FOTOSINTESIS_FISIOLOGI TUMBUHAN_YENI SANTIKA(207200050)

FISIOLOGI TUMBUHAN

FOTOSINTESIS

DOSEN PENGAMPU

Suraida, M.Si

NAMA MAHASISWA

Yeni Santika (207200050)

PROGRAM STUDI TADRIS BIOLOGI
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTHAN THAHA SAIFUDDIN JAMBI
TAHUN 2022

“FOTOSINTESIS”
MATA KULIAH FISIOLOGI TUMBUHAN

DOSEN PENGAMPU : Suraida, M.Si

Disusun oleh:

Nama :Yeni santika

NIM : 207200050

Kelas : 5B

PROGRAM STUDI TADRIS BIOLOGI
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTHAN THAHA SAIFUDDIN JAMBI

TAHUN 2022

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penyusunan tugas remedial ini dapat
diselesaikan.
Demikianlah tugas ini disusun semoga dapat bermanfaat dan dapat memenuhi tugas mata
kuliah Fisiologi Tumbuhan yang telah diberikan oleh dosen pengampu Ibu Suraida, M.Si.

Tugas ini tentu tidak lepas dari kekurangan, maka dari itu kami mengharapkan kritik
dan sarannya dari para pembaca, sehingga penyusunan E note yang akan datang lebih baik dari
sebelumnya.Terima Kasih.
Wassalamu’alaikum wr.wb

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR....................................................................................................... i
DAFTAR ISI...................................................................................................................... ii
BAB I.................................................................................................................................. 1
PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1
FOTOSINTESIS ............................................................................................................... 1

A. Pengertian Fotosintesis ........................................................................................... 2
B. Proses Fotosintesis .................................................................................................. 2
C. Reaksi-reaksi yang terjadi dalam Proses Fotosintesis ............................................ 5
D. Reaksi Fotosintesis pada Tanaman C3,C4 dan CAM............................................. 10
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................ 18

BAB I

PENDAHULUAN

Fotosintesis

Fotosintesis (dari bahasa Yunani υώτο- [fó to-], "cahaya," dan
σύνθεσις[sýnthesis],"menggabungkan", "penggabungan") adalah suatu proses biokimia
pembentukan zat makanan seperti karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama
tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berkalori tinggi,
makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri.
Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta
bantuan energi cahaya matahari.

Organisme fotosintesis disebut fotoautotrof karena mereka dapat membuat makanannya
sendiri. Pada tanaman, alga, dan cyanobacteria, fotosintesis dilakukan dengan memanfaatkan
karbondioksida dan air serta menghasilkan produk buangan oksigen. Fotosintesis sangat
penting bagi semua kehidupan aerobik di Bumi karena selain untuk menjaga tingkat normal
oksigen di atmosfer, fotosintesis juga merupakan sumber energi bagi hampir semua kehidupan
di Bumi, baik secara langsung (melalui produksi primer) maupun tidak langsung (sebagai
sumber utama energi dalam makanan mereka), kecuali pada organisme kemoautotrof yang
hidup di bebatuan atau di lubang angin hidrotermal di laut yang dalam. Tingkat penyerapan
energi oleh fotosintesis sangat tinggi, yaitu sekitar 100 terawatt, atau kira-kira enam kali lebih
besar daripada konsumsi energi peradaban manusia. Selain energi, fotosintesis juga menjadi
sumber karbon bagi semua senyawa organik dalam tubuh organisme. Fotosintesis mengubah
sekitar 100–115 petagram karbon menjadi biomassa setiap tahunnya.

Meskipun fotosintesis dapat berlangsung dalam berbagai cara pada berbagai spesies, beberapa
cirinya selalu sama. Misalnya, prosesnya selalu dimulai dengan energi cahaya diserap oleh
protein berklorofil yang disebut pusat reaksi fotosintesis. Pada tumbuhan,protein ini tersimpan
di dalam organel yang disebut kloroplas, sedangkan pada bakteri, protein ini tersimpan pada
membran plasma. Sebagian dari energi cahaya yang dikumpulkan oleh klorofil disimpan dalam
bentuk adenosin trifosfat (ATP). Sisa energinya digunakan untuk memisahkan elektron dari zat
seperti air.

Elektron ini digunakan dalam reaksi yang mengubah karbondioksia menjadi senyawa
organik.Pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, dilakukan dalam suatu rangkaian reaksi yang
disebut siklus Calvin, namun rangkaian reaksi yang berbeda ditemukan pada beberapa bakteri,
misalnya siklus Krebs terbalik pada Chlorobium. Banyak organisme fotosintesis memiliki
adaptasi yang mengonsentrasikan atau menyimpan karbondioksida. Ini membantu mengurangi
proses boros yang disebut fotorespirasi yang dapat menghabiskan sebagian dari gula yang
dihasilkan selama fotosintesis.

A. Pengertian Fotosintesis

Fotosintesis (dari bahasa Yunani υώτο- [fó to-], "cahaya," dan
σύνθεσις[sýnthesis],"menggabungkan", "penggabungan") adalah suatu proses biokimia
pembentukan zat makanan seperti karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama
tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berkalori tinggi,
makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri.
Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta
bantuan energi cahaya matahari.

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi
energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga dapat di artikan
proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber
energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak
kelihatan), merah,jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (Darmawan. 1983).

Proses fotosintesis berlangsung dengan adanya spektrum cahaya tampak,dari ungu sampai
merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalamfotosintesis. Fotosintesis
menghasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagaihasil sampingan dari fotosintesis,
volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untukmengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah
dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan (Darmawan. 1983).

B. Proses Fotosintesis

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara
umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan fotosintesis. Di
organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis,tepatnya pada bagian stroma. Hasil
fotosintesis disebut fotosintat, biasanyadikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi

terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi
memerlukan karbon dioksida) (Campbell, 2002).

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



C. Reaksi-reaksi yang terjadi dalam Proses Fotosintesis

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi
terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi
memerlukan karbon dioksida). Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan
reaksi gelap terjadi didalam stroma.

Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan
oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula
dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi
gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya
Matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon
menjadi molekul gula.

1. Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi jika ada cahaya matahari dan berlangsung di dalam bagian grana pada
reaksi terang terjadi penyerapan energi matahari oleh klorofil untuk diubah menjadi energi
kimia energi kimia ini tersimpan dalam dua jenis molekul berenergi tinggi yaitu ATP dan
NADPH pada saat reaksi terang terjadi fotolisis yaitu penguraian air oleh cahaya yang
menghasilkan ion hidrogen dan oksigen fotolisis merupakan pemasok elektron dalam reaksi
terang.

Selama reaksi terang terdapat dua jalur aliran elektron yaitu fotofosforilasi nonsiklik dan
fotofosforilasi siklik istilah fotofosforilasi digunakan karena elektron dibangkitkan energinya
oleh Proton cahaya dan kemudian menyumbangkan energinya untuk fosforilasi ADP guna
mengintesis ATP.

Dalam fotofosforilasi nonsiklik digunakan FS 1 dan FS II serta hanya ada satu arah aliran
elektron terutama dari air ke nadp plus untuk setiap 2 elektron yang masuk ke jalur ini
dihasilkan 2 ATP dan 1 nadph foto fosforilasi siklus merupakan reaksi terang yang paling
sederhana karena hanya melibatkan FS1 aliran elektronnya membentuk siklus karena elektron
yang tereksitasi yang berasal dari P700 pada pusat reaksi seringkali kembali ke P700 untuk
setiap elektron yang masuk ke foto posporilasi siklis disintesis 1 ATP melalui kemiosmosis
pada jalur ini tidak terbentuk NADPH dan oksigen.



2. Reaksi Gelap

Reaksi gelap dapat berlangsung baik ada cahaya maupun tanpa cahaya reaksi ini terjadi di
dalam bagian stroma. Pada reaksi gelap ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang
digunakan sebagai sumber energi untuk mereduksi karbondioksida menjadi glukosa.
Pembentukan glukosa dari karbondioksida adalah melalui siklus Calvin Benson.

Mula-mula karbondioksida difiksasi oleh molekul akseptor karbondioksida yaitu ribulosa 1,5-
bifosfat (RuBP), suatu gula berkarbon lima menghasilkan dua molekul gliseral dehid 3-fosfat
(G3P) atau fosfogliseraldehid (PG). Reaksi karboksilasi ini dikali oleh enzim ribulosa bifosfat
karboksilase (rubisko). Kemudian tiap molekul G3P difosforilasi menggunakan ATP lalu
direduksi menggunakan NADPH membentuk dua molekul gliseroldehid 3-fosfat atau Trio sa
fosfat (gula berkarbon tiga). Selanjutnya dengan menggunakan ATP beberapa molekul triosa
fosfat digunakan untuk meregenerasi RuBP melalui serangkaian reaksi guna menyediakan
lebih banyak akseptor karbondioksida sehingga siklus dapat berlanjut.

Molekul triosa posfat yang tersisa diubah menjadi senyawa organik lainnya (meliputi
monosakarida, disakarida, polisakarida, lemak dan protein) untuk setiap enam molekul triosa
fosfat yang terbentuk hanya satu yang digunakan untuk membentuk produk fotosintesis
sedangkan lima molekul lainnya didaur ulang untuk membentuk RuBP.

Siklus calvin berlangsung dalam tiga tahap:

1. Fiksasi CO2 oleh molekul akseptor RuBP;
2. Reduksi G3P menjadi triosa fosfat, menggunakan NADPH dan ATP dari reaksi terang;
3. Regenerasi RuBP menggunakan triosafosfat.





D. Reaksi Fotosintesis pada Tanaman C3,C4 dan CAM

Fotosintesis mengalami evolusi sehingga dikenal adanya tumbuhan C3, C4dan CAM yang
dapat diamati sebagai variasi dalam fotosintesis fase II atau reaksi fiksasi CO2. Tulisan ini akan
menguraikan penggolongan tumbuhan C3, C4 dan CAM, proses evolusi fotosintesis yang
berkaitan dengan perubahan kondisi atmosfir bumi berserta faktor-faktor lingkungan yang
menguntungkan bagi keberadaan tumbuhan dengan tipe-tipe fotosintesis tersebut.

Tumbuhan C3, C4 DAN CAM

Fotosintesis pada tumbuhan tingkat tinggi terdiri atas 2 fase (Sasmitamihardja dan Siregar,
1996; Wirahadikusumah, 1985), yaitu:

a. Fase I: reaksi fotokimia, reaksi fotolisis, reaksi Hill, reaksi fotofosforilasi, reaksi

terang. Reaksi ini berlangsung di grana dan membutuhkan cahaya. Energi matahari ditangkap
oleh pigmen penyerap cahaya dan diubah menjadi bentuk energi kimia, yaitu ATP dan senyawa
pereduksi, yaitu NADPH. Atom hidrogen dari molekul H2O dipakai untuk mereduksi
NADP+menjadi NADPH dan O2 dilepaskan sebagai hasil sampingan reaksi fotosintesis.
Reaksi juga dirangkaikan dengan reaksi pembentukan ATP dari ADP dan Pi. Fase ini dapat
ditulis sebagai persamaan reaksi:
H2O + NADP++ ADP + Pi – energi matahari- O2 + H++ NADPH + ATP

Pembentukan ATP dari ADP dan Pi merupakan mekanisme penyimpanan energi matahari yang
diserap dan kemudian diubah menjadi energi kimia, sehingga fase ini disebut fotofosforilasi.

Fase I ini melibatkan 2 tipe kelompok pigmen fotosintesis, yaitu

1) Pigmen utama (pigmen primer, pusat reaksi): bentuk-bentuk klorofil a, seperti klorofil a 680
(P680) dan klorofil a 700 (P700),

2) Pigmen tambahan/pigmen antena (accessory pigment): berperan meneruskan energi cahaya
ke pigmen utama, seperti klorofil a lainnya, klorofil b (λ 455-640 nm), karotenoid (λ 430-490
nm)

b. Fase II: reaksi termokimia, reaksi fiksasi/reduksi CO2, reaksi gelap. Reaksi ini berlangsung
di stroma dan sering kali disebut reaksi gelap, karena reaksi ini dapat berlangsung tanpa adanya
cahaya, walaupun tidak harus berlangsung dalam keadaan gelap. Hal ini disebabkan karena
enzim-enzim stroma kloroplas tidak membutuhkan cahaya untuk aktivitasnya, tetapi

membutuhkan ATP dan NADPH2. Fase II fotosintesis ini berlangsung pada stroma dan
menghasilkan karbohidrat. Dalam reaksi ini senyawa kimiaberenergi tinggi yang dihasilkan
pada fase I, yaitu NADPH dan ATP dipakai untuk reaksi reduksi CO2 yang menghasilkan
glukosa dengan persamaan reaksi:
CO2 + NADP + H+ ATP – glukosa - + NADP+

+ ADP + Pi

Ada 4 macam reaksi fiksasi CO2 (Sasmitamihardja dan Siregar, 1996), yaitu:

1)Daur C3 (daur Calvin)

Daur reaksi ini disebut daur C3 karena senyawa yang pertama kali dihasilkan adalah senyawa
dengan 3 atom karbon yaitu asam fosfogliserat dari CO2; ribulosa-1,5-bifosfat dan H2O.
Tumbuhan yang melaksanakan daur tersebut disebut tumbuhan C3. Dalam daur ini satu
molekul fosfogliseraldehida (PGAL) dibentuk dari fiksasi 3 molekul CO2. Reaksi keseluruhan
adalah sebagai

berikut:
3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH2 → PGAL + 9 ADP + 8 iP + 6 NADP

Selanjutnya PGAL akan diubah menjadi glukosa. Daur ini terjadi pada gandum, padi dan
bambu.

2) Daur C4 (daur Hatch dan Slack)

Daur reaksi ini disebut daur C4 karena sebagian besar senyawa yang pertama kali dihasilkan
adalah senyawa dengan 4 atom karbon yaitu asam malat dan asam aspartat dan tumbuhan yang
melaksanakan daur tersebut disebut tumbuhan C4. Yang termasuk tumbuhan C4 adalah
beberapa spesies Gramineae di daerah tropis termasuk jagung, tebu, sorghum. Anatomi daun
tumbuhan C4unik yang dikenal dengan anatomi Kranz, yaitu terdapat sel-sel seludang
parenkim yang mengelilingi ikatan pembuluh dan memisahkannya dengan sel-sel mesofil.
Pada tumbuhan C4 terdapat pembagian kerja antara sel-sel mesofil dan sel-sel seludang
parenkim, yaitu pembentukan asam malat dan aspartat dari CO2 terjadi di sel-sel mesofil,
sedangkan daur Calvin berlangsung di sel-sel seludang parenkim.

3) Daur CAM (Crassulacean Acid Metabolism)

Kemampuan tumbuhan melaksa-nakan daur CAM ditentukan secara genetis, tetapi
kemampuan ini juga dikontrol oleh lingkungan. Umumnya CAM berlangsung lebih cepat pada
siang hari yang panasdengan tingkat cahaya yang tinggi dan malam hari yang dingin dan tanah
yang kering seperti di gurun. Fiksasi CO2 pada beberapa tumbuhan CAM dapat beralih ke daur
C3 setelah hujan atau suhu malam hari yang lebih tinggi daripada biasanya karena stomata
terbuka lebih lama pada pagi hari (Campbell et al., 2006).



DAFTAR PUSTAKA

https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/JIS/article/view/398

https://simdos.unud.ac.id/uploads/file_pendidikan_1_dir/8aea2e5513232dd2c3e0119b136dda
fc.pdf

http://repository.radenintan.ac.id/13621/2/BUKU%20AJAR.pdf

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.edubio.info%2F2015%2F05
%2Freaksi-terang-dalam-
fotosintesis.html&psig=AOvVaw1Ygh_RiCgqmIg37rE3roRY&ust=1671424225078000&so
urce=images&cd=vfe&ved=2ahUKEwjBkvTKqoL8AhVdNLcAHctvDsEQr4kDegUIARDK
AQ

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2F123dok.com%2Farticle%2Ffotosi
ntesis-proses-reaksi-terang-amp-reaksi-
gelap.q51r37gy&psig=AOvVaw1Ygh_RiCgqmIg37rE3roRY&ust=1671424225078000&sou
rce=images&cd=vfe&ved=2ahUKEwjBkvTKqoL8AhVdNLcAHctvDsEQr4kDegUIARCNA
g

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.masdayat.net%2F2020%2F0
9%2Fproses-fotosintesis-yaitu-reaksi-
terang.html&psig=AOvVaw1Ygh_RiCgqmIg37rE3roRY&ust=1671424225078000&source=
images&cd=vfe&ved=2ahUKEwjBkvTKqoL8AhVdNLcAHctvDsEQr4kDegUIARCBAg

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.pelajaran.co.id%2Ffotosinte
sis%2F&psig=AOvVaw1Ygh_RiCgqmIg37rE3roRY&ust=1671424225078000&source=ima
ges&cd=vfe&ved=2ahUKEwjBkvTKqoL8AhVdNLcAHctvDsEQr4kDegQIARBQ

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.pelajaran.co.id%2Ffotosinte
sis%2F&psig=AOvVaw1R_m-
WUKl2CoWOI0EXIDdO&ust=1671426677000000&source=images&cd=vfe&ved=0CBAQ
jRxqFwoTCNiDxt2zgvwCFQAAAAAdAAAAABAE

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fjurnal.gusjigang.net%2Freaksi-
gelap-fotosintensis-siklus-calvin%2F&psig=AOvVaw1R_m-
WUKl2CoWOI0EXIDdO&ust=1671426677000000&source=images&cd=vfe&ved=0CBAQ
jRxqFwoTCNiDxt2zgvwCFQAAAAAdAAAAABA6

https://www.google.com/url?sa=i&url=http%3A%2F%2Fwww.aktifbelajar.com%2F2017%2
F09%2Ftahap-tahap-fotosintesis-reaksi-gelap.html&psig=AOvVaw1R_m-
WUKl2CoWOI0EXIDdO&ust=1671426677000000&source=images&cd=vfe&ved=0CBAQ
jRxqFwoTCNiDxt2zgvwCFQAAAAAdAAAAABBC

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fagrotek.id%2Ftanaman-c3-c4-dan-
cam%2F&psig=AOvVaw0DCECNM1BHXgslRpJvwNPH&ust=1671428586321000&sourc
e=images&cd=vfe&ved=0CBAQjRxqFwoTCPj-5eu6gvwCFQAAAAAdAAAAABAE

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fbibitonline.com%2Fartikel%2Fper
bedaan-proses-fotosintetis-pada-tanaman-c3-c4-dan-
cam&psig=AOvVaw0DCECNM1BHXgslRpJvwNPH&ust=1671428586321000&source=im
ages&cd=vfe&ved=0CBAQjRxqFwoTCPj-5eu6gvwCFQAAAAAdAAAAABAI

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Froboguru.ruangguru.com%2Fques
tion%2Fperhatikan-tabel-dibawah-ini-perbedaan-yang-tepat-antara-tumbuhan-c3-c4-
dan_Sccqjo6jp07&psig=AOvVaw0DCECNM1BHXgslRpJvwNPH&ust=167142858632100
0&source=images&cd=vfe&ved=0CBAQjRxqFwoTCPj-
5eu6gvwCFQAAAAAdAAAAABAo

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3F
v%3D7Eqe0YN5uBw&psig=AOvVaw0DCECNM1BHXgslRpJvwNPH&ust=16714285863
21000&source=images&cd=vfe&ved=0CBAQjRxqFwoTCPj-
5eu6gvwCFQAAAAAdAAAAABA4