Dokumen tersebut membahas tentang fisiologi tumbuhan dan proses fotosintesis. Secara singkat, dokumen menjelaskan bahwa fotosintesis adalah proses dimana tumbuhan menggabungkan karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dengan menggunakan cahaya matahari sebagai sumber energinya, terdiri atas reaksi terang dan gelap. Reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH2 menggunakan energi cahaya.

1. PERTEMUAN I
PENDAHULUAN
 Fisiologi atau ilmu faal adalah salah satu dari cabang-cabang biologi yang mempelajari
berlangsungnya sistem kehidupan.
i. Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh
tumbuhan pada tingkatan molekuler dan seluler .
ii. Fisiologi Tanaman : ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tanaman
pada tingkatan individu dan populasi.
 Ilmu-ilmu pendukung:
1. Anatomi dan Morfologi: penyerapan air
2. Fisika dan Kimia: reaksi cahaya dan gelap fotosintesis
3. Matematik: energi respirasi dan perbedaan potensial
 Proses metabolisme: mengubah zat pasif menjadi zat aktif. Mencakup: nutrisi, absorpsi,
translokasiserta sintesa dan perombakan.
 Proses kekekalan: proses yang memungkinkan organisme dapat mempertahankan generasinya.
Meliputi: reproduksi, adaptasi dan kontrol.
 Macam-macam proses: transpirasi (penguapan), respirasi, dll.
 Mekanisme proses: fotosintesis reaksi terang
reaksi gelap
 Tempat terjadinya: pada fotosintesis di kloroplas.
 Faktor yang berpengaruh: transpirasi dipengaruhi intensitas cahaya.
PERTEMUAN II
SEL & ORGANEL SEL
 Sel merupakan unit struktural dan fungsional.
 Sel sebagai unit struktural terkecil bermakna bahwa sel merupakan penyusun yang mendasar bagi
tubuh makhluk hidup. Sel sebagai unit fungsional bermakna bahwa sel tubuh makhluk hidup
melakukan suatu fungsi atau kegiatan proses hidup.
 Ada 2 tipe struktur sel, yaitu:
1. Sel prokariotik  sel yang tidak memiliki inti tetapi hanya memiliki materi inti (nukleoid) dan
melakukan pembelahan secara langsung. Contoh: sel pada bakteri.
2. Sel eukariotik  sel yang memiliki inti (nukleus). Contoh: sel tumbuhan dan sel hewan.
 Perbedaan sel tumbuhan dan sel hewan:

2. Sel Tumbuhan Sel Hewan
 Memiliki dinding sel
 Memiliki vakuola berukuran besar
 Memiliki plastida (kloroplas, kromoplas,
dan leukoplas)
 Memiliki dinding sel dan membran sel
 Memiliki vakuola berukuran kecil
 Tdk memiliki plastida
 Dinding sel pertama kali terbentuk pada tahap Telofase tepatnya di lamella tengah.
 Organel-organel sel:
1. Membran sel  tersusun atas molekul-molekul lipid (lemak) dan protein, berfungsi untuk
melindingi sel.
2. Inti sel (Nukleus)  memiliki cairan yang disebut nukleoplasma, berfungsi sebagai tempat
terjadinya proses kekelan.
3. Sitoplasma  berfungsi sebagai tempat terjadinya metabolisme, memiliki cairan yang disebut
sitosol. Di dalam sitosol terdapat rangka sel (sitoskeleton) yang memberi bentuk sel serta
mengatur gerakan kromosom pada pembelahan sel. Sitoskeleton berupa jaringan protein
filamen yang terdiri dari mikrofilamen, filamen tengah, dan mikrotubulus.
4. Mitokondria  memiliki cairan yang disebut matriks mitokondria, berfungsi sebagai tempat
terjadinya respirasi seluler yang menghasilkan ATP.
5. Ribosom  berfungsi sebagai tempat terjadinya sintesis protein.
6. Retikulum endoplasma  ada 2 macam RE, yaitu: RE kasar, memiliki ribosom
dipermukaannya yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein yang akan ditempatkan di
membran sel dan diluar sel dan RE halus, tidak memiliki ribosom dipermukaannya yang
berfungsi menyampaikan informasi dari hasil sintesis protein tadi menuju Apparatus golgi.
7. Apparatus golgi  menyampaikan informasi dari sel yang satu ke sel yang lain.
8. Lisosom  berfungsi mencerna makromolekul secara intraseluler dan merusak sel-sel asing.
9. Vakuola  berfungsi memberikan tekanan turgor terhadap sel dan sebagai tempat
penyimpanan bahan organik.
10. Plastida  Kloroplas berfungsi sebagai tempat terjadinya asimilasi, Kromoplas berisi pigmen
karotenoid, dan Leukoplas berfungsi menyimpan cadangan makanan.
Berdasarkan fungsinya protein dikelompokkan menjadi 2, yaitu:
1. Protein Struktural yaitu protein yang berkaitan dengan penyusunan sel, jaringan, ataupun
organ.
2. Protein fungsional yaitu protein yang berkaitan dengan enzim, antibodi, ataupun hormon.
Berdasarkan strukturnya protein dikelompokkan menjadi 2, yaitu:
1. Protein integral yaitu protein yang tertanam dalam lapisan hidrofobik membran.
2. Protein perifer yaitu protein yang tidak tertanam dalam daerah hidrofobik membran.

3. PERTEMUAN III
KOMPOSISI & SIFAT KIMIA SEL
 Kandungan unsur kimi sel suatu organisme: O (62%), C (20%), H (10%), N (3%).
 Hidrat arang: C, H, O.
1. Monosakarida  heksosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, dan manosa.
2. Disakarida  laktosa, sukrosa, dan maltosa.
3. Oligosakarida  sukrosa, maltosa, dan selibiosa.
4. Polisakarida  glikogen, selulosa, hemiselulosa, pektin, lignin, dan kitin.
 Beras mengandung 65-75% amilopektin dan 35% amilosa.
 Jagung mengandung 72% amilopektin dan 28% amilosa.
 Lemak: C, H, O.
H pada lemak lebih banyak daripada hidrta arang. Ciri khas asam lemak yaitu memiliki gugus
karboksil.
 Perbedaan lemak dan minyak:
Ciri Lemak Minyak
 Organisme
 Bentuk dalam suhu kamar
 Kandungan
 Ikatan rangkap
 Hewan
 Padat
 Rantai C yang panjang
 Sedikit (jenuh)
 Tumbuhan
 Cair
 Rantai C yang pendek
 Banyak (tak jenuh)
 Protein: C, H, O, N, S. Rantai polipeptidanya panjang.
 Fungsi protein: untuk memelihara struktur tubuh (seperti kolagen), untuk fasilitas pergerakan
(seperti actin dan myosin untuk kontraksi otot), dalam transportasi (seperti transportasi oksigen
oleh hemoglobin, system transportasi pada membran sel), dalam metabolism (seperti enzim),
dalam regulasi (seperti factor-faktor pertumbuhan, dan factor-faktor transkripsi), dan dalam fungsi
imun (seperti immunoglobulin).
 Asam nukleat:
1. DNA (Deoxyribonucleic acid atau Asam deoksiribonukleat) terdapat di inti sel, mitokondria,
dan kloroplas. DNA merupakan polimer nukleotida. Satu nukleotida tersusun atas 3 komponen
yaitu deoksiribosa, gugus fosfat, dan basa nitrogen. Basa nitrogen ada 2 jenis yaitu purin
tersusun atas Adenin (A) dan Guanin (G) dan pirimidin tersusun atas sitosin (S) dan Timin (T).
2. RNA (Ribonucleic acid atau Asam ribonukleat) terdapat di dalam inti sel atau di dalam
sitoplasma. RNA merupakan rantai polinukleotida berutas tunggal dan pendek. RNA tersusun
atas gugus fosfat, ribosa, dan basa nitrogen. Basa nitrogennya terdiri atas golongan purin
(Adenin dan Guanin) dan pirimidin (Sitosin dan Urasil). Ada 3 jenis RNA, yaitu mRNA
(messenger RNA), tRNA (transfer RNA), dan rRNA (ribosomal RNA).

4.  Nukleoprotein  asam nukleat yang terikat oleh protein.
Misal: gen, DNA adalah asam nukelatnya dan histon adalah proteinnya.
 Nukleotida:
i. ATP (Adenosine triphosphate)
ii. ADP (Adenosine diphosphate)
iii. NAD (Nicotinamide adenine dinucleotide)
iv. NADP (Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)
v. FAD (Flanin adenine dinucleotide)
PERTEMUAN IV
PENGISAPAN DAN PENGANGKUTAN AIR & UNSUR HARA
 Pada umumnya, air dan zat-zat hara tanah diserap melalui akar. Sebagian zat yang lain terutama
gas O2 dan CO2, diserap melalui daun. Selanjutnya, zat-zat tersebut akan dibawa ke daun karena
daun merupakan pusat aktivitas penyusunan zat-zat yang dibutuhkan tumbuhan.
 Unsur yang tersedia untuk diambil oleh tumbuhannya
dalam bentuk kation atau anion (terjadi tukar-menukar
oleh kation dan anion).
 Cara masuknya air ke akar:
1. Difusi, merupakan proses pergerakan acak partikel-partikel (atom, molekul) gas, cairan, dan
larutan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah hingga mencapai tahap kesetimbangan dan
tidak melaui suatu lapisan atau membran.

5. 2. Osmosis, merupakan perpindahan pelarut (misalnya air) melalui membran selektif
permeabeldari konsentrasi pelarut yang tinggi (hipertonik) menuju konsentrasi pelarut yang
rendah (hipotonik).
3. Imbidisi, merupakan proses migrasinya molekul-molekul air ke suatu zat yang lain yang
melalui membran impermeabel.
 Cara pengangkutan air dan unsur hara:
1. Ekstravaskular, merupakan pengangkutan air dimulai dengan penyerapan oleh bulu
akar, kemudian masuk menuju sel-sel epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks, dan
diteruskan ke sel-sel endodermis. Akhirnya, air masuk ke stele. Dari korteks, air didistribusikan
menuju sel-sel untuk proses metabolisme tubuh. Untuk melakukan pengangkutan
ekstravaskuler, tumbuhan dapat menempuhnya melalui dua cara, yakni :
a. Apoplas, bekerja mengangkut air dan garam mineral bergerak melalui bagian sel yang tidak
hidup, misalnya dinding sel dan ruang antarsel, baik secara difusi ataupun transpor pasif.
b. Simplas, sistem pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan melalui bagian hidup dari
satu sel ke sel lainnya. Bagian sel yang dilewati air dan zat terlarut tersebut
adalah sitoplasma dan vakuola. Air dan zat terlarut ini dapat terangkut ke dalam tubuh
tumbuhan dengan transpor aktif dan osmosis melalui plasmodesmata.
Pengangkutan ekstravasikuler pada tumbuhan
2. Intravaskular, merupakan pengangkutan air dan zat terlarut oleh xilem dari menuju daun oleh
xilem. Sebaliknya, pengangkutan zat makanan diangkut dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan
dilakukan oleh floem.

6. Pengangkutan air dan garam mineral secara intravaskuler
 Beberapa teori tentang perjalanan air dan unsur hara di dalam tubuh tumbuhan, yaitu:
1. Teori Vital (pipa kapiler) 3. Hukum Kapilaritasi (adhesi)
2. Tekanan Akar (pompa) 4. Teori benang air (kohesi)
 Nilai potensial akar lebih tinggi daripada nilai potensial batang.
 Faktor luar yang mempengaruhi pengangkutan air dan unsur hara:
1. Radiasi 4. Tekanan udara
2. Kelembaban udara 5. Angin
3. Temperatur 6. Keadaan air tanah
 Faktor luar yang mempengaruhi pengangkutan air dan unsur hara:
1. Jumlah daun 4. Jumlah stomata
2. Lebar daun 5. Lubang stomata
PERTEMUAN V
FOTOSINTESIS
 Organisme dikelompokkan berdasarkan:
1. Sumber Energi: 2. Sumber Karbon:
a. Energi cahaya (fototrofik) a. Anorganik (autotroik)
b. Energi kimia (kemotropik) b. Organik (heterotrofik)
 Proses pembuatan makanan pada tumbuhan hijau disebut sebagai proses fotosintesis. Pengertian
fotosintesis dalam kamus Biologi adalah peristiwa penggabungan karbon dioksida dan air secara
kimiawi dalam klorofil untuk membentuk karbohidrat dengan bantuan cahaya matahari sebagai
sumber energi. Sedangkan dalam kamus besar Bahasa Indonesia, fotosintesis adalah pemanfaatan
energy cahaya matahari (cahaya matahari buatan) oleh tumbuhan berhijau daun atau bakteri untuk
mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat.

7.  Fotosintesis terdiri dari dua tahap, yaitu:
1. Reaksi terang, terjadi penguraian air pada klorofil dari cahaya matahari yang disebut fotolisis.
Cahaya matahari dibutuhkan sebagai sumber energi dalam reaksi terang. Di mana sumber
energi yang diubah oleh klorofil menjadi energi kimia dan disimpan dalam bentuk ATP
(Adenosina trifosfat). Klorofil berfungsi sebagai pengantar energi cahaya menjadi
kimia. Reaksi terang menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2.
Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau
fotosistem, yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Setiap fotosistem tersebut mempunyai klorofil
pusat reaksi yang berbeda, tergantung dari kemampuan menyerap panjang gelombang cahaya.
Klorofil pusat reaksi pada fotosistem II disebut P600 karena mampu menyerap panjang
gelombang cahaya 600 nm, sedangkan pada fotosistem I disebut P700 karena
mampu menyerap panjang gelombang cahaya 700 nm. Kedua fotosistem ini akan bekerja
secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling
memperkuat.
2. Reaksi gelap atau Siklus Calvin, Pada reaksi gelap terjadi pengikatan karbondioksida oleh
daun. Kemudian karbon dioksida tersebut diubah menjadi glukosa. Dalam pembentukan
glukosa ini diperlukan ATP yang dihasilkan melalui proses terang. Pada reaksi ini tidak
dibutuhkan sinar matahari, dan terjadi pada bagian stroma pada kloroplas ATP dan NADPH
yang dihasilkan dalam proses fotosintesis (reaksi terang) 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).

8. Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, dan CAM
(crassulacean acid metabolism). Perbedaan tersebut dapat dilihat pada table di bawah ini.
C3 C4
CAM (crassulacean acid
metabolism)
lebih adaptif pada kondisi
kandungan CO2 atmosfer
tinggi
adaptif di daerah panas dan
kering
adaptif di daerah panas dan
kering
enzim yang menyatukan CO2
dengan RuBP, juga dapat
mengikat O2 pada saat yang
bersamaan untuk proses
fotorespirasi
CO2 diikat oleh PEP yang
tidak dapat mengikat O2
sehingga tidak terjadi
kompetisi antara CO2 dan O2
Pada malam hari asam malat
tinggi, pada siang hari malat
rendah Lintasan
karbon dioxida masuk ke
siklus calvin secara langsung.
tidak mengikat karbon
dioksida secara langsung
tidak mengikat karbon
dioksida secara langsung
Disebut tumbuhan C3 karena
senyawa awal yang terbentuk
berkarbon 3 (fosfogliserat)
Sel seludang pembuluh
berkembang dengan baik dan
banyak mengandung
kloroplas
Umumnya tumbuhan yang
beradaptasi pada keadaan
kering seperti kaktus, anggrek
dan nenas
Sebagian besar tumbuhan
tinggi masuk ke dalam
kelompok tumbuhan C3
Fotosintesis terjadi di dalam
sel mesofil dan sel seludang
pembuluh
Reduksi karbon melalui
lintasan C4 dan C3 dalam sel
mesofil tetapi waktunya
berbeda
Apabila stomata menutup
akibat stress terjadi
peningkatan
fotorespirasipengikatan
O2 oleh enzim Rubisco
Pengikatan CO2di udara
melalui lintasan C4 di sel
mesofil dan reduksi karbon
melalui siklus Calvin (siklus
C3) di dalam sel seludang
pembuluh
Pada malam hari terjadi
lintasan C4 pada siang hari
terjadi suklus C3
PERTEMUAN VI
RESPIRASI
 Berdasarkan kebutuhannya terhadap oksigen, respirasi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu respirasi
aerob (memerlukan oksigen terjadi pada sel hewan dan sel tumbuhan) dan respirasi anaerob (tidak
memerlukan oksigen, fermentasi).
 Mekanisme respirasi aerob:
1. Glikolisis, merupakan serangkaian reaksi kimia yang mengubah gula heksosa, biasanya glukosa
menjadi asam piruvat.

9. 2. Dekarboksilasi oksidatif piruvat, merupakan proses perubahan asam piruvat yang dihasilkan
pada tahap akhir glikolisis menjadi senyawa asetil Co-A, yang jika direaksikan dengan asam
oksaloasetat akan masuk ke dalam siklus krebs, reaksi berlangsung pada membran dalam
mitokondria.

10. 3. Siklus Krebs, merupakan pembongkaran asam piruvat secara aerob menjadi karbon dioksida dan
uap air serta sejumlah energi kimia. Asetil Co-A merupakan mata rantai penghubung antara
glikolisis dan siklus krebs. Reaksi ini berlangsung di dalam matriks mitokondria.
 Pada respirasi anaerob, dikenal 3 fermantasi, yaitu:
1. Fermentasi alkohol
2. Fermentasi asam laktat
3. Fermentasi asam cuka

11. DAFTAR PUSTAKA
Aryulina, Diah. 2004. Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta: Esis Erlangga
Lakitan, B. 2007. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Raja Grafindo Persada.
Pujiyanto, Sri. 2009. Dunia Biologi 3 untuk Kelas XII. Solo: Platinum
Salisbury dan C. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Bandung: ITB Press
https://www.academia.edu/5246554/jurnal_fotosintesis_fotosintesis_PENDAHULUAN
(Diakses tanggal 19 Februari 2015, pukul 19.22 WITA)
http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031-
KUSNADI/BUKU_SAKU_BIOLOGI_SMA,KUSNADI_dkk/Kelas_XI/1._S_sel_%26_transport/Bab
_struktur_dan_fungsi_sel.pdf
(Diakses tanggal 19 Februari 2015, pukul 19.29 WITA)
http://www.biologi-sel.com/2012/11/komponen-kimiawi-sel.html
(Diakses tanggal 19 Februari 2015, pukul 19.37 WITA)
https://www.academia.edu/9912489/KOMPOSISI_KIMIA_MEMBRAN_SEL_DAN_FAKTOR_YA
NG_MEMPENGARUHI_PERMEABILITAS
(Diakses tanggal 19 Februari 2015, pukul 20.00 WITA)
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/suyitno-aloysius-drs-ms/osmosis-dan-penyerapan-
zat-pada-tumbuhan.pdf
(Diakses tanggal 22 Februari 2015, pukul 10.06 WITA)
http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pengabdian/suyitno-aloysius-drs-ms/pengayaan-materi-
penyerapan-pada-tumbuhan-bagi-siswa-sma-5.pdf
(Diakses tanggal 22 Februari 2015, pukul 10.12 WITA)
https://idarianawaty.files.wordpress.com/2011/07/fotosintesis-revisi.pdf
(Diakses tanggal 27 Februari 2015, pukul 12.14 WITA)
http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis
(Diakses tanggal 27 Februari 2015, pukul 13.44 WITA)