fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pembuatan energi atau zat makanan/glukosa yang berlangsung atas peran cahaya matahari (photo = cahaya, synthesis = proses pembuatan/pengolahan) dengan menggunakan zat hara/mineral, karbon dioksida dan air. Makhluk hidup yang mampu melakukan fotosintesis adalah tumbuhan, alga dan beberapa jenis bakteri. Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan oleh proses fotosintesis.

Fungsi Fotosintesis

Fungsi Fotosintesis sebagai berikut:

1. Fungsi utama fotosintesis untuk memproduksi zat makanan berupa glukosa. Glukosa menjadi bahan bakar dasar pembangun zat makanan lainnya, yaitu lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi makanan bagi hewan maupun manusia. Oleh karena itu, kemampuan tumbuhan mengubah energi cahaya (sinar matahari) menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai makanan.
2. Fotosintesis membantu membersihkan udara, yaitu mengurangi kadar CO₂ (karbon dioksida) di udara karena CO₂ adalah bahan baku dalam proses fotosintesis. Sebagai hasil akhirnya, selain zat makanan adalah O₂ (Oksigen) yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan.
3. Kemampuan tumbuhan berfotosintesis selama masa hidupnya menyebabkan sisa-sisa tumbuhan yang hidup masa lalu tertimbun di dalam tanah selama berjuta-juta tahun menjadi batubara menjadi salah satu sumber energi saat ini.

Proses Fotosintesis

Fotosintesis berlangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi terang (memerlukan cahaya matahari) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya matahari)

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 fotosintesis. Reaksi terang di sebut juga fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.

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.
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 Calin-Benson 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 phosphoenolpyruvate carboxylase.
produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.

 PENGARUH INTENSITAS CAHAYA DAN SUHU TERHADAP LAJU FOTOSINTESIS

1. Tujuan

Melihat pengaruh suhu dan intensitas cahaya terhadap laju fotosintesis dengan mengukur banyaknya O₂ yang dikeluarkan.

1. Pendahuluan

Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan yang berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari (dalam bentuk foton) ditangkap dan diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH). Energi kimia tersebut akan digunakan sebagai bahan baku pembentukan karbohidrat, yang disusun melalui fiksasi karbondioksida dan air (Devlin, 1975). Fotosintesis dapat diartikan juga sebagai suatu proses biokimia 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 (http://en.wikipedia.org).
Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa faktor, yaitu: faktor yang dapat mempengaruhi secara langsung maupun faktor yang tidak mempengaruhi secara langsung. Faktor yang memengaruhi langsung adalah kondisi lingkungan, seperti: intensitas cahaya, suhu, konsentrasi karbon dioksida, kadar air, dan kadar fotosintat. Faktor yang memengaruhi secara tidak langsung, yakni: terganggunya beberapa fungsi organ yang penting bagi proses fotosintesis dan tahap pertumbuhan tanaman. Proses fotosintesis sebenarnya peka terhadap beberapa kondisi lingkungan yang memengaruhi secara langsung (direct), sehingga factor-faktor itu dikenal juga sebagai faktor pembatas dalam laju fotosintesis (http://www.tutorvista.com).
III. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Jumlah Gas yang Dihasilkan pada Intensitas Cahaya yang Diberikan

Jarak Cahaya (cm)	Intensitas Cahaya Relatif	Jumlah Gas (mm/waktu)
		20°C	30°C
15	100	20	27,75
25	36	27,5	10,5
60	6,25	10	12,25
120	1,5625	2,5	5,5

IV. Pembahasan
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. Selain bahan anorganik tersebut, cahaya matahari juga sangat berperan penting dalam proses fotosintesis, oleh sebab itu tumbuhan disebut juga sebagai organism fotoautotrof. Proses fotosintesis mengikuti persamaan reaksi sebagai berikut :
6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂
Praktikum ini membahas mengenai pengaruh intensitas cahaya dan suhu terhadap laju fotosintesis dari tumbuhan air, Hydrilla sp. yang diamati dengan menggunakan mikroburet audus. Berdasarkan hasil pengamatan, terjadi perbedaan volume oksigen yang dihasilkan oleh Hydrilla sp. pada jarak sumber cahaya yang berbeda. Semakin dekat dengan sumber cahaya, akan semakin banyak jumlah oksigen yang dihasilkan. Hal tersebut dapat diamati dari semakin banyaknya gelembung-gelembung udara yang terbentuk pada pipa kapiler mikroburet audus. Gelembung-gelembung ini awalnya berukuran kecil, kemudian membesar ketika bergabung dengan gelembung lainnya. Jarak sumber cahaya yang lebih dekat dengan tanaman, mengindikasikan jumlah cahaya/intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman akan semakin besar. Diasumsikan pada jarak sebesar 15 cm, intensitas cahayanya adalah 100. Nilai ini akan semakin menurun seiring dengan jarak sumber cahaya yang menjauh.
Tak hanya pengaruh intensitas cahaya, namun suhu air sebagai habitat hydrilla sp. Juga memiliki pengaruh yang cukup signifikan. Terlihat perbedaan yang cukup besar antara perlakuan 20°C dan 30°C, yakni pada suhu yang lebih tinggi laju fotosintesis menjadi meningkat dengan volume gelembung udara (O2) yang semakin membesar. Hasil demikian diperoleh karena enzim yang mengatur proses fotosintesis pada tumbuhan bekerja optimum pada suhu 30°C. Enzim-enzim ini mengkatalis reaksi fotosintesis agar berlangsung secara efisien dan efektif (www.tutorvista.com).
Selain factor intensitas cahaya dan suhu, terdapat beberapa factor lain yang mendorong laju fotosintesis, yaitu : konsentrasi CO2, konsentrasi klorofil, air, aplikasi, dan titik kompensasi. Kenaikan konsentrasi CO2 sebesar 0,1% dan konsentrasi klorofil akan berpengaruh secara signifikan hingga mencapai 2 kali lipat laju fotosintesis semula. Air merupakan salah satu factor pembatas dalam laju fotosintesis, karena membukanya stomata daun untuk memperoleh CO2 akan berdampak bagi transpirasi air oleh tumbuhan. Apabila kondisi transpirasi ini berlebihan, maka akan sangat merugikan tumbuhan. Titik kompensasi yang terlalu kecil juga dapat menghambat fotosintesis untuk mencapai kondisi optimum. Jumlah CO2 yang dilepaskan selama proses respirasi terlalu besar, dan tidak seimbang denagn jumlah CO2 yang diserap untuk fotosintesis. Hal tersebut akan merugikan tumbuhan, karena cadangan makanan terbatas, namun respirasi dalam jumlah besar terus berlangsung (www.neiljohan.com).
Laju fotosintesis yang telah mencapai kapasitas maksimum, akan dibatasai oleh faktor pembatas. Faktor ini akan mencegah laju fotosintesis dari naik di atas tingkat tertentu, bahkan jika kondisi lainnya yang diperlukan untuk fotosintesis ditingkatkan. Setelah kondisi maksimum ini tercapai, laju fotosintesis akan kembali menurun akibat dari factor pembatas ini. Penurunan ini dapat terlihat dari belokan maupun patahan pada grafik. Terlihat dari grafik bahwa factor pembatas pada suhu 20°C ketika intensitas cahaya bernilai 36, dan menurun pada intensitas cahaya 100. Namun demikian, hasil percobaan ini dapat saja terpapar beberapa kesalahan sehingga hasil yang diperoleh kurang tepat. Seperti kesalahan praktikan ketika mengukur panjang gelembung, maupun ketidaktepatan sewaktu memasang alat yang memungkinkan O₂ yang dihasilkan tidak seluruhnya masuk ke dalam mikroburet audus (www.123helpme.com).

1. Kesimpulan

Fotosintesis adalah suatu mekanisme pembentukan zat makanan yang dilakukan oleh organisme fotoautotrof dengan menggunakan CO2, air, dan cahaya matahari. Laju fotosintesis dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan suhu, yaitu semakin tinggi intensitas cahaya dan suhu yang berlangsung selama proses tersebut, maka fotosintesis akan berlangsung semakin cepat. Besarnya laju fotosintesis dapat diamati dari jumlah O2 ynag dihasilkan. Selain kedua faktor di atas, fotosintesis juga dipengaruhi oleh : konsentrasi karbon dioksida, konsentrasi klorofil, air, dan titik kompensasi. Laju fotosintesis juga dikontrol oleh suatu faktor pembatas ketika telah mencapai kondisi maksimum.