Makalah Biosel Dan Molekuler

MAKALAH BIOSEL DAN MOLEKULER FOTOSINTESIS & KLOROPLAS

Oleh:

Floriana Jijiana Jawa Tobin Hildegardis Mariana Sasi Meylinda Susana Penna Sry W. U. Lima

JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK UNIVERSITAS NUSA CENDANA KUPANG 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah senantiasa melimpahkan Rahmat dan Hidayah- nya sehingga kita semua dalam keadaan sehat walafiat dalam menjalankan aktifitas sehari-hari. Penyusun juga panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Kuasa, karena hanya dengan berkat-Nya “Makalah Fotosintesis dan Kloroplas” ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari betul sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, laporan lengkap ini tidak akan terwujud dan masih jauh dari sempurna, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis berharap saran dan kritik demi perbaikan-perbaikan lebih lanjut. Akhirnya penulis berharap, semoga laporan lengkap ini dapat memberikan manfaat bagi yang membutuhkan.

Kupang, 27 Oktober 2017

Penulis

BAB I PNDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tumbuhan adalah organisme eukariota multiseluler yang tergolong ke dalam kerajaan Plantae. Tanaman hijau memiliki dinding sel yang kokoh mengandung selulosa. Hampir semua anggota tumbuhan bersifat autotrof, yakni memproduksi energi sendiri dengan mengubah energi cahaya matahari melalui proses yang disebut fotosintesis dalam organel sel bernama kloroplas. Dalam kelangsungan hidupnya tumbuhan sangat membutuhkan energi dan makanan. Tumbuhan dapat memperoleh energi dan makanan melalui sebuah proses yang disebut fotosintesis. Pada Klorofil ini sendiri ada di dalam bagian organel bernama kloroplast. Dengan fotosintesislah tumbuhan bisa menghasilkan makanan dan memperoleh energinya demi kelangsungan hidupnya. Fotosintesis adalah peristiwa sintesis atau penyusunan zat organik yang terdiri dari gula dari zat anorganik yang terdiri dari air dan karbon dioksida dengan bantuan energi cahaya atau foton matahari. Dalam fotosintesis, dihasilkan glukosa atau karbohidrat dan oksigen. Karbohidrat inilah yang menjadi nutrisi bagi tumbuhan. Karbohidrat digunakan sebagai sumber energi dan bahan untuk membuat senyawa lain yang dibutuhkan tumbuhan. Sebagian dari karbohidrat ini disimpan sebagai cadangan makanan. Jika tumbuhan dimakan hewan atau manusia, maka terjadi perpindahan energi dari energi matahari menjadi energi kimia dalam tumbuhan kemudian berpindah ke tubuh hewan atau manusia. Jika hewan itu dimakan hewan lain, maka akan disertai pula dengan perpindahan energi. Jadi sumber energi utama bagi kehidupan di bumi ini adalah matahari. Fotosintesis ini secara sederhana dapat diartikan sebagai sebuah proses pembuatan makanan yang di lakukan pada tumbuhan yang memiliki warna hijau dengan cara melibatkan sebuah cahaya matahari. Selain sinar matahari pada proses fotosintesis ini melibatkan beberapa enzim. Pada proses fotosintesis ini sering dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan, dan beberapa jenis alga serta bakteri yang akan menghasilkan sebuah energi yang dapat digunakan di dalam berbagai aktivitas. Dan sebuah Energi tersebut juga disebut dengan nutrisi.Hampir semua makhluk hidup sangat

bergantung pada hasil fotosintesis. Sehingga fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Organisme yang mampu menyusun senyawa organik dari senyawa anorganik dinamakan organisme autrotof. Di bagian daun tumbuhan terdapat 2 lapisan sel yang memiliki nama mesofil. Pada bagian ini terdapat setengah juta kloroplast tersebar disetiap millimeter persegi. Kemudian Cahaya matahari akan melewati lapisan epidermis tanpa warna lalu menuju mesofil. Yang Pada bagian ini sebagian besar kegiatan dari fotosintesis berlangsung. Maka dari itu setiap tumbuhan sangat membutuhkan sebuah klorofil atau yang biasa di sebut dengan hijau daun agar dapat melakukan sebuah proses fotosintesis.

1.2 Rumusan Masalah Masalah yang akan dibahas dalam makalah ini: 1. Apa pengertian fotosintesis? 2. Bagaimana proses terjadinya fotosintesis? 3. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi fotosintesis?

1.3 Tujuan Tujuan yang akan dibahas dalam makalah ini: 1. Untuk mengetahui pengertian dari fotosintesis 2. Untuk mengetahui proses yang terjadi pada fotosintesis 3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Fotosintesis Menurut ilmu biologi, Fotosintesis adalah proses pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi kimia kemudian menyimpannya dalam bentuk glukosa. Proses ini terjadi hanya pada tumbuhan dan beberapa ganggang (Kingdom Protista). Tumbuhan hanya memerlukan cahaya, CO2, dan H2O untuk membentuk glukosa. Proses fotosintesis terjadi di kloroplas, lebih khususnya yaitu pigmen hijau yang terlibat dalam fotosintesis. Fotosintesis terjadi terutama pada daun. Bagian khas dari daun meliputi epidermis atas dan bagian bawah daun, mesofil daun, bundel vaskuler dan stomata. Sel-sel epidermis atas dan bawah tidak memiliki kloroplas sehingga fotosintesis tidak dapat terjadi. Bagian tersebut hanya berfungsi sebagai pelindung bagi daun. Pada stomata terdapat lubang yang berada terutama pada epidermis bawah dan untuk pertukaran udara, stomata akan membiarkan CO2 masuk dan akan mengeluarkan O2. Bundel vaskuler atau pembuluh darah yang terdapat di daun merupakan bagian dari sistem transportasi tumbuhan, dimana air dan nutrisi bergerak disekitar pabrik yang diperlukan.

2.2 Proses Fotosintesis 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. Fotosintesis berasal dari dua kata yaitu Photo yang berarti Cahaya dan Synthesis yang berarti proses pembuatan atau pengolahan. Proses fotosintesis merupakan proses mengolah bahan yang sederhana menjadi bahan yang kompleks dengan menggunakan

bantuan

dari

cahaya.

Bahan sederhana yang digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis adalah karbon dioksida dan air. Tumbuhan umumnya mendapat karbon dioksida dari udara dan mendapatkan air dari tanah. Karbon dioksida diubah menjadi gula. Hasil sampingan proses ini adalah gas oksigen. Proses atau reaksi ini sangat memerlukan energi yang secara alami didapat dari cahaya matahari. Energi dari cahaya matahari itu diserap dari klorofil yang terdapat pada tumbuhan.

Sebenarnya, proses fotosintesis bukanlah reaksi tunggal, melainkan terdiri dari beberapa tahap reaksi yang kompleks. Reaksi tersebut dapat menghasilkan oksigen dan glukosa. Glukosa tersebut 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. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada proses respirasi, gula atau 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. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan secara sederhana sebagai berikut.

1. Tahap – tahap Fotosintesis Proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas melalui dua tahap reaksi. Kedua reaksi tersebut diantaranya adalah reaksi terang dan reaksi gelap. Kedua reaksi tersebut akan dijelaskan sebagai berikut

:

A. Reaksi Terang Reaksi terang berlangsung di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah struktur bentukan membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan dalam kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam proses fotosintesis. Dalam reaksi terang ini, klorofil menyerap cahaya nila. Energi yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air. Reaksi tersebut disebut reaksi fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan penguraian atau pemecahan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen. Reaksi fotolisis dapat ditulis sebagai berikut : B. Reaksi gelap

Reaksi gelap berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi terang. Reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang. Ada dua macam siklus, yaitu siklus CalinBenson dan siklus hatch-Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan adalah pada siklus hatch-Slack adalah enzim phosphoenolpyruvate carboxylase. Produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.

2. Hasil Akhir Fotosintesis Secara umum karbohidrat dianggap sebagai hasil akhir fotosintesis. Namun patut diperhatikan istilah karbohidrat tersebut dapat berupa monosakarida, disakarida, dan polisakaria. Sebenarnya hasil akhir fotosintesis adalah gula sederhana beratom C-3. Senyawa ini sangat mudah bereaksi, sehingga sebelum diangkut perlu diubah terlebih dahulu menjadi gula lain, misalnya glukosa. Glukosa diangkut melalui floem ke sel-sel daun yang lain yang tidak berfotosintesis, yakni sel-sel batang dan sel-sel akar untuk keperluan tumbuhan itu sendiri. Sisanya diubah ke dalam bentuk lain yaitu menjadi amilum, protein dan lipid yang disimpan untuk cadangan makanan. Cadangan makanan terutama di simpan didalam akar dan batang, tapi ada juga yang di simpan dalam

daun.

Hasil lain dari proses fotosintesis yaitu berupa oksigen. Oksigen dilepas ke lingkungan melaui stomata. Oksigen yang dilepas dimanfaatkan oleh organisme lain untuk proses pernapasan.

2.3 Faktor-Faktor yang mempengaruhi Proses Fotosintesis Beberapa faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis dibagi menjadi 9 bagian yaitu sebagai berikut: 1. Cahaya Cahaya merupakan sumber energi untuk proses fotosintesis. Energi cahaya yang diserap oleh tumbuhan tergantung pada intensitas sumber cahaya, panjang gelombang cahaya, dan lamanya

penyinaran yang terjadi. Pada batas-batas tertentu, semakin tinggi intensitas cahaya matahari maka semakin banyak energi cahaya yang diserap oleh klorofil, sehingga laju fotosintesis semakin meningkat. Cahaya matahari dengan intensitas terlalu tinggi akan menimbulkan kerusakan pada klorofil. 2. Kadar air Kekurangan air atau kekeringan dapat menyebabkan stomata atau mulut daun menjadi tertutup, dan dapat menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju proses fotosintesis.

3. Konsentrasi Karbon Dioksida Laju fotosintesis akan dapat ditingkatkan dengan meningkatkan CO2 atau karbon dioksida udara. Semakin banyak CO2, maka semakin baiklah proses fotosintesis. Namun, kadar karbon dioksida yang terlalu tinggi dapat meracuni atau menyebabkan stomata tertutup, sehingga laju fotosintesis menjadi terhambat. Untuk itu, kenaikkan karbondioksida atau CO2 harus disesuaikan dengan intensitas cahaya. Jika konsentrasi karbondioksida tidak mencukupi laju fotosintesis akan turun. Apabila konsentrasi karbondioksida ditingkatkan pelan-pelan maka laju fotosintesis akan meningkat hingga pada tingkat tertentu. 4. Suhu Suhu, mempengaruhi kerja enzim untuk fotosintesis. Bila suhu naik 100 , kerja enzim meningkat dua kali lipat. Hal ini terjadi pada suhu tertentu, bila suhu terlalu tinggi, justru merusak enzim. Kebanyakan tumbuhan mengadakan fotosintesis dengan baik pada kisaran suhu 10-35 0 . 5. Oksigen Kenaikan kadar oksigen dapat menghambat fotosintesis karena oksigen merupakan komponen untuk respirasi. Oksigen akan bersaing dengan karbondioksida untuk mendapat hidrogen. 6. Kandungan Klorofil Kandungan klorofil dari setiap tumbuhan berbeda-beda. Untuk membedakannya dapat dilihat pada warna daun. Daun yang menguning atau berwarna kekuningan berarti kadar klorofilnya relatif masih sangat kurang. Sebaliknya, jika daun berwarna hijau, maka daun tersebut memiliki kadar klorofil yang relatif tinggi. Jika kekurangan klorofil, maka akan menurunkan laju fotosintesis. Dalam memenuhi kekurangan klorofil, tumbuhan sangat memerlukan sejumlah ion

anorganik tertentu untuk membuat pigmen klorofil. Ion itu adalah Mg (Magnesium) dan N (Nitrogen).. 8. Kadar Fotosintat (hasil fotosintesis) Jika kadar fotosintat seperti gula berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. 9. Tahap Pertumbuhan Pada saat masih kecambah, tumbuhan lebih rajin fotosintesis daripada yang sudah besar karena yang sedang tumbuh butuh banyak energi untuk tumbuh membesar. Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. mm