Peta Konsep
Proses fotosintesis Reaksi terang Reaksi gelap Fotosintesis
Faktor-faktor yang memengaruhi fotosintesis Air (H2O) Karbondioksida (CO2) Cahaya matahari Suhu Oksigen (O2)
Kata Kunci • fotosintesis • klorofil • autothrof
126
IPA SMP/MTs Kelas VIII
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 (CO2) yang ada di udara, dan air (H2O) 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
Glukosa adalah sumber energi untuk seluruh tumbuhan
Sinar matahari menyediakan energi untuk proses fotosintesis Air dari tanah menuju ke daun
Karbondioksida masuk melalui stomata
Oksigen dilepaskan sebagai bahan buangan dari fotosintesis
Oksigen dikeluarkan lewat stomata di dalam daun Gambar 8.1 Proses fotosintesis Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6
IPA SMP/MTs Kelas VIII
127
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 (CO2) 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 (O2) yang nanti dilepas di udara. Jadi hasil reaksi terang adalah oksigen dan hidrogen, sedang pada reaksi gelap dihasilkan gula (C6HnO6) dan oksigen. Cahaya
Gambar 8.2 Reaksi gelap dan terang pada proses fotosintesis Sumber: HDI, Time-Life. Dunia Tumbuhan
Mari Bereksperimen Tujuan
: Membuktikan bahwa daun yang berwarna hijau melakukan fotosintesis.
Bahan
: Tumbuhan dalam pot Kertas timah Larutan yodium Kertas pengisap
128
IPA SMP/MTs Kelas VIII
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? kertas timah
1
2 kertas timah dibuka
3 kertas penghisap
4 5
alkohol
yodium
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. IPA SMP/MTs Kelas VIII
129
B.
Bagian Daun yang Berperan dalam Fotosintesis
Daun yang mengandung kloroplas berperan untuk proses fotosintesis. Jaringan-jaringan pada daun yang banyak mengandung klorofil, yaitu palisade 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.
Lapisan palisade Pembuluh Epidermis atas
Lapisan bunga karang
Kloroplas
Ruang udara
Sel pelindung
Stomata
Epidermis bawah
Gambar 8.3 Penampang melintang daun Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6
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 130
IPA SMP/MTs Kelas VIII
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 (H2O) 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 (stomata) menutup, akibatnya bahan pokok yang lain yaitu karbon dioksida (CO2) tidak dapat berdifusi masuk ke dalam daun, sehingga proses fotosintesis tidak berjalan.
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 bahanbahan 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
4. Karbon dioksida (CO2) Karbon dioksida (CO2) yang ada di udara merupakan komponen yang penting selain air untuk proses fotosintesis. Karbon dioksida masuk ke daun melewati stomata.
5. Oksigen (O2) Kadar oksigen di udara lebih banyak dibanding dengan kadar karbon dioksida (CO2). Tumbuhan memang bernapas membutuhkan oksigen tetapi kebutuhan karbon dioksida harus tercukupi. Jika kadar O2 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 - 35oC. 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.
IPA SMP/MTs Kelas VIII
131
Kecakapan Personal 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!
Rangkuman -
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 (CO2) (H2O) dengan bantuan sinar matahari menjadi gula (C6H12O6) dan mengeluarkan gas oksigen
Uji Kompetensi 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 132
2.
Fotosintesis membutuhkan gas karbon dioksida (CO2) yang diambil dari udara lewat .... a. epidermis daun b. akar c. lentisel d. stomata
IPA SMP/MTs Kelas VIII
3.
4.
5.
6.
Bagian penting dalam fotosintesis karena mengandung klorofil terbanyak adalah nomor .... a. nomor 1 c. nomor 3 b. nomor 2 d. nomor 4
Faktor-faktor yang berperan dalam fotosintesis adalah .... a. air, gula, dan CO2 b. air, CO2, dan oksigen c. air, CO2, klorofil, dan cahaya d. air, gula, klorofil, dan cahaya
7.
Pada daun, jaringan yang paling banyak mengandung klorofil adalah .... a. jaringan epidermis atas b. jaringan palisade c. jaringan spons d. jaringan epidermis bawah
Proses yang terjadi pada reaksi terang adalah .... a. klorofil memecah molekul air b. penggabungan H2O dan CO2 c. CO2 bergabung dengan ion hidrogen d. pengikatan CO2 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 CO2
Untuk membentuk klorofil, dibutuhkan garam mineral di bawah ini, kecuali .... .... a. Mg b. N c. Fe d. Hg Lihatlah gambar penampang daun berikut. 1
2
3 4
10. Reaksi fotosintesis di bawah ini yang benar adalah .... a. gula + air → CO2 + oksigen b. CO2 + H2O → gula + energi c. 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6O2 d. 6 CO2 + H2O → 6 C6H12 + 6O2
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!
IPA SMP/MTs Kelas VIII
133
Tugas Proyek Tujuan: Untuk mengetahui apakah daun yang berfotosintesis menghasilkan karbohidrat. Alat dan bahan: sinar matahari
1. 2. 3. 4. 5.
Tanaman di dalam pot Kompor Pinset Tabung reaksi Gelas beker
6. 7. 8. 9.
Stop wacth Alkohol Larutan yodium Kertas penghisap
setelah 1 menit diambil dengan pinset
air mendidih + 1 menit
Cara kerja: 1. 2. 3. 4. 5.
Siapkan tanaman dalam pot kemudian letakkan pot tersebut di bawah sinar matahari mulai dari pagi sampai siang. Setelah jam satu siang, petiklah satu daun kemudian dengan pinset, rendamlah dalam air mendidih selama satu menit. Ambil daun yang direndam dengan pinset, kemudian masukkan dalam tabung reaksi yang berisi alkohol selama 10 menit. Masukkan tabung reaksi ke dalam beker gelas yang berisi air panas. Ambil daun yang direndam dengan pinset, letakkan di atas kertas isap kemudian tetesi dengan iodium. Apa yang terjadi? Buatlah kesimpulan.
134
IPA SMP/MTs Kelas VIII
Bab IX
Gerak pada Tumbuhan
Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi bab ini, kamu diharapkan mampu untuk Siswa mampu mengidentifikasi macam-macam gerak pada tumbuhan.
Sumber: www.totalpractitioner.com
Salah satu ciri makhluk hidup adalah bergerak. Tidak terkecuali dengan tumbuhan juga melakukan gerak. Tahukah kamu bagaimana tumbuhan bergerak? Gambar di atas menunjukkan salah satu macam gerak pada tumbuhan mentimun yang disebut gerak tigmotropisme yaitu pada bagian sulurnya yang bergerak membelit tangkai atau batang tumbuhan lain. IPA SMP/MTs Kelas VIII
135
Peta Konsep
Tropisme
Fototropisme Geotropisme Hidrotropisme Tigmotropisme Kemotropisme
Taksis
Esionom
Fototaksis Kemotaksis
Nasti
Gerak pada tumbuhan
Seismonasti Niktinasti Fotonasti Termonasti Haptonasti
Endonom = otonom = spontan Nasti kompleks
Kata Kunci • • •
gerak esionom gerak endonom gerak nasti
136
• •
gerak taksis gerak tropisme
IPA SMP/MTs Kelas VIII
