PENGARUH KUALITAS CAHAYA TERHADAP KECEPATAN FOTOSINTESIS

BAB 1.PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Kerap kali kehidupan manusia dikaitkan dengan adanya tumbuh-tumbuhan disekitarnya. Hal itu tidak bisa dipungkiri, karena hakikatnya manusia adalah mahluk social yang berkebutuhan akan banyak hal dilingkungannya. Tapi sebaliknya dengan tumbuhan yang juga berkebutuhan akan proses pendukung berlangsungnya tahapan tumbuh. Keseluruhan yang akan menjadi bahan acuan adlah bagaimana proses fotosintesis dan apa pengertian didalamnya serta hakikatnya. Seperti kita tahu, dealam  proses fotosintesis itu sendiri ngan frekuensi 360 sampai 720 nm atau sering di kenal dengan cahaya nampak.Reaksi umum dari proses fotosintesis adalah

6H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2

Rumusan yang dapat diterima pada hakikat dan apa arti serta pemahaman dari fotosintesis adalah bagaimana kita mencerna dan membuktikan kelangsungan intensitas keseluruhan.

Proses atau reaksi fotosintesis ada 2 yakni yang pertama adalah reaksi terang. Reaksi terang merupakan proses untuk menghasilkan reduksi NADPH2 dan ATP.

Reaksi hill(Fase terang)     : 2H2O+2NADP                2NADPH+O2

fase gelap (Blackman) Reaksi Blackman (fase gelap) : Fase gelap merupkan lanjutan dari fase terang ATP dan  NADPH yang dihasilkan akan  terpicu oleh siklus calvin,dimana siklus calvin yang mengikat co2 akan membentuk ribulusa dan yang kemudian membentuk glukosa. Berbeda dengan fase terang pada fase gelap tidak membutuhkan sinar mathari. Reaksi gelap dapat di tulis dengan reaksi kimia sebagai berikut

2NADPH2+CO2                         2NADPH+CH2O+CH2O+O2+H2O

 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.

Dengan berbagai dasar yang digunakan dapat kita tarik pemahaman mengenai hasil dan juga pada dasarnya cahaya yang dengan warna tertentu memiliki panjang gelombang yang berbeda. Warna biru memiliki panjang gelombang 450-480 nm, warna hijau memiliki panjang gelombang 480-560, warna kuning memiliki panjang gelombang 560-590, warna polikromatik memiliki panjang gelombang antara 590-630, dan warna merah 630-700 nm. Cahaya memiliki pegaruh terhadap kecepatan berfotosintesi yakni dengan  intensitas cahaya yang tinggi akan  mmbentuk ATP lebih banyak, begitu sebaliknya jika intensitas cahaya terlalu tinggi maka akan merusak klorofil.

Pemahaman selanjutnya adalah mengenai kloroplast yang berasal dari proplastid kecil(platid yang belum dewasa, kecil dan hamper tidak berwarna, dengan sedikit atau tanpa membrane dalam). Pada umumya pro plastid membelah pada saat embrio berkembang, dan berkembang menjadi kloroplast ketika daun dan batang terentuk. Kloroplast muda juga aktif membelah, khususnya bila organ mengandung kloroplast terpajan pada cahaya. Jadi, tiap sel daun dewasa  sering mengandung beberapa ratus kloroplast. Dilihat Sebagian kloropalast mudah dilihat dengan menggunakan mikroskop, tapi struktur rincinya hanaya bisa dilihat dengan menggunakan mikroskop electron.

Reaksi-reaksi gelap terjadi pada bagian matrik stroma kloroplas. Pada bagian ini, terdapat seluruh perangkat untuk reaksi-reaksi penyusunan zat gula. Reaksi tersebu tmemanfaatkan zat berenergi tinggi yang dihasilkan pada reaksi terang. Reaksi penyusunan ini tidak lagi bergantung langsung pada keberadaan cahaya, walaupun prosesnya berlangsung bersamaan dengan proses-proses reaksi cahaya. Karena itulah, reaksi-reaksi pada tahap ini disebut reaksi gelap. Reaksi tersebut dapat terjadi karena adanya enzim-enzim fotosintesis. Sesuai dengan nama penemunya yaitu Benson dan Calvin, maka daur reaksi penyusunan zat gula ini disebut daur Benson – Calvin. Hasil awal fotosintesis adalah berupa zat gula sederhana yang disebut glukosa (C6H12O6). Selanjutnya, sebagian akan diubah menjadi amilum (zat tepung = pati) yang ditimbun di daun, atau organ-organ penimbunan yang lain.

1.2  Tujuan

Mengetahui pengaruh kualitas cahaya terhadap kecepatan fotosintesis tanaman dengan indikator produksi oksigen tiap satuan waktu.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, yaitu satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan kekurangan elektron dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air adalah elektron dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pada saat yang bersamaan 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 karbondioksida 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). Beberapa faktor yang menentukan laju fotosintesis ialah intensitas cahaya, konsentrasikarbon dioksida, suhu, kadar air, kadar fotosintat (hasil foto sintesis), dan tahap pertumbuhan

tanaman. Perbanyakan tanaman dalam lingkungan fotoautotrof secara invitro mempunyai berbagai keuntungan, antara lain kemudahan dalam pengawasan lingkungan fisik, meningkatkan multiplikasi, meningkatkan persentase planlet yang hidup, menekan  ontaminasi, dapat diterapkan pada wadah kultur yang besar dan dapat mengurangi biaya produksi (bahan-bahan kimia). (Pertamawati, 2010).

Kekurangan air mempengaruhi semua aspek pertumbuhan tanaman, yang meliputi proses fisiologi, biokimia, anatomi dan morfologi. Pada saat kekurangan air, sebagian stomata daun menutup sehingga terjadi hambatan masuknya CO2 dan menurunkan aktivitas fotosintesis. Selain menghambat aktivitas fotosintesis, kekurangan air juga menghambat sintesis protein dan dinding sel (Salisbury dan Ross, 1992). Tanaman yang mengalami kekurangan air secara umum mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh normal Kekurangan air menyebabkan potensial sebagai indikator kekurangan air pada tanaman. Informasi ini dapat diterapkan dalam seleksi tanaman yang toleran terhadap kekurangan air dalam program pemuliaan tanaman. (Kurniasari et al., 2010).

            Klorofil merupakan salah satu parameter yang sangat menentukan produktivitas primer di laut. Sebaran dan tinggi rendahnya konsentrasi klorofil sangat terkait dengan kondisi oseanografis suatu perairan, (Mann dan Lazier, 1991). Produktivitas primer dalam artian umum adalah laju produksi bahan organik (C=karbon) melalui reaksi fotosintesis per satuan volume atau luas suatu perairan tertentu (mg C/m3/hari atau g C/m2/tahun). Reaksi fotosintesis dapat terjadi pada semua tumbuhan yang mengandung pigmen klorofill, dan dengan adanya cahaya matahari. tiga jenis yaitu klorofil-a, b, dan c. Ketiga jenis klorofil ini sangat penting dalam proses fotosintesis tumbuhan yaitu suatu proses yang merupakan dasar dari pembentukan zat-zat organik di alam. Kandungan klorofil yang paling dominan dimiliki oleh fitoplankton adalah klorofila. Oleh karena itulah klorofil-a dapat (1975) dalam Nontji (2008) mengatakan bahwa 95 % produktivitas primer di laut disumbangkan oleh fitoplankton. (Abd. Rasyid dan J. Sains & Teknologi,2009).

Laju fotosintesis akan berjalan maksimum ketika banyak cahaya. Dalam perco-  baan terlihat bahwa eksplan yang ditumbuhkan dalam intensitas cahaya yang tinggi daunnya berwarna lebih hijau daripada eksplan yang ditumbuhkan dalam intensias cahaya yang rendah, selain itu daun eksplan yang ditumbuhkan dalam intensitas cahaya tinggi lebih berat daripada daun eksplan yang ditumbuhkan dalam intensitas cahaya rendah. Persen (%) berat kering planlet yang lebih tinggi dalam perlakuan perbedaan suhu +100C memperlihatkan planlet dalam kultur in vitro juga melakukan proses metabolisme, yaitu proses pembentukan dan penguraian bahan makanan menjadi unsur organik yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman, hasil yang terlihat ialah planlet menjadi lebih tinggi, jumlah daunnya lebih banyak dan lebih lebar. Kadar air Persentase berat kering planlet berhubungan dengan kadar air planlet. Kekurangan air menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Akibatnya fotosintat yang dihasilkan menurun jumlahnya, selain itu kadar oksigen (O2) yang dibebaskan juga berkurang sehingga planlet yang dihasilkan akan lebih rendah persentase berat keringnya. Planlet pada perlakuan intensitas cahaya rendah dalam ketiga perlakuan suhu antara periode terang dan periode gelap terlihat pucat dan batangnya lebih berair dan juga terlihat lebih tinggi, tetapi berat keringnya lebih ringan daripada perlakuan lainnya . Intensitas cahaya yang rendah dan tingginya kadar air dalam tubuh planlet mengebabkan fotosintesis tidak berjalan normal. Terdapat dua strategi pertumbuhan suatu tanaman, yaitu tumbuh dalam keadaan gelap (stokomorfogenesis ) dan dalam keadaan terang (fotomorfogenesis). Dalam keadaan gelap, tanaman mengalami etiolasi, tanaman tumbuh tinggi dengan diameter batang yang lebih kecil dan tanpa pertumbuhan daun, sehingga tidak terjadi proses fotosintesa, hal ini merupakan startegi tanaman untuk menghemat energi. Bila tanaman dikembalikan ke kondisi terang maka segera terjadi perubahan ekspresi gen dan erlakuan A dengan masa inkubasi selama 28 hari menghasilkan planlet kentang terberat, tetapi persentase berat kering planlet kentang terbesar (7,2%) diperoleh selama masa inkubasi 21 hari. Persentase berat kering planlet dalam masa inkubasi selama 28 hari yang lebih rendah daripada dalam masa inkubasi selama 21 hari  memperlihatkan bahwa planlet dalam kultur in vitro juga melakukan proses metabolisme, yaitu proses pembentukan dan penguraian bahan makanan menjadi unsur organik yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman, hasil yang terlihat ialah planlet menjadi lebih tinggi, jumlah daunnya lebih banyak dan lebih lebar (Kozai et al 1992b). Perhitungan data secara statistik  hanya dilakukan terhadap berat kering saja, karena data berat kering planlet lebih akurat daripada data berat segarnya, dan dianalisis setelah % kadar air kurang dari 3%. (Pertamawati, 2010)

4.2 Pembahasan

Poses pada fotosintesis adalah melalaui sebuah buatan energi dan zat makanan atau yang kerap disebut glukosa yang keberlangsungannya melalui suatu peranan penting cahaya matahari. Hal itu merupakan peranan yang sangat dibutuhkan oleh semua mahluk pribumi yang kebergantungannya pada energi yang kerap dihasikan akan semuanya melalui proses fotosintesis cahaya matahari, yang mana fungsi  dominan pada fotosintesis adalah untuk mengambil makanan dan memproduksi pada glukosa. Menjadikan bahan auan yang paling mendasar diantara keseluruhan untuk menciptakan zat suatu makanan.kemampuan cahaya matahari dalam mengubah suatu keperluan zat makanan menjadi faktor utama pada proses fotosintesis. Disini fotosintesis juga mempunyai fungsi yang juga dibutuhkan dalam dunia kehidupan mahluk  yaitu memberishkan udara serta mengurangi seikit atau tidaknya udara yang ada karena sebenarnya udara merupakan bahan bakuan dalam tatanan fotosintesis. Setelah semuanya berjalann sebagai mna mestinya maka tanaman akan menangkap cahaya matahari menggunakan pigmen dan klorofil disini pigmin akan membentuk apa yang dinamakan penghijauan pada daun yang istilahnya beralih pada kloroplas.

            Adapun faktor yang dapat mempengaruhi proses fotosintesis sebenarnya banyak dan sulit untuk dibumiterangkan kedalam kehidupan tapi lebih detailsnya salah satu faktornya adalah cahaya matahari, air, suhu, dan usia daun. Yang utama sebenarnya dalah cahaya matahari karena cahaya matahari merupakan faktor yang paling dominan dalam menunjang keberlangsungan proses fotointesir . Cahaya matahari adaah sumber paling utama dalam mengubah sikap dan prilaku air dan karbon diosidanya karena hal ini merupkan slah satu upaya dalam mengubah keseluruhan maksud dan fungsi masing-masing yang ketergantunganya terjadi pada intensitas matahari dan lama penyinarannya serta sedikit atau tidaknnya panjang pada cahayanya. Selanjutnnya air yang digadang gadang sebagai bahan baku pada fotosintesis yang keadaannya disebut dan sangat berpengaruh pada terbentuknyaa stomta, selanjutnya adalah suhu yang kerjasama enzim pda sistematika setiap suhu 10 c meningkat dua kali lipatnya wakt yang efisiensi dalam prosesinya. Sebab suhu disiang hari sangat tinggi dan dapat menyebabkan enzim maksinal. Selantnya adalah usaha daun yag kegiatanya semakin lambat bahkan tidak terkontrol, klorofil kerap menyedikit yang semunya adalah fugsi utama pada kloroplas.

            Panjang gelombang yang paling dominan pada laju fotosintesis adalah cahaya sedikit atau pendeknya   dalam menggalangi proses fotosintesa, disini sedikit ada kaitannya dengan inframerah karena sangat berkaitan dengan pembahasan laju fotosintesis yang juga dipengaruhi oleh intensitas pada cahayanya  sinar elektromagnet merupakan paranan palinhg utama pada proses pembentuksannya dan yang paling tinggi serta paling panjang gelombangnya dibandingkan cahaya yang disebutkan.  Gelombang cahaya paling dominan adalah cahaya kuning karena disini hambatan dan efektifitasnya sangat kuat dibandingkan dengan cahaya yang karnanya dilain sisi kuning sebut saja merah atau lainnya. Radiasi cahaya gelombang laju yang paling nampak dibandingkan yang lain adalah spektrum dengan panjang gelombang diatas rata-rata kecepatan akan tanggapnya pada radiasi, hal tersebut dipengaruhi dengan adnya banyak faktor dan ketentuan pada masing masing aktivitas dan intensitas pada keseluruhan.

            Tanaman hidryla merupakan tanaman yang sangat sepadan dengan penbuktian proses fotosintesis pada saat praktikum yang dilakakukan oleh semua praktikan, tanaman tersebut adalah tanaman air dan sangat bisa diterima dan ditanggapi dengan cepat oleh cahaya. Disisi lain tanaman ini juga menanggapi respon yang sangat efektif ketika menjadikan semuanya proses berlangsungnya fotosintesis dan tanaman tersebut tergolong sangat sensitif dengan adanya fotosintesis pada tanaman. Semua itu disebabkan tanggapnya tanaman ersebut akan cahaya yang kelima setelah dilakukan pembuktian.

            Dari keseluruhan yang telah dijadikan bahan acuan praktikum dapat disimpulkan bahwa perlakuan yang sangat dominan adalah pada sisi setiap cahaya dan dianalizir hasilnya membuktikan bahwa cahaya kuning itu lebih efektif dan paling kuat dalam mendeteksi adanya tanggapan respon akan keseluruha fotosintesis. Diantara keseluruhan ini cahaya ada kala melakukan rumusan sebaga berikut :

·         Warna biru dengan muatan tinggi 450 sampai 480 dalam waktu 5 menit pertama dan kedua menghasilkan 0 gelembung oksigen, disebabkan akan intensitas yang tidak terlalu mempengnaruhi diantara keseluruhan.

·         Warna hijau disertai kecepatan pada gelombang yang mendasar 480 sampai 560 dalam waktu 5 menit pertama dan kedua menghasilkan 0 gelembung oksigen, berhasil memecahkan hasil intensitas yang pengaruhnya sedikit tinggi karena ada beberapa faktor didalamnya.

·         Warna kuning kecepatan gelombang 560sampai 590 dalam waktu 5 menit pertama 1296 dan 5 menit kedua kedua menghasilkan 651 gelembung oksigen, menjadi cahaya yang paling dominan dan sangat kuat diantara keseluruhan.

·         Warna polikrimatik dengan panjang gelombangnya antara 560sampai 590 dalam waktu 5 menit pertama 511 dan 5 menit kedua kedua menghasilkan 219 gelembung oksigen, menjadi konsistensi awal dari pada diantara pembuktian hasil cahaya.

·         Warna merah dengan panjang gelombangnya antara 560sampai 590 dalam waktu 5 menit pertama 61 dan 5 menit kedua kedua menghasilkan 51 gelembung oksigen, panjang cahaya yang tidak dapat memantul bila dibandingkan dan cahaya sedikit tidak memberikan efektifitas.

BAB 5 PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

                        Setiap cahaya yang digunakan dalam pembuktian mengalami pembuktian yang berbeda, itu disebabkan akan kuat atau tidaknya intenistas cahaya. Sebagai bahan acuan dari keseluruhan yang dimakasud adalah proses fotosintesis adalah proses respirasi dan teklah diketahui hasil yang sebenarnya akan setiap pembeda cahaya.

5.2 Saran

            Disisi pembuktian dapat kita tambah dengan harapan menghasilkan kesempurnaan adalah serba berhati-hatinya dalam proses pembuktian termasuk pemotongan pada tanamannya agar tidak terjadi kontaminasi akan udara dari luar pembuktian.

DAFTAR PUSTAKA

Lakitan, B. 1993. Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Muhsanati, et al.2009. Pengaruh Pemberian Naungan Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Stroberi (Fragaria x annasa). Jurnal Jerami Volume 2 No. 1.

Kimbal John W.2000.Biologi. Edisi ke lima,Institute pertanian bogor.

Schaum.B, 2008. Fotosintesis, Biologi edisi ke dua. Outline.

Dra.Ratnaningsih, anna.T.1987.Biologi umum.Bandung.

FrankSalisburi,Ross Cleon W et al.2011. Fisiologi tumbuhan,edisi ke 2.Intitute

Teknologi bandung.

Libria Widiastuti, et al.2012. Ilmu Pertanian Vol. 11 No. 2, 2004 : 35-42.