Archive for the Fotosintesis Category

Proses Fotosintesis: Pendahuluan

Posted in Fotosintesis with tags , , , , , on Mei 9, 2012 by isepmalik

Organisasi dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan yang tak henti-hentinya, dan sebagaimana yang telah dipelajari sebelumnya, sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik, seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukkan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya. Sebelumnya juga telah dipelajari mekanisme fungsi molekul-molekul ini sebagai sumber energi bebas bagi selnya dan sebagai komponen struktural untuk membangun makromolekul-makromolekulnya. Dari mana asal molekul-molekul ini?

Untuk tujuan praktis, satu-satunya sumber molekul bahan bakar yang menjadi tempat bergantung seluruh kehidupan ialah fotosintesis. Tumbuhan dan ganggang hijau bersifat atotrof; artinya, keduanya itu mampu menangkap energi matahari untuk sintesis molekul-molekul organik kaya energi dari prekursor anorganik H2O dan CO2. Akhirnya ketahanan hidup seluruh kehidupan di bumi ini bergantung pada fotosintesis. Organisme heterotrof bergantung pada organisme atotrof untuk keberadaannya. Kita dapat memakan bistik, tetapi sapi jantan memakan rumput.

 

8.1.    Percobaan Terdahulu

Mungkin percobaan yang pertama-tama dirancang untuk menyelidiki sifat fotosintesis ialah yang dilaporkan oleh seorang dokter Belanda yang bernama van Helmont pada tahun 1648. Beberapa tahun sebelumnya, van Helmont menempatkan 200 pon tanah di dalam pot besar yang telah dikeringkan dalam tungku. Kemudian tanah itu dibasahi dengan air hujan dan di dalamnya ditanam pucuk tanaman “willow” seberat lima pon. Lalu pot tersebut dimasukkan ke dalam tanah dan menutupi tepinya dengan plat besi yang berlubang-lubang. Lubang-lubang itu memungkinkan air dan udara mencapai tanah tetapi mengurangi kemungkinan debu terhembus ke dalam pot dari luar. Selama lima tahun van Helmont menyirami tanamannya dengan air hujan atau air suling. Pada akhir masa tersebut, dengan hati-hati pohon muda itu diangkat (dicabut) dan ditimbang, ternyata beratnya menjadi 164 pon 3 ons. (Berat ini tidak mencakup berat daun yang berguguran selama empat musim rontok). Kemudian tanahnya dikeringkan lagi dan ternyata beratnya hanya berkurang 2 ons dari berat semula. Mengetahui fakta percobaan ini, van Helmont berteori bahwa penambahan berat pohon willow itu hanya berasal dari airnya. Dia tidak mempertimbangkan kemungkinan gas-gas di udara dapat juga terlibat.

Bukti pertama bahwa gas-gas turut serta dalam fotosintesis dilaporkan Joseph Priestley pada tahun 1772. Dia tahu bahwa jika lilin yang menyala ditempatkan dalam ruangan yang ditutup rapat-rapat akan segera mati. Jika kemudian seekor tikus dimasukkan ke dalam ruangan itu maka akan segera mati lemas, karena proses pembakaran telah menghabiskan oksigen di udara—gas yang sama yang amat diperlukan oleh pernapasan hewan. Akan tetapi, Priestley mengetahui bahwa jika tanaman ditempatkan dalam atmosfer yang kekurangan oksigen, maka akan segera mengisinya kembali dengan oksigen, dan seekor tikus dapat bertahan hidup dalam campuran yang dihasilkan. Priestley menduga bahwa hal itu hanyalah karena pertumbuhan tanaman tersebut. ingen-Housz, seorang dokter bangsa Belanda, pada tahun 1778 menemukan bahwa akibat yang diamati Priestley tersebut hanya terjadi bila tanaman itu diterangi. Tanaman yang disimpan dalam ruangan tertutup rapat dan gelap menghasilkan oksigen sebagaimana yang dilakukan tikus atau lilin tadi.

Pertumbuhan tumbuhan disertai dengan peningkatan kandungan karbonnya. Jean Senebier, seorang pendeta Swiss, mengetahui bahwa sumber karbon ini ialah karbondioksida dan bahwa pembebasan oksigennya selama fotosintesis menyertai pengambilan karbondioksida. Senebier salah menyimpulkan sebagaimana ternyata kemudian bahwa karbondioksida pada fotosintesis diuraikan, dengan karbonnya menjadi tergabung dalam bahan organik tanamannya, sedangkan oksigennya dilepaskan:

CO2 + H2O → (CH2O) + O2

(Tanda kurung pada CH2O menandakan bahwa tidak ada molekul khusus yang ditunjukkan melainkan menyatakan nisbi atom pada karbohidrat, misalnya C6H12O6). Persamaan itu juga menunjukkan bahwa nisbi karbondioksida yang dipakai berbanding dengan oksigen yang dibebaskan yaitu 1:1, suatu temuan yang secara hati-hati diperagakan dalam tahun-tahun setelah karya Senebier. Dengan menggunakan glukosa sebagai produk karbohidrat, dapat kita tuliskan suatu persamaan bagi fotosintesis sebagai berikut:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Iklan