fotosintesis pada tumbuhan

1. Konsep Dasar IPA 2
Dosen Pengampu : Dr. Peduk Rintayati,
M.Pd
Pendidikan Guru Sekolah Dasar
Universitas Sebelas Maret 2014

2. Kelompok 4
1. Ana Hidayatur Rohmah K7113014
2. Anik Handayani K7113020
3. Arga Reza Pradana K7113029
4. Arinta Ika Prasiwi K7113032
5. Astuti Yuniati K7113035
6. Ayuna Pradita Arwiyandini K7113041
7. Dieni ‘Izzati K7113059

3. FOTOSINTESIS, RESPIRASI, DAN
MORFOLOGI

4. 1 •Fotosintesis
2 •Respirasi
3 •Morfologi

5. Fotosintesi
s
1. Pengertian Fotosintesis
2. Sejarah Fotosintesis
3. Perangkat Dalam Proses Fotosintesis
4. Proses Terjadinya Fotosintesis
5. Bagian Daun Yang Berperan Dalam Fotosintesis
6. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Proses Fotosintesis
7. Proses Tumbuhan Mengambil Zat-zat Dari Lingkungan Untuk
Proses Fotosintesis
8. Fungsi-fungsi Dari Proses Fotosintesis

6. FOTOSINTESIS

7. Peta Konsep Fotosintesis

8. 1. Pengertian
Fotosintesis
Fotosintesis adalah
suatu proses biokimia
pembentukan zat
makanan karbohidrat
yang dilakukan oleh
tumbuhan, terutama
tumbuhan yang
mengandung zat hijau
daun atau klorofil.

9. 2. Sejarah
Fotosintesis
Pada awalnya, orang
menganggap bahwa akar “
memakan “ tanah, seperti yang
dikemukakan oleh Aristoteles.
Tumbuhan hijau memperoleh
zat-zat makanan dari dalam
tanah, yaitu yang berasal dari
perombakan atau
penguraian organisme yang
telah mati.

10. Konsep fotosintesis
dimulai pada abad ke-
17 ketika Jan Van
Helmont menyatakan
bahwa pertumbuhan
dari tumbuhan
disebabkan karena
adanya air dan bukan
disebabkan oleh
tanah.

11. Pada tahun 1772, Joseph Priestley, seorang ahli
kimia dan pendeta berkebangsaan Inggris,
melakukan penelitian dan menemukan bahwa
ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan
sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati
sebelum lilinnya habis terbakar.

12. Pada tahun 1778, Jan
Ingenhousz, dokter
kerajaan Austria,
mengulangi eksperimen
Priestley. Ia
memperlihatkan bahwa
cahaya matahari juga
berpengaruh pada
tumbuhan sehingga dapat
"memulihkan" udara yang
"rusak".

13. Pada tahun 1905,
Frederick Blackman
menunjukan bahwa
pada proses
fotosintesis terjadi
reaksi gelap yang
tidak membutuhkan
cahaya.

14. 3. Perangkat-perangkat dalam
proses fotosintesis
a. Kloroplas
Kloroplas merupakan
perangkat yang sangat
penting dalam fotosintesis.
Kloroplas terdapat pada
semua bagian tumbuhan yang
berwarna hijau, termasuk
batang dan buah yang belum
matang. Di dalam kloroplas
terdapat pigmen klorofil yang
berperan dalam proses
fotosintesis.

15. 1. membran luar
2. ruang antar membran
3. membran dalam (1+2+3:
bagian amplop)
4. stroma
5. lumen tilakoid (inside of
thylakoid)
6. membran tilakoid
7. granum (kumpulan
tilakoid)
8. tilakoid (lamella)
9. pati
10. ribosom
11. DNA plastida
12. Plastoglobula
Struktur
Kloroplas

16. b. Pigmen
Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada
setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung
pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen
fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses
fotosintesis.

17. c. Fotosistem
Fotosistem adalah suatu unit yang mampu menangkap
energi cahaya Matahari yang terdiri dari klorofil a, kompleks
antena, dan akseptor elektron. Fotosistem sendiri dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu fotosistem I dan fotosistem II.
Pada fotosistem I ini penyerapan energi cahaya dilakukan
oleh klorofil a yang sensitif terhadap cahaya dengan panjang
gelombang 700 nm sehingga klorofil a disebut juga P700.
Energi yang diperoleh P700 ditransfer dari kompleks antena.
Pada fotosistem II penyerapan energi cahaya dilakukan oleh
klorofil a yang sensitif terhadap panjang gelombang 680 nm
sehingga disebut P680.

19. d. Membran dan Organel Fotosintesis
Protein yang mengumpulkan cahaya
untuk fotosintesis dilengkapi dengan
membran sel. Cara yang paling sederhana
terdapat pada bakteri, yang mana protein-protein
ini tersimpan di dalam mebran
plasma. Akan tetapi, membran ini dapat
terlipat dengan rapat menjadi lembaran
silinder yang disebut tilakoid, atau
terkumpul menjadi vesikel yang disebut
membran intrakitoplasma.

20. Pada Tumbuhan dan alga, fotosintesis terjadi di
organel yang disebut kloroplas. Berikut ini
merupakan gambar dari alga

21. Tumbuhan menyerap cahaya menggunakan
pigmen klorofil, yang merupakan alasan kenapa
sebagian besar tumbuhan memiliki warna hijau.
Selain klorofil, tumbuhan juga menggunakan
pigmen seperi karoten dan xantofil. Alga juga
menggunakan klorofil, namun memiliki beragam
pigmen lainnya, misalnya fikosianin, karoten, dan
xantofil pada alga hijau, fikoeritrin pada alga
merah (rhodophyta) dan fukoksantin pada alga
cokelat dan diatom yang menghasilkan warna
yang beragam pula.

24. 4. Proses Fotosintesis
a. 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. Berikut ini adalah persamaan reaksi
fotosintesis yang menghasilkan glukosa:
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

25. b. Fotosintesis pada alga
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.

26. c. Proses Fotosintesis
Fotosintesis terdiri dari dua
tahap yang disebut reaksi
terang, yang membutuhkan
cahaya dan melibatkan
pemecahan air serta
pelepasan oksigen, dan
reaksi gelap atau siklus
Calvin, yang mengubah
karbon dioksida menjadi gula.

27. 1) Reaksi Terang
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP
dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air
dan cahaya Matahari. Proses diawali dengan
penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Reaksi
terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja
sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi
pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini
optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang
700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat
reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang
gelombang 680 nm.

28. Reaksi Terang

29. 2) Reaksi Gelap
Reaksi gelap pada tumbuhan dapat terjadi
melalui dua jalur, yaitu
Siklus Calvin-Benson
Jalur Hatch-Slack

30. Siklus Calvin-Benson

31. Jalur Hatch-
Slack

32. Proses fotosintesis terjadi melalui empat
tahap:
Tahap Penjelasan Skala waktu
1 Perpindahan energi pada klorofil antena
(membran tilakoid)
Femtodetik sampai
pikodetik
2 Perpindahan elektorn pada reaksi fotokimia
(membran tilakoid)
pikodetik sampai
nanodetik
3 Rantai perpindahan elektron dan sintesis ATP
(membran tilakoid)
mikrodetik sampai
millidetik
4 Fiksasi karbon dan ekspor produk stabil millidetik sampai
detik

33. 5. Bagian Daun Yang Berperan Dalam
Proses Fotosintesis
Pada sebagian tumbuhan tinggi, daun
merupakan organ utama untuk melakukan
proses fotosintesis. Fotosintesis tidak hanya
terjadi pada daun, tetapi terjadi pada semua
tumbuhan yang berwarna hijau. Pada
struktur daun, permukaan luar epidermis
bawah dan atas biasanya dilindungi oleh
lapisan kultikula dan kadang-kadang sebelah
luarnya lagi terdapat lapisan lilin.

34. Struktur Daun

35. 6. Faktor-Faktor yang
Mempengaruhi Fotosintesis
1. Cahaya
2. Kadar Air
3. Konsentrasi
Karbondioksida
4. Suhu
5. Oksigen
6. Kandungan Klorofil
7. Air
8. Kadar Fotosintesis
9. Tahap Pertumbuhan

36. 7. Proses Pengambilan Zat-zat
Tumbuhan dari Lingkungan
dalam Proses Fotosintesis
1 • Difusi
2 • Osmosis
3 • Transport Aktif

37. Proses Difusi

38. Proses Osmosis

39. Proses Transport Aktif

40. Dalam pengambilan Zat oleh tumbuhan dari
lingkungan, adapun proses-proses
pengangkutan yang akan dibahas,
diantaranya :
1. Proses Pengangkutan Air dan Garam
Mineral
a. Pengangkutan Ekstravasikuler
b. Pengangkutan Intravasikuler

41. Pengangkutan Ekstravasikuler
Pengangkutan ini dilakukan di luar berkas
pengangkut, maka disebut pengangkutan
ekstravasikuler. Dibagi menjadi 2
1. Pengangukutan Apoplas
2. Pengangkutan Simplas

42. Pengangkutan Apoplas dan
Pengangkutan Simplas

43. Pengangkutan Intravasikuler
Pengangkutan air dan
mineral diserap oleh
akar menuju batang ini
berlangsung melalui
berkas pengangkut,
yaitu Xilem, sehingga
proses pengangkutan
disebut pengangkutan
vaskuler.

44. 2. Pengangkutan Hasil Fotosintesis
Tumbuhan melakukan fotosinstesa untuk
memperoleh cadangan makanan dan
unsur-unsur nutrisi yang penting bagi
kehidupan. Hasil dari fotosintesis tersebut
harus didistribusikan atau disalurkan.
Proses distribusi bahan makanan dalam
tumbuhan dikenal dengan translokasi.

45. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis
dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke
bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan
pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil
fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan
adalah floem .

46. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi
kecepatan pengangkutan, diantaranya :
1. Daya Hisap Daun (tarikan transpirasi)
2. Kapilaritas Batang
3. Tekanan Akar

47. Daya hisap daun

48. Kapilaritas Batang

49. Tekanan Akar

50. 8. Fungsi
Fotosintesis
Fungsi Fotosintesis sebagai berikut:
1. Memproduksi zat makanan berupa glukosa.
2. Membantu membersihkan udara, yaitu mengurangi
kadar CO2 (karbon dioksida) di udara karena CO2
adalah bahan baku dalam proses fotosintesis.
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.

51. RESPIRASI

52. Peta Konsep Respirasi

53. 1. Pengertian Respirasi
Respirasi adalah reaksi oksidasi
senyawa organik untuk menghasilkan
energi yang digunakan untuk aktivitas
sel dan dan kehidupan tumbuhan
dalam bentuk ATP atau senyawa
berenergi tinggi lainnya.

54. 2. Alat-alat Respirasi pada
Tumbuhan
Tumbuhan dapat melakukan pertukaran
gas melalui stomata, lenti sel, dan
rambut akar.
Stomata

55. Lentisel
Rambut Akar

56. Alat pernafasan
khusus
Bakau dan akar napasnya
Pohon beringin dan akar
gantungnya

57. Anggrek dan akar
gantungnya
Enceng Gondok
dan akarnya

58. 3. Macam dan Mekanisme
Respirasi
Berdasarkan kebutuhannya terhadap
oksigen, respirasi dapat dibedakan
menjadi dua macam, yaitu:
a. Respirasi Aerob
(respirasi yang memerlukan oksigen)
a. Respirasi Anaerob
( respirasi yang tidak memerlukan
oksigen)

59. Perbedaan Respirasi Aerob dan Respirasi
Anaerob
Respirasi Aerob Respirasi Anaerob
Umum terjadi pada semua makhluk hidup
termasuk tumbuhan
Hanya terjadi dalam keadaan khusus
berlangsung seumur hidup bersifat sementara (hanya pada fase tertentu
saja)
energi yang dihasilkan besar energi yang dihasilkan kecil
tidak merugikan tumbuhan jika terjadi terus menerus akan
menghasilkan senyawa yang bersifat racun
bagi tumbuhan
memerlukan oksigen tidak memerlukan oksigen
hasil akhir berupa karbondioksida dan uap
air.
hasil akhirnya berupa alkohol atau asam
laktat dan karbondioksida.

60. Mekanisme Respirasi
1. Mekanisme Respirasi Aerob
Reaksi respirasi (disebut juga oksidasi
biologis) suatu karbohidrat, misalnya
glukosa, berlangsung dalam empat
tahapan, yaitu glikolisis, dekarboksilasi
oksidatif piruvat, daur sitrat, dan oksidasi
terminal dalam rantai respiratoris.

61. Rangkuman Respirasi Aerob

62. Tahap-tahap respirasi aerob
a) Glikolisis
Glikolisis adalah
serangkaian
reaksi kimia
yang mengubah
glukosa
menjadi asam
piruvat.

63. b) Dekarboksilasi
Oksidatif Piruvat
Dekarboksilasi
oksidatif piruvat
adalah reaksi antara
yang menghasilkan
asetil-CoA.

64. c) Siklus Krebs
Siklus krebs (daur asam sitrat atau daur trikarboksilat)
merupakan pembongkaran asam piruvat secara aerob menjadi
karbondioksida dan air serta sejumlah energi kimia.

65. d) Transpor Elektron dan Fosforilasi Oksidatif
Transpor elektron ini berlangsung di dalam
membran mitokondria sebelah dalam. Walaupun
dalam reaksi ini akan diserap O2 dan dihasilkan
H2O, namun NADH dan FADH tidak dapat bereksi
langsung dengan oksigen dan molekul air
tersebut. Elektron yang terlibat ditransfer melalui
beberapa senyawa perantara sebelum H2O
dibentuk.

66. Proses
Transpor
Elektron

67. e) Jalur Pentosa Fosfat
Setelah tahun 1950, mulai disadari bahwa glikolisis dan
siklus krebs bukan merupakan rangkaian reaksi satu-satunya
bagi tumbuhan untuk mendapatkan energi
dari oksidasi gula menjadi karbondioksida dan air.
Lintasan yang berbeda ini disebut dengan Lintasan
Pentosa Fosfat (LPF), karena terbentuk senyawa
antara yang terdiri atas lima atom karbon. Lintasan ini
juga disebut sebagai Lintasan Fosfoglukonat.

68. Jalur Pentosa Fosfat

69. 2. Mekanisme Respirasi Anaerob
Pada umumnya respirasi anaerob pada
makhluk hidup hanya terjadi jika persediaan
oksigen bebas ada di bawah batas minimum.
 Fermentasi
Fermentasi adalah proses produksi energi
dalam sel tanpa membutuhkan oksigen. Gula
adalah bahan yang umum dalam fermentasi.

70. Fermentasi yang umum terjadi pada tumbuhan
adalah fermentasi alkohol atau fermentasi etanol.

71. Respirasi IntraMolekuler
Respirasi anaerob pada tumbuhan disebut juga
respirasi intramolekul, mengingat, bahwa
respirasi ini hanya terjadi di dalam molekul
saja.dalam respirasi anaerob, oksigen tidak
diperlukan; juga di dalam proses ini hanya ada
pengubahan zat organik yang satu menjadi zat
organik yang lain.

72. Respirasi Intramolekuler

73. 4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi
Respirasi
Internal Eksternal
a. Jumlah plasma sel
b. Jumlah substrat
respirasi dalam sel
c. Umur dan tipe
tumbuhan
a. Suhu
b. Kadar O2 udara.
c. Kadar CO2 udara.
d. Kadar air dalam jaringan.
e. Cahaya.
f. Luka dan stimulus
mekanik.
g. Garam-garam mineral.

74. Peta Konsep Morfologi Tumbuhan

75. 1. Pengertian Morfologi
Tumbuhan
Morfologi tumbuhan merupakan ilmu yang mempelajari
bentuk fisik dan struktur tubuh dari tumbuhan, morfologi
berasal dari bahasa Latinmorphus yang berarti wujud
atau bentuk, dan logos yang berarti ilmu.
Morfologi tumbuhan berguna untuk mengidentifikasi
tumbuhan secara visual, dengan begitu keragaman
tumbuhan yang sangat besar dapat dikenali dan
diklasifikasikan

76. 2. Sejarah dan Perkembangan
Morfologi Tumbuhan
Morfologi tumbuhan
diperkenalkan pertama
kali oleh ilmuwan
berkebangsaan Jerman
yaitu Johann Wolfgang
von Goethe pada tahun
1790.

77. Perkembangan Morfologi Tumbuhan
Urpflanze
Urpflanze merupakan
konsep tumbuhan
moyang yang
menggambarkan asal-muasal
keberagaman
bentuk tumbuhan.

78.  Biologi Molekular
Seiring dengan berkembangnya biologi
molekular, data morfologi juga ikut
disertakan untuk mempelajari hubungan
antara kelompok moyang tumbuhan sebagai
asal usulnya dalam studi filogeni.

79. 3. Ruang lingkup Morfologi
Tumbuhan
Fokus dari morfologi tumbuhan adalah
bentuk dan susunan luar tubuh tumbuhan
pada tumbuhan yang telah terdiferensiasi
yang termasuk dalam kelompok kormus
(Cormophyta). Ruang lingkup morfologi
meliputi Deskripsi, Klasifikasi,
Morfogenesis

80. 4. Tata Nama dalam Morfologi
Tumbuhan
Istilah dan nama ilmiah yang menyangkut
takson-takson tumbuhan diatur dalam Kode
Internasional Tatanama Tumbuhan yang
merupakan kesepakatan ahli-ahli ilmu
tumbuhan seluruh dunia yang ditetapkan
pada kongres internasional

81. 5. Bagian-bagian tumbuhan

82. a. Organ pada Tumbuhan.
Akar

83. Akar Tunggang (Dikotil) dan Akar
Serabut (Monokotil)

84. Batang

85. Xylem dan Floem pada tumbuhan
dikotil ( kiri) dan monokotil (kanan)

86. Daun
Bentuk daun ;
a. pedang/belati, b. jarum, c. linear, d. lanset, e. lanset oval, f.
bulat telur, g. telur pipih, h. oval meruncing, i. sudip, j. bulat
telur, k. lingkaran, l. ginjal, m. jantung terbalik, n. jantung, o.
belah ketupat, p. berbagi menyirip, r. tombak s. anak panah,
t. segitiga.

87. Bunga

88. Biji

89. Buah

90. 5. Tumbuhan Dikotil dan
Tumbuhan Monokotil
a. Tumbuhan Dikotil
Tumbuhan dikotil adalah tumbuhan berbiji
belah atau berkeping dua. Tumbuhan dikotil
memiliki sepasang daun lembaga yang sudah
terbentuk sejak dalam tahap biji.

91. Tumbuhan dikotil memiliki ciri-ciri khusus
berikut ciri-ciri tumbuhan dikotil :
1. Bentuk akar tunggang.
2. Pola tulang daun dan bentuk sumsumnya menyirip atau
menjari.
3. Tidak memiliki tudung akar.
4. Jumlah keping bijinya dua.
5. Pada akar dan batang, terdapat kambium dan dapat
tumbuh serta berkembang menjadi besar.
6. Batangnya bercabang-cabang.
7. Jumlah kelopak bunganya dua, empat, lima, atau
kelipatannya.
8. Pembuluh pengangkutnya teratur dalam lingkaran/cincin.
9. tipe berkas pengangkut kolateral terbuka
10. pertulangan daun menyirip atau menjari
11. bagian-bagian bunga berjumlah 4, 5 atau kelipatannya..
12. memiliki 2 keping lembaga/kotiledon

92. Contoh Tumbuhan Dikotil

93. b. Tumbuhan Monokotil
Tumbuhan monokotil
adalah tumbuhan yang
berkeping satu. Ciri-ciri
tumbuhan monokotil
yang paling khas adalah
bijinya tunggal karena
hanya memiliki satu daun
lembaga, berakar
serabut, daun berseling,
tumbuhan biji berkeping
satu, tulang daun sejajar
dan berbentuk pita .

94. Contoh Tumbuhan Monokotil

95. Cukup Sekian
dan
Terimakasih
