Halaman
IPA SMP/MTs Kelas VIII
125
Proses Perolehan Nutrisi dan
Transformasi Energi pada
Tumbuhan
Setelah mempelajari materi bab ini, kamu diharapkan dapat:
1.
menyebutkan proses fotosintesis.
2.
menyebutkan faktor-faktor yang memengaruhi fotosintesis.
Bab VIII
Tujuan Pembelajaran
Tidak diragukan lagi bahwa tumbuhan mempunyai peran yang besar untuk menyokong
kehidupan di bumi. Kita mendapatkan karbohidrat sebagai sumber energi untuk hidup dari
tumbuhan yang melakukan fotosintesis. Tahukah kamu bagaimana proses fotosintesis pada
tumbuhan hijau? Apa sajakah yang memengaruhi proses fotosintesis tersebut? Pelajari dengan
seksama bab ini agar kamu lebih memahami tentang proses fotosintesis pada tumbuhan.
Sumber:
www.wikipedia.org
126
IPA SMP/MTs Kelas VIII
•
fotosintesis
•
klorofil
•
autothrof
Peta Konsep
Fotosintesis
Proses fotosintesis
Faktor-faktor yang memengaruhi
fotosintesis
Reaksi gelap
Reaksi terang
Air (H
2
O)
Karbondioksida (CO
2
)
Cahaya matahari
Suhu
Oksigen (O
2
)
Kata Kunci
IPA SMP/MTs Kelas VIII
127
Gambar 8.1
Proses fotosintesis
Sumber:
Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6
Air dari tanah menuju
ke daun
Oksigen dikeluarkan lewat
stomata di dalam daun
Oksigen dilepaskan
sebagai bahan buangan
dari fotosintesis
Karbondioksida masuk
melalui stomata
Sinar matahari menye-
diakan energi untuk
proses fotosintesis
Glukosa adalah sumber energi
untuk seluruh tumbuhan
Setiap tumbuhan yang berklorofil pasti melakukan proses fotosintesis. Hasil fotosintesis
dipergunakan untuk aktivitas hidupnya, sisanya disimpan di dalam akar, batang, daun, maupun
buah. Hewan dan manusia sangat tergantung pada hasil fotosintesis tumbuhan tersebut. Coba,
kamu bayangkan bagaimana kelangsungan hidup hewan dan manusia jika tumbuhan tidak
ada.
Untuk melaksanakan fotosintesis, tumbuhan membutuhkan gas karbondioksida (CO
2
)
yang ada di udara, dan air (H
2
O) yang ada di dalam tanah. Dengan bantuan sinar matahari,
kedua zat tersebut diubah menjadi gula yang nantinya akan dimanfaatkan oleh hewan, tumbuhan,
dan manusia.
A.
Proses Fotosintesis
Fotosintesis adalah mengolah bahan sederhana menjadi bahan yang lebih kompleks dengan
bantuan sinar matahari. Bahan sederhana tersebut adalah air dan gas karbon dioksida.
Proses reaksi fotosintesis di dalam daun dapat ditulis sebagai berikut.
klorofil
128
IPA SMP/MTs Kelas VIII
Fotosintesis terjadi dalam dua rangkaian reaksi kimia yang berurutan. Pada rangkaian
reaksi pertama, dikenal sebagai reaksi terang. Reaksi ini membutuhkan cahaya matahari.
Pada reaksi terang, klorofil menangkap dan menyerap cahaya matahari dan menyimpan
energi matahari. Di sini terjadi pemecahan molekul air menjadi hidrogen dan oksigen. Sedang
pada reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya matahari. Pada reaksi gelap terjadi
penggabungan antara gas karbondioksida (CO
2
) yang diambil dari udara dengan hidrogen
hasil pemecahan molekul air dengan bantuan energi yang telah disimpan dari hasil reaksi
terang, untuk dijadikan glukosa dan menghasilkan oksigen (O
2
) yang nanti dilepas di udara.
Jadi hasil reaksi terang adalah oksigen dan hidrogen, sedang pada reaksi gelap dihasilkan gula
(C
6
H
n
O
6
) dan oksigen.
Tujuan
: Membuktikan bahwa daun yang berwarna hijau melakukan
fotosintesis.
Bahan
: Tumbuhan dalam pot
Kertas timah
Larutan yodium
Kertas pengisap
Mari Bereksperimen
Gambar 8.2
Reaksi gelap dan terang pada proses fotosintesis
Sumber:
HDI, Time-Life. Dunia Tumbuhan
Cahaya
IPA SMP/MTs Kelas VIII
129
Langkah
: -
Pilih salah satu daun pada tumbuhan tersebut
-
Tutup lak sebagian daun dengan kertas timah
-
Letakkan pot tersebut di tempat terbuka yang terkenal sinar
matahari
-
Setelah
+ minggu petik daun tersebut dan bukalah kertas
timahnya.
-
Masukkan daun tersebut ke dalam alkohol beberapa menit untuk
melarutkan klorofil.
-
Letakkan daun di atas kertas pengisap, agar kering.
-
Celupkan daun tersebut ke dalam larutan yodium.
-
Angkat dan keringkan daun
-
Amati perubahan warna pada daun yang tidak ditutup dengan
bagian daun yang tertutup.
-
Apa kesimpulanmu?
Hasil fotosintesis berupa gula yang kemudian akan diangkut melalui floem ke seluruh
bagian tumbuhan, dan sisanya diubah dalam bentuk amilum, protein, dan lemak sebagai
cadangan makanan disimpan pada batang, akar, dan daun.
kertas penghisap
kertas timah
alkohol
kertas timah dibuka
yodium
1
3
4
5
2
130
IPA SMP/MTs Kelas VIII
B.
Bagian Daun yang Berperan dalam
Fotosintesis
Daun yang mengandung kloroplas
berperan untuk proses fotosintesis.
Jaringan-jaringan pada daun yang
banyak mengandung klorofil, yaitu
pali-
sade parenkim
(jaringan pagar).
Oleh karena itu, bagian palisade
parenkim berperan penting di dalam
fotosintesis, karena memiliki jumlah
klorofil paling banyak. Jaringan spons
juga memiliki klorofil tetapi tidak
sebanyak pada palisade parenkim.
Jaringan spons parenkim dan palisade
parenkim merupakan daerah mesofil.
Jadi, daerah mesofil berperan penting
dalam fotosintesis.
C.
Faktor-Faktor yang Memengaruhi
Fotosintesis
Tumbuhan dalam melaksanakan fotosintesis sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai
berikut.
1. Cahaya Matahari
Cahaya matahari merupakan sumber energi yang paling besar dan tidak akan habis.
Semua makhluk hidup sangat tergantung dari sumber energi tersebut. Proses fotosintesis tidak
akan berjalan tanpa sinar matahari karena klorofil tidak mampu mereaksikan air dan karbon
dioksida. Cahaya akan diserap pada bagian mesofil daun yang banyak mengandung klorofil.
2. Klorofil
Daun berwarna hijau karena mengandung klorofil. Klorofil merupakan bagian yang sangat
penting, karena klorofil mampu mengubah energi matahari menjadi energi kimia sehingga
Gambar 8.3
Penampang melintang daun
Sumber:
Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6
Pembuluh
Epidermis atas
Ruang
udara
Sel pelindung
Epidermis
bawah
Lapisan palisade
Kloroplas
Stomata
Lapisan bunga
karang
IPA SMP/MTs Kelas VIII
131
proses fotosintesis dapat berjalan. Untuk
membentuk klorofil dibutuhkan garam mineral
seperti Mg, N, dan Fe yang diambil dari dalam
tanah oleh akar. Agar tumbuh-tumbuhan subur dan
daunnya kelihatan hijau diperlukan pupuk yang
mengandung unsur-unsur yang dibutuhkan tersebut.
3. Air (H
2
O)
Air yang cukup sangat dibutuhkan dalam
proses fotosintesis. Jika kekurangan air daun-daun
akan layu, sel-sel tumbuhan akan kekurangan air
sehingga protoplasma dalam sel kering, terutama
pada daun. Hal ini mengakibatkan mulut daun (sto-
mata) menutup, akibatnya bahan pokok yang lain
yaitu karbon dioksida (CO
2
) tidak dapat berdifusi
masuk ke dalam daun, sehingga proses fotosintesis
tidak berjalan.
4. Karbon dioksida (CO
2
)
Karbon dioksida (CO
2)
yang ada di udara merupakan komponen yang penting selain air
untuk proses fotosintesis. Karbon dioksida masuk ke daun melewati stomata.
5. Oksigen (O
2
)
Kadar oksigen di udara lebih banyak dibanding dengan kadar karbon dioksida (CO
2
).
Tumbuhan memang bernapas membutuhkan oksigen tetapi kebutuhan karbon dioksida harus
tercukupi. Jika kadar O
2
meningkat di udara, hal tersebut dapat menghambat proses fotosintesis,
karena adanya persaingan antara oksigen dan karbon dioksida dalam mendapat hidrogen.
6. Suhu
Setiap makhluk hidup membutuhkan suhu optimal agar dapat hidup dengan baik. Jika
suhu terlalu panas maka enzim-enzim yang ada akan rusak tetapi jika suhu terlalu dingin pun
enzim-enzim tidak berfungsi. Agar dapat bekerja dengan baik dibutuhkan suhu sekitar
10 - 35
o
C.
Coba perhatikan udara yang ada di daerah pegunungan. Di samping udaranya lembap,
suhunya juga sesuai, maka proses fotosintesis akan berjalan baik. Oleh karena itu, di
pegunungan terasa sejuk dan segar.
Info Sains
Aspek Kimiawi dari Fotosintesis
Fotosintesis berarti ”dipersatukan oleh
cahaya”. Skema fotosintesis, daun-daun
tanaman menangkap energi dari sinar matahari
dalam zat hijau daun yang disebut klorofil.
Energi ini lalu dipergunakan untuk membentuk
molekul glukosa dari air dan karbon dioksida.
Oksigen dikeluarkan sebagai produk sisa,
glukosa digunakan untuk membangun bahan-
bahan seperti selulosa atau yang kemudian
diubah untuk mendapatkan energi. Fotosintesis
mengubah 70 ribu juta ton karbon dioksida
menjadi bahan organik setiap tahun.
Sumber :Jendela Iptek, Kehidupan
132
IPA SMP/MTs Kelas VIII
Ada tumbuhan ketela pohon yang tumbuh terlindung oleh pohon yang besar dan
ada tumbuhan ketela pohon yang tumbuh di tempat terbuka.
1.
Bagaimana hasil dari kedua ketela pohon tersebut?
2.
Diskusikan dengan teman-temanmu, kemudian buatlah laporan sebagai tugas
portofolio!
-
Fotosintesis ialah mengolah bahan sederhana menjadi bahan yang lebih kompleks dengan
bantuan sinar matahari.
-
Bagian daun yang berperan melakukan fotosintesis ialah pada
palisade parenkim
(jaringan
pagar).
-
Proses fotosintesis seperti:
Air + gas asam arang
(H
2
O) (CO
2
)
dengan bantuan sinar matahari menjadi gula (C
6
H
12
O
6
) dan mengeluarkan gas oksigen
Kerjakan di buku tugasmu!
A. Pilihlah jawaban yang paling tepat!
1.
Tumbuhan melaksanakan fotosintesis
membutuhkan cahaya matahari. Di
bawah ini yang merupakan fungsi cahaya
matahari adalah ....
a. membuat gula
b. menggabungkan air dan karbon
dioksida
c. memecahkan molekul air menjadi
ion-ionnya
d. membentuk karbohidrat
2.
Fotosintesis membutuhkan gas karbon
dioksida (CO
2
) yang diambil dari udara
lewat ....
a. epidermis daun
b. akar
c. lentisel
d. stomata
Kecakapan Personal
Rangkuman
Uji Kompetensi
IPA SMP/MTs Kelas VIII
133
3.
Faktor-faktor yang berperan dalam
fotosintesis adalah ....
a. air, gula, dan CO
2
b. air, CO
2
, dan oksigen
c. air, CO
2
, klorofil, dan cahaya
d. air, gula, klorofil, dan cahaya
4.
Pada daun, jaringan yang paling banyak
mengandung klorofil adalah ....
a. jaringan epidermis atas
b. jaringan palisade
c. jaringan spons
d. jaringan epidermis bawah
5.
Untuk membentuk klorofil, dibutuhkan
garam mineral di bawah ini,
kecuali
....
....
a. Mg
b. N
c. Fe
d. Hg
6.
Lihatlah gambar penampang daun
berikut.
Bagian penting dalam fotosintesis karena
mengandung klorofil terbanyak adalah
nomor ....
a. nomor 1
c. nomor 3
b. nomor 2
d. nomor 4
7.
Proses yang terjadi pada reaksi terang
adalah ....
a. klorofil memecah molekul air
b. penggabungan H
2
O dan CO
2
c. CO
2
bergabung dengan ion hidrogen
d. pengikatan CO
2
oleh daun
8.
Kedudukan daun juga memengaruhi
fotosintesis, kedudukan daun disebut ....
a. filokasis
c. filotaksis
b. fotolisis
d. fotosintesis
9.
Hubungan kenaikan kadar oksigen di
udara dengan fotosintesis adalah ....
a. mempercepat fotosintesis
b. menghasilkan gula lebih banyak
c. menghambat fotosintesis
d. mempercepat pengikatan CO
2
10. Reaksi fotosintesis di bawah ini yang
benar adalah ....
a. gula + air
→
CO
2
+ oksigen
b. CO
2
+ H
2
O
→
gula + energi
c. 6 CO
2
+ 6 H
2
O
→
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
d. 6 CO
2
+ H
2
O
→
6 C
6
H
12
+ 6O
2
1
2
3
4
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jawaban yang benar!
1.
Apa yang disebut reaksi terang?
2.
Sebutkan faktor-faktor yang memengaruhi fotosintesis!
3.
Sebutkan faktor-faktor yang berperan dalam fotosintesis!
4.
Apa arti dari fotosintesis?
5.
Buktikan bahwa fotosintesis menghasilkan oksigen!
134
IPA SMP/MTs Kelas VIII
Tujuan:
Untuk mengetahui apakah daun yang berfotosintesis menghasilkan karbohidrat.
Alat dan bahan:
1.
Tanaman di dalam pot
6.
Stop w
acth
2.
Kompor
7.
Alkohol
3.
Pinset
8.
Larutan yodium
4.
Tabung reaksi
9.
Kertas penghisap
5.
Gelas beker
Cara kerja:
1.
Siapkan tanaman dalam pot kemudian letakkan pot tersebut di bawah sinar matahari
mulai dari pagi sampai siang.
2.
Setelah jam satu siang, petiklah satu daun kemudian dengan pinset, rendamlah dalam air
mendidih selama satu menit.
3.
Ambil daun yang direndam dengan pinset, kemudian masukkan dalam tabung reaksi
yang berisi alkohol selama 10 menit.
4.
Masukkan tabung reaksi ke dalam beker gelas yang berisi air panas.
5.
Ambil daun yang direndam dengan pinset, letakkan di atas kertas isap kemudian tetesi
dengan iodium. Apa yang terjadi? Buatlah kesimpulan.
air mendidih
+ 1 menit
sinar matahari
setelah 1 menit
diambil dengan
pinset
Tugas Proyek