Gambar Sampul IPA · Bab 8 Fotosintesis
IPA · Bab 8 Fotosintesis
AgusKrisno

24/08/2021 15:03:34

SMP 8 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

FOTOSINTESIS

BAB

8

Mengapa

warna daun-

daun ini hijau,

ya? Bukan

warna lain?

Karena di dalamnya

terdapat zat hijau daun

yang berguna untuk

proses fotosintesis.

Berarti fotosintesis

terjadi di daun,

ya?

Setelah mempelajari bab

ini kita akan memahami

fotosintesis pada tanaman.

Betul, fotosintesis

berlangsung pada daun.

Untuk lebih memahami

peristiwa fotosistesis, yuk

kita pelajari bab 8 ini. Bab

ini mengupas mengenai

peristiwa fotosintesis pada

tanaman.

84

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

P

ernahkah kamu memerhatikan tanaman yang tumbuh di tempat yang cukup terkena sinar matahari?

Bagaimana halnya dengan tanaman yang terletak di tempat yang gelap? Tanaman yang tumbuh di

tempat yang mendapat cukup sinar matahari langsung biasanya tumbuh lebih bagus. Daunnya lebih

segar dan subur.

Tumbuhan membutuhkan energi sinar matahari untuk membuat makanannya. Proses membentuk

makanan menggunakan sinar matahari ini disebut fotosintesis. Bagaimanakah terjadinya fotosintesis

itu? Mari kita pelajari bersama.

Kata kunci:

fotosintesis – klorofil – reaksi gelap – reaksi terang

Gambar 8.1

Sinar matahari menjadi sumber energi bagi tumbuhan

Gerbang

A.

Apakah Fotosintesis Itu?

Fotosintesis

merupakan proses pemanfaatan energi matahari yang dilakukan

oleh tumbuhan hijau untuk mengubah bahan kimia anorganik menjadi bahan

makanan. Cahaya matahari yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah

spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah.

Selama proses fotosintesis dihasilkan karbohidrat dan oksigen. Volume

oksigen sebagai hasil proses fotosintesis dapat diukur. Oleh sebab itu, untuk

mengetahui tingkat produksi fotosintesis dapat dilakukan dengan mengukur

volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik.

Peristiwa terjadinya fotosintesis berlangsung pada

kloroplas

. Kloroplas merupakan

suatu organela yang di dalamnya terdapat zat hijau daun atau

klorofil

. Klorofil

mampu menyerap spektrum warna yang dipancarkan oleh sinar matahari.

Kloroplas terdapat pada jaringan pagar dan jaringan bunga karang.

Dok. CAP

Fotosintesis

Rep. www.balances.com

85

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas:

1. Stroma

Stroma

merupakan membran ganda yang melingkupi

ruangan yang berisi cairan

.

Membran tersebut membentuk suatu

sistem membran tilakoid yang berbentuk bangunan yang disebut

kantung tilakoid.

2. Grana

Grana

merupakan lapisan-lapisan yang terdiri atas kantung-

kantung tilakoid.

Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan mengubah energi

cahaya menjadi energi kimia. Peristiwa tersebut berlangsung di dalam

tilakoid. Pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di

stroma.

B.

Tahapan Fotosintesis

Proses fotosintesis berlangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi terang dan

reaksi gelap.

1. Reaksi Terang

Reaksi terang

terjadi pada grana. Di

dalam reaksi terang, tumbuhan menang-

kap air dan CO

2

kemudian mengolahnya

menggunakan sumber energi cahaya

matahari yang ditangkap oleh klorofil.

Selanjutnya, gula dan air tersebut dengan

bantuan sinar matahari diubah menjadi

gula (glukosa), O

2

, dan uap air. O

2

dan

uap air dikeluarkan dari dalam tubuh tum-

buhan, sedangkan gula dijadikan bahan

makanan tumbuhan tersebut.

Tahukah kamu mengapa kita merasa

segar jika berada di bawah pohon pada waktu siang hari? Hal itu disebabkan

karena proses fotosintesis pada pohon tersebut menghasilkan O

2

dan H

2

O

(uap air) yang menjadikan udara lebih segar.

Secara garis besar, proses berlangsungnya fotosintesis dapat diuraikan

sebagai berikut.

a. Cahaya mencapai sel-sel daun yang mengandung klorofil.

b. Klorofil menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.

c. Udara yang mengandung karbon dioksida masuk ke dalam daun daun

melalui

stomata

. Selanjutnya, karbon dioksida tersebut menyebar di

antara sel-sel daun.

d. Akar menyerap air yang dibutuhkan tanaman untuk proses fotosintesis.

Air tersebut mengalir dari akar menuju batang kemudian ke daun.

Gambar 8.3

Udara di bawah pohon terasa lebih

sejuk

Dok. Penerbut

Gambar 8.2

Penampang daun

Rep. umber ensiklopedia sains tumbuhan

Reaksi Terang

86

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

2. Reaksi Gelap (siklus Calvin)

Reaksi gelap

(siklus Calvin) terjadi di dalam stroma (rongga daun). Pada

siklus Calvin, H

2

yang terlepas dari molekul air (H

2

O) akan diikat oleh NADP

dan terbentuklah NADPH

2

, sedang O

2

tetap dalam keadaan bebas. Pada

reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik (berulang) yang membentuk gula dari

CO

2

dan energi (ATP dan NADPH). Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya.

Energi yang digunakan dalam siklus Calvin diperoleh dari reaksi terang.

Ketika berlangsung reaksi gelap terjadi proses respirasi seluler. Glukosa

yang diperoleh pada reaksi terang digunakan oleh tanaman untuk membentuk

senyawa organik lain seperti selulosa yang merupakan komponen utama

tubuh tumbuhan dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar.

Respirasi pada tumbuhan berlangsung pada malam hari. Tumbuhan

berespirasi dan mengeluarkan CO

2

, uap air, dan energi. Oleh karena itu,

pada malam hari udara di bawah tumbuhan terutama yang berdaun banyak

akan terasa pengap, sedikit lembab dan gerah. Karbon dioksida bersifat

menyerap kalor dari sekeliling sehingga menyebabkan udara menjadi gerah.

Udara lembab yang dirasa adalah karena uap air yang dikeluarkan.

Reaksi Gelap

e. Molekul air dipecah oleh energi cahaya menjadi oksigen dan hidrogen.

Molekul hidrogen bergabung dengan molekul CO

2

membentuk glukosa.

f.

Hasil fotosintesis berupa glukosa dan oksigen.

Skema berlangsungnya fotosintesis dapat kamu lihat pada gambar

berikut.

Matahari

Energi cahaya

Klorofil

+

CO

2

+ Air

Glukosa + Oksigen

Gambar 8.4

Skema fotosintesis

Air berasal dari tanah

yang diserap oleh akar

O

2

dilepas di udara

CO

2

di udara

87

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

Spektrum Cahaya Fotosintesis

Proses fotosintesis terjadi dengan bantuan sinar matahari. Dari semua radiasi

matahari yang dipancarkan, hanya panjang panjang gelombang yang berada pada

kisaran cahaya tampak dengan panjang gelombang 380–700 nm yang dapat

digunakan untuk proses fotosintesis.

Cahaya tampak terbagi atas beberapa spektrum, antara lain sebagai berikut.

a. Cahaya merah

Spektrum cahaya merah mempunyai panjang gelombang antara

610–700 nm.

b. Cahaya hijau–kuning

Spektrum cahaya hijau–kuning mempunyai panjang gelombang 510–600

nm.

c. Cahaya biru

Spektrum cahaya biru memiliki panjang gelombang antara 410–500 nm.

d. Cahaya violet

Spektrum cahaya violet mempunyai panjang gelombang <400 nm.

Tiap-tiap spektrum cahaya mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap

proses fotosintesis. Hal ini terkait pada jenis dan sifat pigmen di dalam kloroplas

pada saat menangkap cahaya dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada

membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu.

Pigmen yang berbeda menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang

berbeda pula.

Kerja Mandiri 1

Kerjakan dengan baik di buku tugasmu!

1. Sebutkan bagian daun yang berperan dalam fotosintesis!

2. Mengapa jika kita berada di bawah pohon pada siang hari yang panas terasa lebih

sejuk? Jelaskan!

3. Kumpulkan jawabanmu kepada guru untuk dinilai!

C.

Faktor yang Memengaruhi Fotosintesis

Laju fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor. Beberapa faktor utama

yang menentukan laju fotosintesis adalah sebagai berikut.

1. Intensitas cahaya

Laju fotosintesis mencapai puncaknya pada saat terdapat banyak cahaya.

2. Konsentrasi karbon dioksida

Semakin banyak karbon dioksida di udara, jumlah bahan yang dapat

digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis juga semakin banyak.

88

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

3. Suhu

Suhu sangat berperan di dalam segala jenis

reaksi biokimia di dalam tubuh tumbuhan terutama

yang melibatkan kerja enzim. Enzim-enzim yang

bekerja di dalam proses fotosintesis hanya akan

dapat bekerja pada suhu yang optimal. Pada

umumnya laju fotosintensis akan meningkat

beriringan dengan meningkatnya suhu sampai

pada batas toleransi enzim.

Gambar 8.5

Kekurangan air me-

nyebabkan tanaman layu

Rep. www.akeseharian.com

Kerja Mandiri 2

Ayo, lakukan dengan baik di luar jam sekolah!

1. Buatlah skema peristiwa respirasi pada tumbuhan!

2. Apa yang kira-kira terjadi apabila salah satu permukaan daun ditutup dengan kertas

hitam yang tidak tembus cahaya? Jelaskan jawabanmu!

Kerja Kelompok

Ayo, kerjakan bersama kelompokmu!

1. Buatlah bagan terjadinya proses fotosintesis di selembar kertas HVS!

2. Tuliskan proses terjadinya fotosintesis tersebut menggunakan kalimatmu sendiri!

3. Diskusikan hasil kerja kelompokmu dengan kelompok lain!

4. Kumpulkan hasil tugas kelompokmu untuk tambahan referensi di perpustakaan!

4. Kadar air

Air mempunyai peran vital pada proses fotosintesis. Kekurangan air atau

kekeringan dapat menyebabkan stomata atau mulut daun menutup sekaligus

menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga akan mengurangi laju

fotosintesis.

5. Kadar hasil fotosintesis (fotosintat)

Apabila kadar

fotosintat

, misalnya karbohidrat berkurang maka laju

fotosintesis akan meningkat. Namun, apabila kadar fotosintat bertambah maka

laju fotosintesis akan berkurang.

89

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

Praktikum

Percobaan Sachs

A. Tujuan

Membuktikan bahwa proses fotosintesis menghasilkan amilum.

B. Alat dan Bahan

1. Gelas ukur besar

1 buah

2. Gelas ukur kecil

1 buah

3. Daun yang ditutup

2 helai

4. Daun yang tidak ditutup

1 helai

5. Yodium

secukupnya

6. Kasa

1 buah

7. Tripot

1 buah

8. Alkohol

secuk

upnya

9. Air

secukupnya

10. Pembakar spirtus

1 buah

C. Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan!

2. Rebus dua sampel daun yang ditutup dan tidak ditutup!

3. Angkat daun ketika mendidih (untuk membunuh kuman-kuman yang ada di daun

tersebut)!

4. Tiriskan dan masukkan daun tersebut ke dalam gelas ukur kecil yang sudah diberi

alkohol. Pencelupan ke dalam alkohol bertujuan untuk melarutkan klorofil sehingga

daun berwarna pucat.

5. Masukan gelas ukur kecil tersebut ke dalam gelas ukur besar yang sudah dipanaskan!

6. Tunggu sampai warna alkohol menjadi hijau tua dan warna daun menjadi hijau muda!

7. Setelah itu letakkan di wadah dan teteskan yodium di daun tersebut!

8. Amatilah perbedaan yang tampak pada kedua daun tersebut!

9. Lakukan setiap langkah kerja dengan cermat dan hati-hati!

D. Pertanyaan

1. Bagaimanakah warna daun yang ditutup (tidak mengalami fotosintesis) setelah ditetesi

yodium? Bandingkan dengan warna daun yang tidak ditutup!

2. Daun yang ditetesi yodium menjadi berwarna hitam menunjukkan adanya amilum.

Daun manakah yang mengandung amilum?

3. Tulislah laporan hasil percobaanmu pada kertas folio lalu kumpulkan kepada guru

untuk dinilai!

90

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

Rangkuman

1. Tumbuhan memproduksi makanan untuk energinya melalui serangkaian proses fotosintesis.

2. Pada fotosintesis terjadi reaksi gelap dan reaksi terang.

3. Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH

2

. Reaksi ini

memerlukan molekul air dan cahaya.

4. Reaksi gelap adalah reaksi yang tidak tergantung terhadap ada tidaknya cahaya. ATP dan

NADPH hasil fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Proses biokimia itu dipicu

oleh siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa dan kemudian

menjadi gula seperti glukosa.

5. Pada malam hari tumbuhan melakukan respirasi dengan mengambil O

2

dan mengeluarkan

CO

2

.

91

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

Soal-soal Uji Kompetensi

A.

Ayo, berilah tanda silang pada jawaban

yang paling tepat!

1. Tumbuhan menghasilkan energi melalui

proses . . . .

a. fotosintesis

b. respirasi

c. modifikasi

d. radiasi

2. Gelombang cahaya tampak yang paling

optimal untuk proses fotosintesis adalah

dalam kisaran . . . .

a. 380–700 nm

b. <100 nm

c. >800 nm

d. 0–200 nm

3. Tumbuhan membutuhkan energi mata-

hari untuk fotosintesis. Fotosintesis

menghasilkan . . . .

a. air dan oksigen

b. oksigen dan karbon dioksida

c. gula dan karbon dioksida

d. air, oksigen, dan gula

4. Pada reaksi gelap terbentuk . . . .

a. garam dapur

b. vitamin

c. protein

d. gula

5. Jika kamu berada di bawah pohon pada

malam hari, kamu akan lebih banyak

menghirup udara yang mengandung . . . .

a. CO

2

b. O

2

c. gula

d. N

2

6. Apakah yang terjadi apabila tumbuhan

diletakkan di tempat yang sama sekali

tidak pernah terkena cahaya?

a. Tetap melakukan fotosintesis.

b. Daun yang tumbuh lebat.

c. Tidak menghasilkan makanan dengan

baik.

d. b dan c benar.

7. Di bawah ini yang tidak termasuk faktor

yang memengaruhi laju fotosintesis

adalah . . . .

a. intensitas cahaya

b. konsentrasi karbon dioksida

c. suhu

d. kadar oksigen

8. Pernyataan-pernyataan di bawah ini

adalah benar,

kecuali

. . .

a. Apabila kadar fotosintat seperti

karbohidrat berkurang maka laju

fotosintesis akan meningkat.

b. Apabila kadar fotosintat bertambah

atau bahkan sampai jenuh maka laju

fotosintesis akan berkurang.

c. Laju fotosintesis akan jauh lebih

tinggi pada tumbuhan yang sedang

tumbuh atau berkecambah apabila

dibandingkan dengan tumbuhan

dewasa.

d. Jika kadar air rendah maka foto-

sintesis akan optimal.

9. Siklus Calvin terjadi pada . . . .

a. reaksi terang

b. reaksi gelap

c. fotosintesis 1

d. respirasi

10. Kapankah saat paling baik untuk mela-

kukan olah napas di bawah pohon?

a. Malam hari.

b. Pagi menjelang siang.

c. Saat matahari terbenam.

d. Saat sebelum pagi, matahari belum

bersinar.

92

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Fotosintesis

B.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan

benar!

1. Tulis dan jelaskan mengenai rangkaian

fotosistem I dan II!

2. Jelaskan mengapa daun apabila ditutupi

dengan kertas karbon kemudian

diletakkan di bawah sinar matahari akan

berwarna hitam?

3. Tuliskan reaksi yang terjadi pada foto-

sistem II!

4. Mengapa reaksi gelap sangat berperan

penting pada proses fotosintesis?

5. Sebut dan jelaskan hal-hal yang meng-

hambat laju fotosintesis!