Proses Terjadinya Fotosintesis

Proses Terjadinya Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pembuatan energi atau zat makanan/glukosa yang berlangsung atas peran cahaya matahari (photo = cahaya, synthesis = proses pembuatan/pengolahan) dengan menggunakan zat hara/mineral, karbon dioksida dan air. Makhluk hidup yang mampu melakukan fotosintesis adalah tumbuhan, alga dan beberapa jenis bakteri. Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan oleh proses fotosintesis

Fungsi Foto sintesis

Fungsi Fotosintesis sebagai berikut:
1. Fungsi utama fotosintesis untuk memproduksi zat makanan berupa glukosa. Glukosa menjadi bahan bakar     dasar pembangun zat makanan lainnya, yaitu lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi     makanan bagi hewan maupun manusia. Oleh karena itu, kemampuan tumbuhan mengubah energi cahaya       (sinar matahari) menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai makanan.
2. Fotosintesis membantu membersihkan udara, yaitu mengurangi kadar CO2 (karbon dioksida) di udara           karena CO2 adalah bahan baku dalam proses fotosintesis. Sebagai hasil akhirnya, selain zat makanan           adalah O2 (Oksigen) yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan.
3. Kemampuan tumbuhan berfotosintesis selama masa hidupnya menyebabkan sisa-sisa tumbuhan yang             hidup masa lalu tertimbun di dalam tanah selama berjuta-juta tahun menjadi batubara menjadi salah satu         sumber energi saat ini.

Proses Fotosintesis

      Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula danoksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Berikut ini adalah persamaan reaksi fotosintesis yang menghasilkan glukosa:

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.
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.
Proses Fotosintesis.

Tumbuhan membutuhkan sinar matahari, air, dan udara untuk membuat makanannya sendiri. Setiap hari, zat hijau daun pada daun tanaman menyerap cahaya matahari. Tumbuhan memanfaatkan cahaya matahari menjadi karbon dioksida dari udara, dan air dari tanah menjadi makanan yang mengandung gula. Tumbuhan lalu mengeluarkan oksigen sebagai hasil yang tidak terpakai, walaupun sebagian digunakan untuk bernapas. Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut.

Proses atau Reaksi fotosintesis ada dua

1. Reaksi terang
Berlangsung di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah struktur bentukan membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan dalam kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam fotosintesis. Reaksi terang di sebut juga fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.

2. Reaksi gelap
Berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi terang.
Tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang.
Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxylase.
produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.

Memahami Komponen Yang Menyusun Ekosistem

A. Pengertian Ekosistem
Ekosistem adalah  Sistem alam yang dibentuk dari interaksi antar makhluk hidup dan interaksi antar makhluk tak hidup dengan faktor lingkungannya pada suatu kawasan tertentu Istilah ekosistem pertama kali dikenalkan oleh TRANSLEY (1935) yang mengemukakan bahwa hubungan timbal balik  antara makhluk hidup (tumbuhan, hewan, manusia, dan mikroorganisme)  dengan faktor lingkungan (cahaya, udara, air, tanah dsb) dialam, sebenarnya membentuk suatu system yang tidak dapat dipisahkan. Ilmu yang mempelajari mengenai ekosistem adalah EKOLOGI . Istilah ekologi pada mulanya dicetuskan oleh seorang pakar biologi Jerman, yaitu ERNST HAECKEL, pada tahun 1866. Ekologi berasal dari bahasa Yunani yaitu Oikos rumah Logos ilmu Secara harfiah ekologi bisa diartikan sebagai ilmu kerumah tanggaan. Pengertian ekologi kemudian berkembang menjadi ilmu yang mempelajari interaksi antar faktor biotik dan abiotik dengan lingkungannya

B. Komponen Ekosistem
 1. KOMPONEN BIOTIK
Setiap makhluk hidup membutuhkan tempat tinggal yang disebut dengan HABITAT  . Semut misalnya, mempunyai habitat ditanah. Namun selain semut tanah juga merupakan habitat bagi cacing tanah dan makhluk hidup lainnya. Komponen biotik tidak dipelajari secara individual, tetapi dalam satuan populasi dan komunitas

  a. POPULASI
Populasi tidak terdiri dari satu makhluk hidup atau individu, tetapi atas sekumpulan antar makhluk hidup yang menempati suatu kawasan tertentu. Namun sekumpulan makhluk hidup ini hanya disebut populasi jika memiliki jenis yang sama atau satu spesies
Sebagai contoh populasi, perhatikanlah kolam ikan yang dihuni oleh berbagai jenis makhluk hidup, seperti ganggang, lumut, serangga, air, ikan mas, dsb. Jika setiap jenis makhluk hidup ini jumlahnya lebih dari satu, maka pada kolam ikan akan terbentuk  populasi ganggang, populasi lumut, populasi serangga air, dsb

  b. KOMUNITAS
Populasi-populasi makhluk hidup yang ada pada suatu tempat tidak berdiri sendiri begitu saja, tetapi saling berinteraksi. Pada suatu kolam ikan misalnya, populasi ganggang akan berinteraksi dengan populasi ikan berukuran kecil. Interaksi ganggang dengan ikan berukuran kecil berlangsung melalui proses makan. Interaksi antar populasi pada suatu area ini membentuk komunitas. Komunitas tidak hanya meliputi kawasan yang luas dengan tumbuhan dan hewan yang beragam. Oksigen dibutuhkan oleh banyak makhluk hidup untuk bernafas, Karbon Dioksida dalam udara dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses Fotosintesis, Udara yang bergerak atau biasa disebut angin juga berperan penting dalam kehidupan beberapa tumbuhan. Angin dapat membantu proses penyerbukan dan penyebaran biji
  c. Air
Air sangat dibutuhkan oleh seluruh makhluk hidup  baik yang berhabitat didarat maupun perairan. Air dapat berbentuk padat, cair, dan gas. Dialam, air tidak selalu tersedia dalam bentuka cair. Ada air dalam bentuk Krista les, es dan uap air
  d. Batu dan tanah
Tanah merupakan tempat hidup bagi beragam makhluk hidup mulai dari yang berukuran renik, seperti bakteri dan protozoa, hingga yang berukuran besar, seperti gajah. Tanah merupakan hasil pelapukan batuan yang disebabkan oleh kondisi iklim atau lumut. Komposisi tanah juga diperkaya dengan HUMUS yang merupakan hasil penguraian materi organik dari sisa-sisa tubuh hewan atau tumbuhan mati. Keberadaan humus dapat menyuburkan tanah. Tanah yang subur diperlukan oleh tumbuhan untuk dapat tumbuh dengan baik.
  e. Suhu
Suhu merupakan faktor penting dalam proses metabolisme makhluk hidup, contohnya pada manusia, suhu tubuh optimal untuk metabolisme tubuh adalah 37 0C. Jika suhu tubuh manusia turun hingga dibawah 340C maka akan menderita HIPOTERMIA , tetapi jika suhu tubuh manusia naik hingga mencapai 400C maka akan menderita HIPERTEMIA. Baik Hipotermia dan Hipertemia akan menyebabkan kematian.

  f. Topografi
TOPOGRAFI adalah   Keadaan tinggi atau rendahnya permukaan bumi pada suatu tempat , semakin tinggi suatu tempat, maka suhu lingkungannya akan semakin rendah.

B. Interaksi Dalam suatu ekosistem, komponen biotik dan abiotik saling berinteraksi dan berhubungan timbal balik. Adanya hubungan timbal balik dalam ekosistem menyebabkan sistem akan terguncang apabila terjadi kerusakan pada salah satu komponen sekalipun.

1. Interaksi Antar Komponen Biotik
Interaksi antar komponen biotik merupakan interaksi yang terjadi antar populasi organisme yang menyusun ekosistem.
 a. MUTUALISME
Mutualisme merupakan bentuk hubungan atau interaksi antarorganisme dari dua spesies yang berbeda. Hubungan mutualisme akan menguntungkan bagi kedua organisme yang terlibat didalamnya. Beberapa spesies dapat hidup tanpa organisme partner mutualismentya. Hubungan seperti ini disebut dengan MUTUALISME FAKULTATIF. Berbeda lagi dengan mutualisme Obligatif, yaitu hubungan yang terjadi antara kedua jenis organisme yang hanya dapat hidup dengan bermutualisme. Contoh bentuk mutualisme adalah bakteri yang hidup didalam system pencernaan hewan Herbivora. Hewan herbivore berukuran besar tidak bisa mencerna selulosa. Dibutuhkan bakteri simbiotik atau protozoa pada saluran pencernaan hewan tersebut untuk memecah selulosa.
Beberapa contoh Mutualisme lainnya:
·Simbiosis antara fungi dengan ganggang hijau biru membentuk Lichen
·Simbiosis fungi dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
·Simbiosis antara semut dengan Aphit, semut melindung Aphit dari pemangsanya, sedangkan Aphit memberikan cairan sejenis madu kepada semut
 b. KOMENSALISME
Komensalisme merupakan bentuk hubungan antau interaksi antar organisme dari dua spesies yang berbeda, yang mana hanya satu organisme saja yang memperoleh keuntungan sedangkan lainnya tidak terpengaruh. Hubungan antara ikan remora dengan ikan hiu merupakan contoh komensalisme. Ikan remora menempel pada badan ikan hiu, sehingga ikan remora dapat berpindah tempat dengan cepat, ikan remora juga mendapatkan keuntungan lainnya, yaitu memperoleh makanan sisa dari ikan hiu. Ikan hiu sendiri tidak diuntungkan dann juga tidak dirugikan dari keberadaan ikan remora
 c. ALELOPATI
Alelopati adalah hubungan atau interaksi antarorganisme, yang mana keberadaan satu organisme dapat menghambat pertumbuhan atau perkembangan organisme lainnya melalui pelepasan toksin atu racun
 d. PREDASI
Predasi adalah  Hubungan atau interaksi antarorganisme yang mana satu organisme memakan organisme lainnya Organisme yang memakan disebut PREDATOR, sedangkan organisme yang dimakan disebut MANGSA. Pada umumnya hubungan makan dan dimakan ini berlangsung antara spesies yang berbeda, meskipun demikian beberapa hewan pemangsa sesama jenisnya (Kanibalisme). Contoh hubungan Predasi yaitu pada singa dengan Zebra, Kuda dengan Rumput, dan ular dengan Tikus.

 e. KOMPETISI
Kompetisi adalah Terjadinya hubungan atau interaksi yang menyebabkan persaingan untuk mendapatkan sumber yang terbatas / relung

Kompetisi terbagi 2, yaitu:
1. kompetisi Intraspesifik yaitu Dapat terjadi antar individu dan spesies yang sama
   Contoh: - persaingan antar tumbuhan Sorghastrum nutans dalam mendapatkan nitrogen

2. Kompetisi Interspesifik yaitu Kompetisi yang terjadi antarindividu dari dua spesies yang berbeda
    Contoh:- Persaingan antara kuda dan sapi dalam memperoleh rumput diladang pengembalaan yang sama

 f. Parasitisme
Parasitisme adalah Hubungan antar organisme berbeda spesies, yang mana satu jenis organisme (parasit) hidup bersama atau menumpang dengan mikroorganisme lainnya (inang) dan menimbulkan kerugian bagi organisme yang ditumpanginya. Organisme parasit yang tidak beradaptasi dengan baik akan menyebabkan ketidaknyamanan bagi inangnya. Ketidaknyamanan bias dalam bentuk iritasi akaibat gigitan atau rasa gatal. Organisme parasit yang menyebabkan sakit pada inangnya disebut dengan PATOGEN

2. Interaksi Antara Komponen Biotik Dengan Komponen Abiotik
Interaksi antar komponen biotik dengan komponen abiotik terjadi karena komponen biotik dalam suatu ekosistem akan dipengaruhi oleh kondisi komponen abiotiknya. Kemampuan hidup organisme pada kondisi lingkungan tertentu disebut dengan RENTANG TOLERANSI. Hukum toleransi menyatakan bahwa keberadaan, kelimpahan, dan penyebaran spesies tertentu dalam suatu ekosistem ditentukan oleh satu atau lebih faktor fisik dan kimia lingkungan yang masih bisa ditoleransi oleh spesies tersebut. Oleh karenanya, setiap spesies dealam ekosistem mempunyai batas toleransi, yaitu batas maksimum dan minimum kondisi fisik dan kimia lingkungan untuk bertahan hidup. Adakalanya suatu populasi dalam ekosistem sangat dipengaruhi oleh satu jenis komponen abiotik atau faktor Pembatas. Jika jumlah factor pembatas terlalu banyak ataupun sedikit maka pertumbuhan populasi akan terhambat, walaupun komponen-komponen abiotik lainnya berada dalam jumlah yang optimal untuk pertumbuhan populasi tersebut. Faktor pembatas lainnya adalah SALINITAS