FOTOSINTESIS : Reaksi, Perhitungan Dan Jaringan Daunnya
Tumbuhan hijau dan ganggang menggunakan energi cahaya untuk membuat glukosa dan oksigen dari karbon dioksida dan air. Suhu, konsentrasi karbon dioksida, dan intensitas cahaya dapat memengaruhi laju fotosintesis.
Tumbuhan membuat makanan mereka sendiri menggunakan fotosintesis. Makanan yang dihasilkan adalah gula yang disebut glukosa. Makanan yang diproduksi oleh tanaman adalah penting, tidak hanya untuk tanaman itu sendiri, tetapi untuk organisme lain yang memakan tanaman.
Alga juga dapat membuat makanan sendiri dengan proses fotosintesis. Biomassa tanaman akan meningkat sebagai hasil fotosintesis.
Selama fotosintesis, tanaman menghasilkan glukosa dan oksigen dari karbon dioksida dan air, menggunakan energi cahaya dari Matahari.
Persamaan berikut merangkum apa yang terjadi dalam fotosintesis:
Fotosintesis adalah reaksi endotermik karena memerlukan energi cahaya untuk bereaksi karbon dioksida dan air untuk menghasilkan glukosa dan oksigen.
Energi cahaya yang dibutuhkan diserap oleh pigmen hijau yang disebut klorofil dalam daun. Klorofil terletak di kloroplas dalam sel tanaman.
Daun tanaman adalah organ utama untuk fotosintesis.
Karbon dioksida yang dibutuhkan untuk fotosintesis berasal dari udara. Memasuki daun melalui stomata. Air memasuki tanaman melalui akar, dan diangkut ke daun di xilem.
Oksigen terbentuk sebagai produk. Beberapa digunakan untuk respirasi. Pada siang hari, asalkan tingkat fotosintesis cukup tinggi, tanaman dan ganggang memberikan oksigen.
Beberapa glukosa yang dihasilkan oleh fotosintesis digunakan untuk respirasi.
Glukosa adalah titik awal untuk membuat bahan yang dibutuhkan tanaman untuk hidup. Bahan-bahan ini digunakan untuk membuat dinding sel dan komponen sel lainnya dan akan memungkinkan tanaman untuk tumbuh dan meningkatkan biomassa.
Glukosa yang tidak digunakan untuk respirasi digunakan dengan cara-cara berikut:
Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis – Intensitas cahaya
Ada beberapa cara untuk mengukur laju fotosintesis di laboratorium. Ini termasuk:
- Tingkat produksi oksigen (jumlah gelembung atau volume gas oksigen dilepaskan dalam waktu yang ditentukan)
- Tingkat penyerapan karbon dioksida
- Tingkat produksi glukosa
Beberapa faktor dapat mempengaruhi laju fotosintesis:
- Intensitas cahaya
- Konsentrasi karbon dioksida
- Suhu
- Intensitas cahaya
Tanpa cukup cahaya, tanaman tidak dapat berfotosintesis dengan sangat cepat – bahkan jika ada banyak air dan karbon dioksida. Meningkatkan intensitas cahaya meningkatkan laju fotosintesis, sampai beberapa faktor lain – faktor pembatas – menjadi kurang.
Laju fotosintesis berbanding lurus dengan intensitas cahaya sampai faktor lain menjadi terbatas. Pada intensitas cahaya yang sangat tinggi, fotosintesis melambat, tetapi intensitas cahaya ini tidak terjadi di alam.
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis
Konsentrasi karbon dioksida
Karbon dioksida adalah salah satu reaktan dalam fotosintesis. Jika konsentrasi karbon dioksida meningkat, laju fotosintesis akan meningkat. Pada titik tertentu, faktor lain mungkin menjadi terbatas dan ini ditunjukkan oleh dataran tinggi (bagian datar) dari grafik.
Suhu
Reaksi kimia yang terlibat dalam fotosintesis dikendalikan oleh enzim. Seperti halnya reaksi yang dikendalikan enzim lainnya, laju fotosintesis dipengaruhi oleh suhu.
Pada suhu rendah, laju fotosintesis dibatasi oleh jumlah tumbukan antara enzim dan substrat. Karena suhu meningkatkan jumlah tumbukan meningkat, maka laju fotosintesis meningkat. Namun, pada suhu tinggi, enzim terdenaturasi dan ini akan menurunkan laju fotosintesis.
Berbagai faktor yang membatasi laju fotosintesis – Lebih tinggi
Jika kita melihat lebih detail pada hukum faktor pembatas, misalnya, untuk hubungan antara intensitas cahaya dan laju fotosintesis:
Dengan hukum faktor pembatas, masing-masing faktor tidak bekerja secara terpisah. Beberapa faktor dapat berinteraksi, dan mungkin salah satu di antaranya yang membatasi fotosintesis.
Salah satu contoh bagaimana faktor dapat berinteraksi:
Grafik menunjukkan bagaimana konsentrasi dan suhu karbon dioksida berinteraksi dengan efek intensitas cahaya pada fotosintesis:
- laju fotosintesis meningkat sampai faktor menjadi membatasi
- jika konsentrasi karbon dioksida meningkat, laju meningkat lebih lanjut, dan kemudian faktor lain menjadi terbatas
- laju dapat ditingkatkan lebih lanjut jika suhu meningkat
- laju naik lagi sampai faktor lain menjadi membatasi
Grafik ini menunjukkan pengaruh suhu sebagai faktor pembatas pada dua konsentrasi karbon dioksida yang berbeda dari karbon dioksida:
Selidiki efek intensitas cahaya pada laju fotosintesis
Investigasi fotosintesis
Efek intensitas cahaya pada fotosintesis dapat diselidiki di tanaman air seperti Cabomba atau Elodea, jenis gulma tambak, yang dijual di toko-toko akuarium.
Tanaman akan melepaskan gelembung oksigen, produk fotosintesis, yang dapat dihitung.
Tujuan
Untuk menyelidiki efek intensitas cahaya pada laju fotosintesis.
Metode
Sebuah lampu dengan bohlam LED dipasang pada jarak yang berbeda dari pabrik dalam gelas air:
- Bohlam LED adalah yang terbaik karena ini tidak akan menaikkan suhu air
- Natrium hidrogen karbonat (NaHCO3) ditambahkan ke air untuk memasok karbon dioksida reaktan ke pabrik
- Intensitas cahaya sebanding dengan jarak – akan berkurang seiring dengan meningkatnya jarak dari bola lampu.
Gelembung yang dihasilkan selama periode satu menit direkam. Tingkat fotosintesis adalah jumlah gelembung yang dihasilkan per menit.
Variabel
- variabel independen – jarak dari sumber cahaya / intensitas cahaya
- variabel dependen – jumlah gelembung yang dihasilkan per menit
- variabel kontrol – konsentrasi larutan natrium hidrogen karbonat, suhu, menggunakan potongan pondweed yang sama setiap kali
Risiko
Perawatan harus diambil saat menggunakan air di dekat peralatan listrik. Pastikan tangan Anda kering saat memegang lampu.
Kegiatan penyuluhan
Volume oksigen yang dihasilkan dapat diukur dengan mengumpulkan gas yang diproduksi dalam jarum suntik gas.
Perubahan konsentrasi oksigen dalam air dapat diukur menggunakan peralatan data logging.
Anda dapat menyelidiki efek dari panjang gelombang cahaya yang berbeda pada fotosintesis.
Gunakan filter asetat berwarna untuk menyelidiki efek dari spektrum biru, hijau dan merah pada fotosintesis.
Perhitungan ilmiah – Menggunakan grafik fotosintesis
Tabel menunjukkan serangkaian hasil yang diperoleh oleh siswa yang menyelidiki efek intensitas cahaya pada fotosintesis. Mereka memvariasikan jarak tanaman dari sumber cahaya. Tingkat fotosintesis adalah jumlah gelembung yang dihasilkan per menit.
Jika kita menggambar grafik dari data ini:
