NAMA: AINI
RIZKIANA
NIM: 1005015068
KELAS:
REGULER PAGI B
PRODI: PENDIDIKAN
BIOLOGI 2010
TOPIK
: RESPIRASI
TANGGAL
: 19 Mei 2012
MATERI
:
Fotosintesis
(dari bahasa Yunani φώτο- [fó̱to-], "cahaya," dan σύνθεσις
[sýnthesis], "menggabungkan", "penggabungan") adalah suatu
proses biokimia pembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan oleh
tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil.
Selain tumbuhan berklorofil, makhluk hidup non-klorofil lain yang
berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri. Organisme ini
berfotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta
bantuan energi cahaya matahari.
Organisme
fotosintesis disebut fotoautotrof karena mereka dapat membuat makanannya
sendiri. Pada tanaman, alga, dan cyanobacteria, fotosintesis dilakukan dengan
memanfaatkan karbondioksida dan air serta menghasilkan produk buangan oksigen.
Fotosintesis sangat penting bagi semua kehidupan aerobik di Bumi karena selain
untuk menjaga tingkat normal oksigen di atmosfer, fotosintesis juga merupakan
sumber energi bagi hampir semua kehidupan di Bumi, baik secara langsung
(melalui produksi primer) maupun tidak langsung (sebagai sumber utama energi
dalam makanan mereka), kecuali pada organisme kemoautotrof yang hidup di
bebatuan atau di lubang angin hidrotermal di laut yang dalam. Tingkat
penyerapan energi oleh fotosintesis sangat tinggi, yaitu sekitar 100 terawatt,
atau kira-kira enam kali lebih besar daripada konsumsi energi peradaban manusia.
Selain energi, fotosintesis juga menjadi sumber karbon bagi semua senyawa
organik dalam tubuh organisme. Fotosintesis mengubah sekitar 100–115 petagram
karbon menjadi biomassa setiap tahunnya.
Meskipun
fotosintesis dapat berlangsung dalam berbagai cara pada berbagai spesies,
beberapa cirinya selalu sama. Misalnya, prosesnya selalu dimulai dengan energi
cahaya diserap oleh protein berklorofil yang 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
dari energi cahaya yang dikumpulkan oleh klorofil disimpan dalam bentuk
adenosin trifosfat (ATP). Sisa energinya digunakan untuk 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 siklus Calvin, namun
rangkaian reaksi yang berbeda ditemukan pada beberapa bakteri, misalnya siklus
Krebs terbalik pada Chlorobium. Banyak organisme fotosintesis memiliki adaptasi
yang mengonsentrasikan atau menyimpan karbondioksida. Ini membantu mengurangi
proses boros yang disebut fotorespirasi yang dapat menghabiskan sebagian dari
gula yang dihasilkan selama fotosintesis.
Organisme
fotosintesis pertama kemungkinan berevolusi sekitar 3.500 juta tahun silam,
pada masa awal sejarah evolusi kehidupan ketika semua bentuk kehidupan di Bumi
merupakan mikroorganisme dan atmosfer memiliki sejumlah besar karbondioksida.
Makhluk hidup ketika itu sangat mungkin memanfaatkan hidrogen atau hidrogen
sulfida--bukan air--sebagai sumber elektron. Cyanobacteria muncul kemudian,
sekitar 3.000 juta tahun silam, dan secara drastis mengubah Bumi ketika mereka
mulai mengoksigenkan atmosfer pada sekitar 2.400 juta tahun silam. Atmosfer
baru ini memungkinkan evolusi kehidupan kompleks seperi protista. Pada
akhirnya, tidak kurang dari satu miliar tahun silam, salah satu protista
membentuk hubungan simbiosis dengan satu cyanobacteria dan menghasilkan nenek
moyang dari seluruh tumbuhan dan alga. Kloroplas pada Tumbuhan modern merupakan
keturunan dari cyanobacteria yang bersimbiosis ini.
1. Fotosintesis
pada tumbuhan
Tumbuhan
bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari
senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk
menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk
menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Berikut ini adalah persamaan
reaksi fotosintesis yang menghasilkan glukosa:
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6
(glukosa) + 6O2
Glukosa dapat
digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula
digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler
yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan.[13] Secara umum reaksi yang
terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada
respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk
menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.
Tumbuhan
menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang
memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut
kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis.
Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung
kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun
terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta
kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis
tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian
besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari
lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar
Matahari ataupun penguapan air yang berlebihan
2. Fotosintesis
pada alga dan bakteri
Alga terdiri
dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya
terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks
tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya
saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka
panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga
menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil
saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang
dihasilkan oleh organisme lain.
Proses fotosintesis
terdiri dari dua tahap yang disebut reaksi terang, yang membutuhkan cahaya dan
melibatkan pemecahan air serta pelepasan oksigen, dan reaksi gelap atau siklus
Calvin, yang mengubah karbon dioksida menjadi gula.
Hingga sekarang
fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum
bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses
vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang
ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan,
organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum,
semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di
organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma.
Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan
terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya,
rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi
terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya
tetapi memerlukan karbon dioksida). Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal:
granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. 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.
Organisme
fotosintesis itu autotrof, yang berarti bahwa mereka menyimpan energi, mereka
dapat menyintesis makanan langsung ari karbondioksida, air, dan menggunakan
energi dari cahaya. Mereka menumbuhkannya sebagai bagian dari energi potensial
mereka. Akan tetapi, tidak semua organisme menggunakan cahaya sebagai sumber
energi untuk melaksanakan fotosintesis, karena fotoheterotrof menggunakan
senyawa organik, dan bukan karbondioksida, sebagai sumber energi.[2] Pada
tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, fotosintesis menghasilkan oksigen. Ini
disebut fotosintesis oksigen. Walaupun ada beberapa perbedaan antara fotosintesis
oksigen pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, secara umum prosesnya cukup
mirip pada organisme-organisme tersebut. Akan tetapi, ada beberapa jenis
bakteri yang melakukan fotosintesis anoksigen, yang menyerap karbondioksida
namun tidak menghasilkan oksigen.
Karbondioksida
diubah menjadi gula dalam suatu proses yang disebut fiksasi karbon. Fiksasi
karbon adalah reaksi redoks, jadi fotosintesis memerlukan sumber energi untuk
melakukan proses ini, dan elektron yang diperlukan untuk mengubah karbondioksida
menjadi karbohidrat, yang merupaan reaksi reduksi. Secara umum, fotosintesis
adalah kebalikan dari respirasi sel, yang mana glukosa dan senyawa lainnya
teroksidasi untuk menghasilkan karbondioksia, air, dan menghasilkan energi
kimia. Namun, dua proses itu berlangsung melalui rangkaian reaksi kimia yang
berbeda dan pada kompartemen sel yang berbeda.
Persamaan umum untuk fotosintesis
adalah sebagai berikut:
2n CO2 + 2n DH2 + foton →
2(CH2O)n + 2n DO
Karbondioksida + donor elektron +
energi cahaya → karbohidrat + donor elektron teroksidasi
Pada fotosintesis okesigen air
adalah donor elektron dan, karena merupakan hidrolisis melepaskan oksigen,
persamaan untuk proses ini adalah:
2n CO2 + 4n H2O + foton →
2(CH2O)n + 2n O2 + 2n H2O
karbondioksida + air + energi
cahaya → karbohidrat + oksigen + air
Seringkali 2n molekul air
dibatalkan pada kedua pihak, sehingga menghasilkan:
2n CO2 + 2n H2O + foton →
2(CH2O)n + 2n O2
karbondioksida + air + energi
cahaya → karbohidrat + oksigen
Proses lainnya menggantikan senyawa
lainnya (Seperti arsenit) dengan air pada peran suplai-elektron; mikroba
menggunakan cahaya matahari untuk mengoksidasi arsenit menjadi arsenat:[34]
Persamaan untuk reaksinya adalah sebagai berikut:
CO2 + (AsO33–) + foton → (AsO43–)
+ CO [35]
karbondioksida + arsenit + energi
cahaya → arsenat + karbonmonoksida (digunakan untuk membuat senyawa lainnya
dalam reaksi berikutnya)
Fotosintesis
terjadi dalam dua tahap. Pada tahap pertama, reaksi terang atau reaksi cahaya
menyerap energi cahaya dan menggunakannya untuk menghasilkan molekul penyimpan
energi ATP dan NADPH. Pada tahap kedua, reaksi gelap menggunakan produk ini
untuk menyerap dan mengurangi karondioksida.
Sebagian besar
organisme yang melakukan fotosintesis untuk menghasilkan oksigen menggunakan
cahaya nampak untuk melakukannya, meskipun setidaknya tiga menggunakan radiasi
inframerah
Fotosintesis
adalah suatu proses biokimia anabolisme, 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. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah
melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
KESIMPULAN :
Fotosintesis
adalah suatu proses pembuatan makanan oleh tumbuhan dengan menggunakan cahaya
matahari, air, dan karbon dioksida. Pada dasarnya, rangkaian reaksi
fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan
cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon
dioksida).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
semoga bermanfaat.... kalo ada yang salah,, mungkiin ada kritik dan sebagaiinya.. komenn aja, sebagai masukan. terima kasih.