersediaan air mempengaruhi laju
fotosintesis karena air merupakan bahan baku dalam proses ini.
5. Suhu, umumnya semakin tinggi suhunya,
laju fotosintesis akan meningkat, demikian juga sebaliknya. Namun bila suhu
terlalu tinggi, fotosintesis akan berhenti karena enzimenzim yang berperan
dalam fotosintesis rusak. Oleh karena itu tumbuhan menghendaki suhu optimum
(tidak terlalu rendah atau terlalu tinggi) agar fotosintesis berjalan secara
efisien.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang dapat di tarik dari pembahasan di atas adalah sebagai berikut:
1. Fotosintesis merupakan proses pembentukan
senyawa oganik (gula) dari karbon dioksida dengan bantkuan energy cahaya di
dalam struktur klorofil..
2. Rangkaian reaksi fotosintesis dibagi dua
bagian utama yaitu reaksi terang (memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak
memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
3. Factor-faktor yang mempengaruhi
fotosintesis
- Konsentrasi karbon dioksida (CO2)
- Klorofil
- Cahaya
- Suhu
- Air
DAFTAR PUSTAKA
http://hasanlombok811.blogspot.com/2012/03/makalah-biologi-umum-i-fotosintesis.html
http://biologigonz.blogspot.com/search/label/FOTOSINTESIS
http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis
Rochmah,
S. N., Sri Widayati, Mazrikhatul Miah. 2009. Biologi. Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta,
Tidak ada komentar:
Posting Komentar