Minggu, 04 Oktober 2009
TUMBUHAN
Dalam biologi, tumbuhan merujuk pada organisme yang termasuk ke dalam Regnum Plantae. Di dalamnya masuk semua organisme yang sangat biasa dikenal orang seperti pepohonan, semak, terna, rerumputan, paku-pakuan, lumut, serta sejumlah alga hijau. Tercatat sekitar 350.000 spesies organisme termasuk di dalamnya, tidak termasuk alga hijau. Dari jumlah itu, 258.650 jenis merupakan tumbuhan berbunga dan 18.000 jenis tumbuhan lumut. Hampir semua anggota tumbuhan bersifat autotrof, dan mendapatkan energi langsung dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Karena warna hijau amat dominan pada anggota kerajaan ini, nama lain yang dipakai adalah Viridiplantae ("tetumbuhan hijau"). Nama lainnya adalah Metaphyta.
Pembatasan
Klasifikasi tumbuhan masa lalu memasukkan pula semua alga dan fungi (termasuk jamur lendir) sebagai anggotanya. Kritik-kritik yang muncul membuat fungi dipisahkan dari tumbuhan. Meskipun stasioner, fungi bersifat saprotrof, mendapatkan energi dari sisa-sisa bahan organik. Selain itu, dinding sel fungi tidak tersusun dari bahan yang sama dengan tumbuhan dan malahan mirip hewan.
Sebagian besar alga kemudian juga mulai dipisahkan dari keanggotaan tumbuhan karena tidak mengembangkan klorofil sebagai pigmen penangkap energi.
Penggunaan teknik-teknik biologi molekuler terhadap filogeni tumbuhan ternyata memberikan banyak dukungan atas pemisahan ini.
Ciri-ciri khas
Ciri yang segera mudah dikenali pada tumbuhan adalah warna hijau yang dominan akibat kandungan pigmen klorofil yang berperan vital dalam proses penangkapan energi melalui fotosintesis. Dengan demikian, tumbuhan secara umum bersifat autotrof. Beberapa perkecualian, seperti pada sejumlah tumbuhan parasit, merupakan akibat adaptasi terhadap cara hidup dan lingkungan yang unik. Karena sifatnya yang autotrof, tumbuhan selalu menempati posisi pertama dalam rantai aliran energi melalui organisme hidup (rantai makanan).
Tumbuhan bersifat stasioner atau tidak bisa berpindah atas kehendak sendiri, meskipun beberapa alga hijau bersifat motil (mampu berpindah) karena memiliki flagelum. Akibat sifatnya yang pasif ini tumbuhan harus beradaptasi secara fisik atas perubahan lingkungan dan gangguan yang diterimanya. Variasi morfologi tumbuhan jauh lebih besar daripada anggota kerajaan lainnya. Selain itu, tumbuhan menghasilkan banyak sekali metabolit sekunder sebagai mekanisme pertahanan hidup atas perubahan lingkungan atau serangan pengganggu. Reproduksi juga terpengaruh oleh sifat ini
Pada tingkat selular, dinding sel yang tersusun dari selulosa, hemiselulosa, dan pektin menjadi ciri khasnya, meskipun pada tumbuhan tingkat sederhana kadang-kadang hanya tersusun dari pektin. Hanya sel tumbuhan yang memiliki plastida; juga vakuola yang besar dan seringkali mendominasi volume sel.
FOTOSINTESIS
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. 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. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
Fotosintesis pada tumbuhan
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. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Glukosa 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 respirasi, gula (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.
[sunting] Fotosintesis pada alga dan bakteri
Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.
Lihat pula artikel proses fotosintesis untuk informasi lebih rinci
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:
1. Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an.
Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Tapi pada tahun 1720, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia berpendapat faktor itu adalah udara.
Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah "merusak" udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan.
Pada tahun 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi eksperimen Priestley. Ia menemukan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat "memulihkan" udara yang "rusak".
Akhirnya di tahun 1796, Jean Senebier, seorang pastor Perancis, menunjukkan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “merusak” itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. Tidak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dengan percobaan-percobaan "pemulihan" udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa).
Dalam biologi, tumbuhan merujuk pada organisme yang termasuk ke dalam Regnum Plantae. Di dalamnya masuk semua organisme yang sangat biasa dikenal orang seperti pepohonan, semak, terna, rerumputan, paku-pakuan, lumut, serta sejumlah alga hijau. Tercatat sekitar 350.000 spesies organisme termasuk di dalamnya, tidak termasuk alga hijau. Dari jumlah itu, 258.650 jenis merupakan tumbuhan berbunga dan 18.000 jenis tumbuhan lumut. Hampir semua anggota tumbuhan bersifat autotrof, dan mendapatkan energi langsung dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Karena warna hijau amat dominan pada anggota kerajaan ini, nama lain yang dipakai adalah Viridiplantae ("tetumbuhan hijau"). Nama lainnya adalah Metaphyta.
Pembatasan
Klasifikasi tumbuhan masa lalu memasukkan pula semua alga dan fungi (termasuk jamur lendir) sebagai anggotanya. Kritik-kritik yang muncul membuat fungi dipisahkan dari tumbuhan. Meskipun stasioner, fungi bersifat saprotrof, mendapatkan energi dari sisa-sisa bahan organik. Selain itu, dinding sel fungi tidak tersusun dari bahan yang sama dengan tumbuhan dan malahan mirip hewan.
Sebagian besar alga kemudian juga mulai dipisahkan dari keanggotaan tumbuhan karena tidak mengembangkan klorofil sebagai pigmen penangkap energi.
Penggunaan teknik-teknik biologi molekuler terhadap filogeni tumbuhan ternyata memberikan banyak dukungan atas pemisahan ini.
Ciri-ciri khas
Ciri yang segera mudah dikenali pada tumbuhan adalah warna hijau yang dominan akibat kandungan pigmen klorofil yang berperan vital dalam proses penangkapan energi melalui fotosintesis. Dengan demikian, tumbuhan secara umum bersifat autotrof. Beberapa perkecualian, seperti pada sejumlah tumbuhan parasit, merupakan akibat adaptasi terhadap cara hidup dan lingkungan yang unik. Karena sifatnya yang autotrof, tumbuhan selalu menempati posisi pertama dalam rantai aliran energi melalui organisme hidup (rantai makanan).
Tumbuhan bersifat stasioner atau tidak bisa berpindah atas kehendak sendiri, meskipun beberapa alga hijau bersifat motil (mampu berpindah) karena memiliki flagelum. Akibat sifatnya yang pasif ini tumbuhan harus beradaptasi secara fisik atas perubahan lingkungan dan gangguan yang diterimanya. Variasi morfologi tumbuhan jauh lebih besar daripada anggota kerajaan lainnya. Selain itu, tumbuhan menghasilkan banyak sekali metabolit sekunder sebagai mekanisme pertahanan hidup atas perubahan lingkungan atau serangan pengganggu. Reproduksi juga terpengaruh oleh sifat ini
Pada tingkat selular, dinding sel yang tersusun dari selulosa, hemiselulosa, dan pektin menjadi ciri khasnya, meskipun pada tumbuhan tingkat sederhana kadang-kadang hanya tersusun dari pektin. Hanya sel tumbuhan yang memiliki plastida; juga vakuola yang besar dan seringkali mendominasi volume sel.
FOTOSINTESIS
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. 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. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
Fotosintesis pada tumbuhan
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. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Glukosa 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 respirasi, gula (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.
[sunting] Fotosintesis pada alga dan bakteri
Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.
Lihat pula artikel proses fotosintesis untuk informasi lebih rinci
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:
1. Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an.
Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Tapi pada tahun 1720, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia berpendapat faktor itu adalah udara.
Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah "merusak" udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan.
Pada tahun 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi eksperimen Priestley. Ia menemukan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat "memulihkan" udara yang "rusak".
Akhirnya di tahun 1796, Jean Senebier, seorang pastor Perancis, menunjukkan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “merusak” itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. Tidak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dengan percobaan-percobaan "pemulihan" udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa).
Minggu, 27 September 2009
1. Suatu embrio tumbuhan mempunyai bakal batang yang disebut …
a.Plumula d. radikula
b.Endosperm e. embrio
c. Kotiledon
2.Jaringan yang mempunyai peran sangat penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah …
a.jaringan perisikel d. jaringan epidermis
b.jaringan meristem e. jaringan penguat
c.jaringan kambium
3.Perkembangan makhluk hidup adalah proses….
a.Pertambahan volume yang dapat diukur dan bersifat irreversible
b.Penambahan jumlah sel hanya pada meristem ujung atau titik tumbuh
c.Menuju kedewasaan dan tidak dapat diukur
d.Penambahan bahan dan perubahan substansi yang dapat diukur
e.Deferensiasi sel yang semakin cepat akibat factor genetic dan lingkungan
4. Berikut langkah-langkah menyusun laporan penelitian ilmiah :
1. rumusan masalah 2. cara kerja 3. pengamatan 4. pembahasan
5. tujuan 6. hipotesis 7. kesimpulan 8. dasar teori
Urutan yang benar dalam penulisan laporan penelitian ilmiah adalah …
a. 1,2,3,4,5,6,7,8 d. 6,1,5,8,2,3,4,7
b. 3,5,1,6,2,8,4,7 e. 8,7,6,5,4,3,2,1
c. 5,1,8,6,2,3,4,7
5.Berikut ini yang termasuk unsure makro yang banyak dibutuhkan oleh tumbuhan adalah…
a.Zn,Cl,O dan Ca d. N,Mg,O dan C
b.C,O,Fe dan Ca e. Zn,Fe,Ca dan N
c.Cu,Fe,N dan P
6. Seorang siswa terkejut membuka tasnya dan didapati buah mangga yang dipetiknya 10 hari yang lalu sudah mulai membusuk. Dapat dipastikan bahwa proses pematangan yang terjadi pada mangga tersebut disebabkan oleh aktivitas hormon …
a. auksin d. gas etilen
b. giberelin e. sitokinin
c. asam traumalin
7.Hormon di bawah ini yang bekerjanya saling berlawanan adalah…
a.Auksin dan giberelin d. giberelin dan sitokinin
b.Dormin dan asam absisat e.sitokinin dan asam absisat
c.Auksin dan sitokinin
8.Sebelum melakukan penelitian, seorang peneliti harus melakukan…
a.pembuatan kuesioner
b.eksperimen
c.melakukan studi kepustakaan
d.mempublikasikan hasil eksperimen
e.observasi
9.Berikut nama-nama hormon dan bagian tumbuhan.
1. Antokalin 5. Bunga
2. Kaulokalin 6. Daun
3. Filokalin 7. Akar
4. Rhizokalin 8. Batang
Pasangan yang sesuai antara hormon dan bagian tumbuhan yang dipengaruhinya adalah….
a. 1 dan 8 b. 2 dan 8 c. 2 dan 6 d. 3 dan 5 e. 4 dan 5
10.Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut…
a.Koenzim d. Isoenzim
b.Apoenzim e. Kofaktor
c.Holoenzim
Bagian enzim yang bersifat termolabil adalah…
Koenzim d. Kofaktor
Apoenzim e. Gugus prostetik
Holoenzim
11.Proses pemecahan karbohidrat menjadi asam piruvat pada proses respirasi disebut…
a.Siklus krebs d. Glikolisis
b.Reaksi gelap e. Fermentasi
c.Transpor elektron
12.Enzim memiliki sifat sebagai berikut, kecuali…..
a.bekerja pada suhu dan pH tertentu
b.setiap enzim dapat bekerja untuk berbagai zat
c.berperan sebagai biokatalisator
d.kerjanya dipengaruhi oleh ketersediaan air
e.terdiri dari zat protein
13.Salah satu hal yang terjadi pada proses kehidupan adalah penyusunan senyawa yang sederhana menjadi yang lebih kompleks. Proses tersebut dinamakan…
a.Metabolisme d. dekomposisi
b.Asimilasi e. anabolisme
c.Katabolisme
14.Dari satu kali siklus krebs diahsilkan molekul NADH2 sebanyak…
a2 b.3 c. 4 d. 5 e. 6
15.Pada peristiwa glikolisis, dari satu molekul glukosa akan membentuk….
a.1 molekul asetil ko-A d. 1 molekul asam piruvat
b.2 molekul asetil ko-A e. 2 molekul asam piruvat
c.1 molekul asam asetat
16.Fermentasi asam laktat ditandai dengan tidak terbentuknya ……
a.ATP d. Panas
b.CO2 e. O2
c.NADH2
17.Pembuatan tape singkong dengan bantuan ragi merupakan proses…..
a.hidrolisis d. degradasi
b.fragmentasi e. fosforilasi
c.fermentasi
18.Tingkat proses respirasi yang paling banyak menghasilkan ATP adalah….
a.Glikolisis d. Fosforilasi oksidatif
b.Siklus Krebs e. dekarboksilasi oksidatif
c.Transpor elektron
19.Substansi genetic dalam sel yang bertanggung jawab terhadap sintesa protein adalah…
a.DNA d. Ribosom
b.RNA-d e. DNA dan RNA
c.RNA-t
20.Organisme yang tidak memiliki DNA, melainkan hanya RNA saja adalah…
a.Protozoa d. Bakteri
b.Alga e. Virus
c.Jamur
21.Bagian kromosom yang tidak mengandung gen adalah…
a.sentromer d. sentrosoma
b.kromonema e. histon
c.kromomer
22.Sel tubuh manusia terdapat 46 kromosom yang terdiri atas…..
a.40 autosom dan 6 gonosom
b.40 gonosom dan 6 autosom
c.44 autosom dan 2 gonosom
d.44 gonosom dan 2 autosom
e.45 autosom dan 1 gonosom
23.Berikut ini yang disebut nukleosida adalah ikatan antara…….
a.Gula deoksiribosa dan fosfat
b.Gula deoksiribosa dan basa nitrogen
c.Gula deoksiribosa, fosfat dan basa nitrogen
d.Fosfat dan basa nitrogen
e.Gula deoksiribosa, fosfat dan hydrogen
24.Jika DNa sense AGA-CCG, maka untaian RNA d yang terbentuk adalah ……..
a.AGA-CCG d. UCU-GGC
b.TGT-CCG e. ACA-GGC
c.UGU-CCG
25.Basa nitrogen yang terdapat pada RNA adalah…
a.adenine, guanine dan cytosine
b.guanine, cytosine dan timin
c.guanine, cytosine dan urasil
d.cytosine,timin, adenine dan guanine
e.adenine, guanine, cytosine dan urasil
26.Pembentukan oksigen pada reaksi fotosintesis terjadi pada …
a.Stroma d. Grana
b.Ribosom e. Sitoplasma
c.Lisosom
27.Jika suatu rantai sense DNA mempunyai urutan CAT-AAC-GGA-TAC, maka antikodonnya adalah….
a.GUA-UUG-CCU-AUG
b.GTA-TTG-CCT-ATG
c.CAU-AAC-GGA-UAC
d.CAT-AAG-CCA-TAC
e.CAU-AAC-CCT-ATG
28.Berikut ini langkah-langkah sintesis protein.
a.RNA-d meninggalkan inti menuju ribosoma
b.RNA-d bergabung dengan ribosoma
c.RNA-d dicetak oleh DNA dalam inti dengan cara trasnkripsi
d.terbentuk polinukleotida
e.RNA-t membawa asam amino ke ribosoma
29.Urutan langkah-langkah sintesis protein yang benar adalah….
a. 3-1-2-5-4 b.2-3-1-5-4 c. 1-3-4-2-5 d. 2-1-3-4-5 e.3-2-5-4-1
30.Pernyataan berikut yang bukan tentang pembelahan mitosis adalah…
a.Berkaitan dengan peristiwa pertumbuhan
b.Terjadi pada mikroorganisme eukariotik
c.Menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom yang sama dengan induknya
d.Berkaitan dengan pembentukan sel-sel kelamin
e.Banyak ditemukan pada ujung akar, ujung batang pada tumbuhan
a.Plumula d. radikula
b.Endosperm e. embrio
c. Kotiledon
2.Jaringan yang mempunyai peran sangat penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah …
a.jaringan perisikel d. jaringan epidermis
b.jaringan meristem e. jaringan penguat
c.jaringan kambium
3.Perkembangan makhluk hidup adalah proses….
a.Pertambahan volume yang dapat diukur dan bersifat irreversible
b.Penambahan jumlah sel hanya pada meristem ujung atau titik tumbuh
c.Menuju kedewasaan dan tidak dapat diukur
d.Penambahan bahan dan perubahan substansi yang dapat diukur
e.Deferensiasi sel yang semakin cepat akibat factor genetic dan lingkungan
4. Berikut langkah-langkah menyusun laporan penelitian ilmiah :
1. rumusan masalah 2. cara kerja 3. pengamatan 4. pembahasan
5. tujuan 6. hipotesis 7. kesimpulan 8. dasar teori
Urutan yang benar dalam penulisan laporan penelitian ilmiah adalah …
a. 1,2,3,4,5,6,7,8 d. 6,1,5,8,2,3,4,7
b. 3,5,1,6,2,8,4,7 e. 8,7,6,5,4,3,2,1
c. 5,1,8,6,2,3,4,7
5.Berikut ini yang termasuk unsure makro yang banyak dibutuhkan oleh tumbuhan adalah…
a.Zn,Cl,O dan Ca d. N,Mg,O dan C
b.C,O,Fe dan Ca e. Zn,Fe,Ca dan N
c.Cu,Fe,N dan P
6. Seorang siswa terkejut membuka tasnya dan didapati buah mangga yang dipetiknya 10 hari yang lalu sudah mulai membusuk. Dapat dipastikan bahwa proses pematangan yang terjadi pada mangga tersebut disebabkan oleh aktivitas hormon …
a. auksin d. gas etilen
b. giberelin e. sitokinin
c. asam traumalin
7.Hormon di bawah ini yang bekerjanya saling berlawanan adalah…
a.Auksin dan giberelin d. giberelin dan sitokinin
b.Dormin dan asam absisat e.sitokinin dan asam absisat
c.Auksin dan sitokinin
8.Sebelum melakukan penelitian, seorang peneliti harus melakukan…
a.pembuatan kuesioner
b.eksperimen
c.melakukan studi kepustakaan
d.mempublikasikan hasil eksperimen
e.observasi
9.Berikut nama-nama hormon dan bagian tumbuhan.
1. Antokalin 5. Bunga
2. Kaulokalin 6. Daun
3. Filokalin 7. Akar
4. Rhizokalin 8. Batang
Pasangan yang sesuai antara hormon dan bagian tumbuhan yang dipengaruhinya adalah….
a. 1 dan 8 b. 2 dan 8 c. 2 dan 6 d. 3 dan 5 e. 4 dan 5
10.Enzim yang strukturnya sempurna dan aktif bersama-sama dengan koenzim atau gugus logamnya disebut…
a.Koenzim d. Isoenzim
b.Apoenzim e. Kofaktor
c.Holoenzim
Bagian enzim yang bersifat termolabil adalah…
Koenzim d. Kofaktor
Apoenzim e. Gugus prostetik
Holoenzim
11.Proses pemecahan karbohidrat menjadi asam piruvat pada proses respirasi disebut…
a.Siklus krebs d. Glikolisis
b.Reaksi gelap e. Fermentasi
c.Transpor elektron
12.Enzim memiliki sifat sebagai berikut, kecuali…..
a.bekerja pada suhu dan pH tertentu
b.setiap enzim dapat bekerja untuk berbagai zat
c.berperan sebagai biokatalisator
d.kerjanya dipengaruhi oleh ketersediaan air
e.terdiri dari zat protein
13.Salah satu hal yang terjadi pada proses kehidupan adalah penyusunan senyawa yang sederhana menjadi yang lebih kompleks. Proses tersebut dinamakan…
a.Metabolisme d. dekomposisi
b.Asimilasi e. anabolisme
c.Katabolisme
14.Dari satu kali siklus krebs diahsilkan molekul NADH2 sebanyak…
a2 b.3 c. 4 d. 5 e. 6
15.Pada peristiwa glikolisis, dari satu molekul glukosa akan membentuk….
a.1 molekul asetil ko-A d. 1 molekul asam piruvat
b.2 molekul asetil ko-A e. 2 molekul asam piruvat
c.1 molekul asam asetat
16.Fermentasi asam laktat ditandai dengan tidak terbentuknya ……
a.ATP d. Panas
b.CO2 e. O2
c.NADH2
17.Pembuatan tape singkong dengan bantuan ragi merupakan proses…..
a.hidrolisis d. degradasi
b.fragmentasi e. fosforilasi
c.fermentasi
18.Tingkat proses respirasi yang paling banyak menghasilkan ATP adalah….
a.Glikolisis d. Fosforilasi oksidatif
b.Siklus Krebs e. dekarboksilasi oksidatif
c.Transpor elektron
19.Substansi genetic dalam sel yang bertanggung jawab terhadap sintesa protein adalah…
a.DNA d. Ribosom
b.RNA-d e. DNA dan RNA
c.RNA-t
20.Organisme yang tidak memiliki DNA, melainkan hanya RNA saja adalah…
a.Protozoa d. Bakteri
b.Alga e. Virus
c.Jamur
21.Bagian kromosom yang tidak mengandung gen adalah…
a.sentromer d. sentrosoma
b.kromonema e. histon
c.kromomer
22.Sel tubuh manusia terdapat 46 kromosom yang terdiri atas…..
a.40 autosom dan 6 gonosom
b.40 gonosom dan 6 autosom
c.44 autosom dan 2 gonosom
d.44 gonosom dan 2 autosom
e.45 autosom dan 1 gonosom
23.Berikut ini yang disebut nukleosida adalah ikatan antara…….
a.Gula deoksiribosa dan fosfat
b.Gula deoksiribosa dan basa nitrogen
c.Gula deoksiribosa, fosfat dan basa nitrogen
d.Fosfat dan basa nitrogen
e.Gula deoksiribosa, fosfat dan hydrogen
24.Jika DNa sense AGA-CCG, maka untaian RNA d yang terbentuk adalah ……..
a.AGA-CCG d. UCU-GGC
b.TGT-CCG e. ACA-GGC
c.UGU-CCG
25.Basa nitrogen yang terdapat pada RNA adalah…
a.adenine, guanine dan cytosine
b.guanine, cytosine dan timin
c.guanine, cytosine dan urasil
d.cytosine,timin, adenine dan guanine
e.adenine, guanine, cytosine dan urasil
26.Pembentukan oksigen pada reaksi fotosintesis terjadi pada …
a.Stroma d. Grana
b.Ribosom e. Sitoplasma
c.Lisosom
27.Jika suatu rantai sense DNA mempunyai urutan CAT-AAC-GGA-TAC, maka antikodonnya adalah….
a.GUA-UUG-CCU-AUG
b.GTA-TTG-CCT-ATG
c.CAU-AAC-GGA-UAC
d.CAT-AAG-CCA-TAC
e.CAU-AAC-CCT-ATG
28.Berikut ini langkah-langkah sintesis protein.
a.RNA-d meninggalkan inti menuju ribosoma
b.RNA-d bergabung dengan ribosoma
c.RNA-d dicetak oleh DNA dalam inti dengan cara trasnkripsi
d.terbentuk polinukleotida
e.RNA-t membawa asam amino ke ribosoma
29.Urutan langkah-langkah sintesis protein yang benar adalah….
a. 3-1-2-5-4 b.2-3-1-5-4 c. 1-3-4-2-5 d. 2-1-3-4-5 e.3-2-5-4-1
30.Pernyataan berikut yang bukan tentang pembelahan mitosis adalah…
a.Berkaitan dengan peristiwa pertumbuhan
b.Terjadi pada mikroorganisme eukariotik
c.Menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom yang sama dengan induknya
d.Berkaitan dengan pembentukan sel-sel kelamin
e.Banyak ditemukan pada ujung akar, ujung batang pada tumbuhan
Langganan:
Postingan (Atom)
