Breaking News

Kamis, 01 Maret 2018

Analisis Evolusi

BAB 1. PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Kehidupan insan sedikit serta banyak  memerlukan bahan masakan, bahan bakar, serat melalui fotosintesis. Fotosintesis ialah proses sintesis karbohidrat dari bahan-bahan anorganik (CO2 serta H2O) pada tumbuhan berpigmen  dengan donasi energi cahaya matahari.  Fotosintesis terdiri atas 2 fase, yaitu fase I yang berlangsung pada grana serta menghasilkan  ATP serta NADPH2 serta fase II yang berlangsung pada stroma serta menghasilkan karbohidrat.. CO serta H2O merupakan substat dalam reaksi fotosintesis dengan donasi cahaya matahari membentuk pigmen klorofil serta pigmen pigmen lainya akan menghasilkan karbohidrat serta melepaskan oksigen. Matahari mempunyai cahaya rona yang lengkap terdiri dari rona merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu namun nir seluruh gelombang cahaya panjang diserap serta diabsorpsi sang pigmen fotosintesis. Atom O pada karbohidrat berasal dari CO2 serta H berasal dari H2O itu menuru ( Sasmitamihardja serta Siregar, 1996). Gelombang yang panjang ialah gelombang biru serta ungu, jingga serta merah (lembayung) ialah gelombang yang kurang panjang untuk mengabsorpsi gelombang hijau, serta kuning  hijau(500-600 nm).


Sintesis klorofil dipengaruhi sang beberapa faktor diantaranya cahaya, gula atau karbohidrat, air, temperatur, faktor genetik, unsur hara. Komplek protein-klorofil merupakan komponen fotosintesis yang krusial. terlibat dalam pembentukan kompleks protein-klorofil ialah distribusi klorofil yang baru disintesis serta redistribusi klorofil yang sudah ada. Klorofil b ialah output biosintesis dari klorofil a serta berperan krusial dalam reorganisasi fotosistem selama adaptasi terhadap kualitas serta intensitas cahaya. Oleh sebab itu hilangnya klorofil a serta b berpengaruh negatif  terhadap efisiensi fotosintesis berdasarkan  VAN DER MESCHT ET AL pada tahun 1999. Fotosintesis mengalami evolusi sehingga dikenal adanya tumbuhan C3, C4 serta CAM yang dapat diamati menjadi variasi dalam fotosintesis fase II atau reaksi fiksasi CO2.

B.Rumusan Masalah

a.Tumbuhan C3, C4, serta CAM

b.Evolusi fotosintesis

c.Evolusi serta distribusi tanaman C4

C.Tujuan Penulisan

Tugas ini selain untuk syarat mendapatkan nilai mata kuliah Fisiologi Tumbuhan untuk menyampaikan pengertian tentang Evolusi Fotosintesis kepada pembaca agar lebih memahami tentang bagaimana terjadinya fotosintesis. Dan bisa menjadi bahan acuan kita untuk kelangsungan hidup insan yang sangat ketergantungan dengan tumbuhan menjadi penyedia Oksigen.

D.Metode Penelitian

a.Refensi

b.Browshing

c.Jurnal penelitian Nio Song Ai dengan judul :  EVOLUSI FOTOSINTESIS PADA TUMBUHAN

BAB II. PEMBAHASAN

A.Tumbuhan C3, C4, serta CAM

Menurut Sasmitamihardja Dan Siregar pada tahun 1996 serta juga Warahadikusumah, pada hatun 1985 bahwa Fotosintesis pada tumbuhan tingkat tinggi terdiri atas 2 fase demikian lah penjabaranya:

a.Fase I: reaksi fotokimia, reaksi fotolisis, reaksi Hill, reaksi fotofosforilasi, reaksi kentara Reaksi ini berlangsung di grana serta membutuhkan  cahaya. Energi matahari ditangkap sang pigmen penyerap cahaya serta diubah menjadi bentuk energi kimia, yaitu ATP serta senyawa pereduksi, yaitu NADPH. Atom hidrogen dari molekul H2O dipakai untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH serta O2  dilepaskan menjadi output  sampingan reaksi fotosintesis. Reaksi juga dirangkaikan dengan reaksi pembentukan ATP dari ADP serta Pi. Fase ini dapat ditulis menjadi persamaan reaksi:  energi matahari

H2O + NADP+ + ADP + Pi  

O2 + H++ NADPH + ATP
Pembentukan ATP dari ADP serta Pi merupakan mekanisme penyimpanan energi matahari yang diserap serta kemudian diubah menjadi energi kimia, sehingga fase ini dikenal menjadi fotofosforilasi.
Fase I ini melibatkan 2 tipe gerombolan pigmen fotosintesis, yaitu

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

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

b.Fase II:  reaksi termokimia,  reaksi fiksasi/reduksi CO2, reaksi gelap Reaksi ini berlangsung di stroma serta tidak jarang kali dikenal menjadi reaksi gelap, sebab reaksi ini dapat berlangsung tanpa adanya cahaya, walaupun  nir  wajib berlangsung dalam keadaan  gelap. Hal ini ditimbulkan sebab enzim-enzim stroma kloroplas nir membutuhkan cahaya untuk aktivitasnya, namun membutuhkan  ATP serta NADPH2.  Fase II fotosintesis ini berlangsung pada stroma serta menghasilkan karbohidrat. Dalam reaksi ini  senyawa kimia. berenergi tinggi  yang didapatkan pada fase I, yaitu NADPH serta ATP dipakai untuk reaksi reduksi CO2  yang menghasilkan glukosa dengan persamaan reaksi: CO2  + NADP  + + ATP

glukosa  + + ADP  + Pi

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

1.Daur C3 (daur Calvin) Daur reaksi ini dikenal menjadi daur C3  sebab senyawa yang  pertama kali didapatkan ialah senyawa dengan 3 atom    karbon yaitu asam fosfogliserat dari CO2; ribulosa-1,lima-bifosfat  serta  H2O. Tumbuhan yang melaksanakan daur tersebut dikenal menjadi tumbuhan C3. Dalam daur ini satu molekul fosfogliseraldehida (PGAL) dibuat dari fiksasi 3 molekul CO2. Reaksi holistik ialah menjadi berikut:

3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH2

PGAL + 9 ADP + 8 iP + 6 NADP

Selanjutnya PGAL akan diubah menjadi glukosa. Daur  ini terjadi pada tepung terigu, padi serta bambu.

2.Daur C4 (daur Hatch serta Slack) Daur reaksi ini dikenal menjadi daur C4  sebab sebagian akbar senyawa yang pertama kali didapatkan ialah senyawa dengan 4 atom karbon yaitu asam malat serta asam aspartat serta tumbuhan yang melaksanakan daur tersebut dikenal menjadi tumbuhan C4. Yang termasuk tumbuhan C4 ialah beberapa spesies Gramineae di wilayah tropis termasuk jagung, tebu, sorghum.  Anatomi daun tumbuhan C4 unik yang dikenal dengan anatomi Kranz, yaitu masih ada   sel-sel seludang parenkim yang mengelilingi ikatan pembuluh serta memisahkannya dengan  sel-sel mesofil. Pada tumbuhan C4  masih ada  pembagian kerja antara sel-sel  mesofil serta sel-sel seludang parenkim, yaitu pembentukan asam malat serta aspartat  dari CO2  terjadi di sel-sel mesofil, sedangkan daur  Calvin berlangsung di sel-sel  seludang parenkim.

3.Daur CAM (Crassulacean Acid Metabolism) Daur CAM merupakan fiksasi CO2 pada spesies sukulen anggota keluarga Crassulaceae  (misalnya kaktus, nenas) yang hidup di wilayah kemarau, mempunyai daun tebal dengan  rasio permukaan terhadap volume rendah, laju transpirasi rendah, sel-sel daun mempunyai vakuola relatif akbar serta lapisan sitoplasma yang tipis. Fiksasi yang  menghasilkan asam malat terjadi pada malam hari pada  dikala stomata terbuka serta daur  Calvin yang menghasilkan glukosa terjadi pada siang hari pada dikala stomata   tertutup. Jadi fiksasi CO2  pada tumbuhan CAM mirip dengan tumbuhan C4,  perbedaannya pada tumbuhan C4  terjadi pemisahan tempat sedangkan pada tumbuhan CAM terjadi pemisahan dikala.

Hampir seluruh tanaman melaksanakan daur CAMnya ditentukan sang genetik tanaman tersebut. Umumnya CAM berlangsung

lebih cepat pada siang hari yang panas dengan tingkat cahaya yang tinggi serta malam hari yang dingin serta tanah yang kemarau  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 sebab stomata terbuka lebih lama pada pagi hari ini berdasarkan Campbell Et Al pada tahun 2006.

4.Menurut Sasmitamihardja serta Siregar pada tahun 1996, Daur C2 (daur glikolat atau fotorespirasi) Selain bereaksi dengan CO2, enzim ribulosa  bifosfat karboksilase yang mengkatalisis pembentukan fosfogliserat dalam daur C3, juga dapat  bereaksi dengan O2, sehingga  pada kondisi demikian enzim ini  dikenal menjadi ribulosa bisfosfat oksigenase. Aktivitas ribulosa bifosfat  oksigenase ialah mengubah satu molekul ribulosa bifosfat menjadi satu molekul asam fosfoglikolat serta satu molekul asam fosfogliserat, bukan menjadi 2 molekul  asam fosfogliserat jikalau CO2  yang difiksasi.  Dengan demikian dipakai nama enzim rubisco (ribulosa bifosfat karboksilase oksigenase) untuk menyatakan keterlibatan enzim tersebut dalam fiksasi CO2  serta O2. Ada 4 hal  krusial  yang perlu  diperhatikan dalam jalur glikolat, yaitu:

a.Jalur glikolat terjadi pada 3 tempat, yaitu kloroplas, peroksisom serta mitokondria.

b.Reaksi oksidasi ini membentuk glikolat serta produk sampingan H2O2 serta oksidan bertenaga yang beracun ini diuraikan sang katalase dalam peroksisom.

c.Asam amino glisin serta serin didapatkan.

d.Satu molekul CO2  didapatkan serta satu molekul O2  diserap untuk tiap 2 molekul glikolat yang dioksidasi. Oleh sebab itu daur glikolat dikenal menjadi juga fotorespirasi  sebab terjadi pengambilan O2  serta pembentukan CO2 sang jaringan yang berfotosintesis pada dikala ada cahaya.

B.Evolusi Fotosintesis

Dari pandangan kasat mata bukti bukti gelogis evolusi fotosintesis memang sedikit. Tapi fotosintesis memang di gambarkan mengalami evolusi. Maka dari itu fotosintesis merupakan proses biokimia yang melibatkan protein serta molekul-molekul organik lain yang cepat mengalami dekomposisi.

Kondisi tanpa O2  ini sangat krusial untuk evolusi kehidupan sebab O2 menghambat molekul-molekul organik. Atmosfir bumi primitif juga nir mengandung ozon yang merupakan lapisan tipis di atmosfir bagian atas serta berfungsi untuk menyerap sinar ultra violet (UV). Radiasi, temperatur tinggi serta berbagai macam gas yang terlibat dalam aktivitas vulkanik, memungkinkan terjadinya sintesis molekul-molekul organik. Cara kerja sistem hidup yang memperbanyak diri pada kondisi tersebut belum banyak diketahui. Tetapi fakta menunjukkan adanya organisme dengan ukuran serta struktur sel yang mirip dengan bakteri pada batuan yang berumur 3,lima x 109 tahun. Sejenis metabolisme yang melibatkan cahaya mungkin berlangsung pada masa itu sebab  derivat karotenoid terdeteksi pada batuan  di  zaman tersebut. Kemungkinan organisme primitif tersebut

mensintesis ATP dengan proton yang digerakkan sang cahaya seperti halnya pada bakteri  Halobacterium halobium. Karbon organik dari deposit pada masa tersebut menunjukkan diskriminasi terhadap isotop 13C serta hal ini membuktikan bahwa fotosintesis terjadi pada awal evolusi. Organisme tersebut bisa menyediakan ATP sendiri dengan mengeksploitasi sumber energi yang berlimpah itu dekemukakan pribadi sang Lawlor, pada tahun 1993.

Tetapi molekul air nir dipecah dalam fotosintesis primitif tersebut sampai 3,lima x 109 tahun yang lalu, sehingga nir ada O2  yang didapatkan dalam fotosintesis serta atmosfir tereduksi. Setelah terjadinya evolusi proses pemecahan molekul air yang memerlukan energi cahaya melalui 2

fotosistem, air dapat teroksidasi serta O2 dilepaskan ke atmosfir.

Oksigen yang didapatkan sang pemecahan molekul H2O sang sinar UV terlalu sedikit untuk memungkinkan terjadinya penurunan Fe2+ yang drastis. Uraninit (UO2) ialah bijih uranium yang nir larut dalam kondisi dengan konsentrasi O2 di atas 1% serta deposit UO2 yang berumur

lebih muda dari 2 x 109 tahun yang lalu nir ditemukan. Jadi, antara 3,lima x 109dan 3,0 x 109 tahun yang lalu fotosintesis berkembang dengan memakai H2O menjadi reduktan serta O2 di atmosfir semakin tinggi. Eukariot yang terdiri dari sel-sel bernukleus, mungkin berkembang  dalam kehidupan bumi tahap awal, sesuai bukti adanya steran (molekul-molekul turunan sterol yang diperkirakan hanya didesain sang sel-sel bernukleus seperti eukariot) di batuan pada 1,7 x 109 tahun yang lalu.

Eukariot ini berkembang pesat semenjak 1 x 109 tahun yang lalu serta membentuk organisme-organisme makroskopis serta multinukleat (baik tumbuhan juga fauna). Proses perkembangan ini mungkin berkaitan dengan perubahan iklim sekitar 900-600 juta tahun yang lalu implikasi aktivitas tektonik serta vulkanik, hilangnya sejumlah akbar  karbon dengan terkubur menjadi sedimen serta dimulainya perubahan iklim dunia termasuk terbentuknya sungai es. Bukti dari struktur serta fungsi asam nukleat pada kloroplas serta mitokondria tumbuhan tingkat tinggi menunjukkan bahwa organel-organel ini merupakan bakteri serta alga hijau biru yang masuk ke dalam sel-sel eukariotik yang nir berfotosintesis.

Fotosintesis berkembang menjadi lebih kompleks secara biokimia serta terjadi pemisahan antara respirasi serta fotosintesis bersama regulasinya. Fotosintesis membentuk biosfir baik secara pribadi juga melalui

pengaruhnya pada iklim serta geologi bumi. Unsur  karbon  dari fotosintesis menyusun minyak, batu bara serta gas, sehingga CO2  di

atmosfir menurun serta rasio O2/CO2 semakin tinggi. Kondisi ini mungkin nir menguntungkan bagi fotosintesis sebab enzim ribulosa bifosfat karboksilase yang mengfiksasi CO2  bekerja kurang efisien. Di daratan hilangnya air dari tumbuhan yang dicegah dengan adanya kutikula yang tebal, juga  mengurangi persediaan CO2. Evolusi tipe-tipe fotosintesi seperti C4  serta CAM mungkin merupakan respons terhadap menurunnya rasio CO2/O2 serta atmosfir yang lebih kemarau dengan radiasi yang intensif.

Aktivitas insan pada dikala ini menaikkan konsentrasi CO2  di atmosfir dengan membakar bahan bakar fosil.Hal ini mungkin memperbaiki pertumbuhan tumbuhan dalam dikala singkat serta juga akan

mempengaruhi iklim dunia.

C.Evolusi Dan Distribusi Tanaman C4

Tumbuhan tingkat tinggi yang ada di bumi terdiri dari lima%  tumbuhan C4, 85% tumbuhan C3  serta 10% tumbuhan CAM. Fotosintesis C4  pertama kali ditemukan pada rumput-rumputan 24-35 tahun yang lalu serta pada tumbuhan dikotil 15-21 juta tahun yang lalu. Konsentrasi CO2 di udara yang menurun  sangat berpengaruh terhadap evolusi tumbuhan C4. Penurunan konsentrasi CO2 di udara ditimbulkan sang aktivitas fotosintesis

serta perubahan tektonik yang diikuti sang perubahan geokimia. Tabrakan daratan India mengakibatkan terangkatnya Plateau Tibet, sehingga bagian kerak bumi yang terpapar pada udara bebas menjadi lebih luas. Reaksi kimia yang terjadi pada kerak bumi ialah CaSiO3 + CO2                  CaCO3 + SiO2. Reaksi ini menyebabkan penurunan konsentrasi CO2 di udara yang menyolok serta kondisi ini menguntungkan bagi tumbuhan C4.

Di samping konsentrasi CO2  yang rendah di udara, faktor-faktor lingkungan lain juga menentukan evolusi serta distribusi tumbuhan C4. Analisis komposisi karbon isotop pada komponen lapisan lilin daun menunjukkan bahwa iklim regional menentukan kepadatan relatif tumbuhan C3 serta C4. Faktor-faktor lingkungan yang dimaksud diantaranya wilayah kemarau dengan latituda (garis lintang) rendah, temperatur tinggi dengan kondisi kemarau serta kadar garam tinggi implikasi pemanasan dunia serta kebakaran. Tumbuhan C4  banyak ditemukan di wilayah tropis dengan altituda rendah (ketinggian dari permukaan bahari), padang rumput di dataran rendah baik di wilayah tropis juga  wilayah  temperata dengan

curah hujan tinggi di musim panas.

BAB III.  PENUTUP

A.Kesimpulan

Fotosintesis ialah proses pembuatan energi pada tanaman dengan donasi sinar matahari dengan bahan standar CO2 serta H2O untuk membentuk suatu karbohidrat atau gula. Fotosintesis terdiri atas 2 fase, yaitu fase I yang berlangsung pada grana serta menghasilkan  ATP serta NADPH2 serta fase II yang berlangsung pada stroma serta menghasilkan karbohidrat.  Molekul air nir dipecah dalam fotosintesis primitif serta setelah evolusi molekul air dipecahkan melalui 2 fotosistem sehingga O2 dilepaskan ke atmosfir. Fotosintesis berkembang menjadi lebih kompleks secara biokimia sampai terjadinya pemisahan antara respirasi serta fotosintesis bersama regulasinya. Evolusi tipe-tipe fotosintesis seperti C4  serta CAM merupakan implikasi menurunnya rasio CO2/O2  serta radiasi yang intensif pada atmosfir.

B.Saran.

Fotosintesis ialah penyedia satu satunya oksigen di bumi yang paling terjadi dengan sendirinya. Ketersesedianya oksigen di bumi melelui proses potosintesisyang berlangsung secara evolusi. Sehingga ketersediaan oksigen ada terus menerus. Tertapi sebelum di keluarkan nya oksigen dari daun melewati stomata ada tahap tahap yang wajib terjadi yaitu penyerapan Karbondioksida (CO2) serta Air (H2O) dengan donasi sinar matahari pribadi serta diproses di dalam pigmen daun klorofil atau pigmen lainya sehingga menghasilkan energi yang dipakai tumbuhan menjadi melangsungkan hidupnya serta ada juga yang di keluarkan dengan bentuk Oksigen (O2). Maka dari itu kita perlu menyadari tentang pentingnya tumbuhan di lingkungan kita sebab semakin banyak tumbuhan di lingkungan kita semakan banyak ketersediaaan oksigen di udara.

Saran saya tetaplah menjaga serta melestarikan lingkungan dengan membudidayakan tanaman penghasil oksigen yang tinggi serta tanaman itu juga bisa menghasilkan nilai ekonomi yang baik bagi kita. Dengan demikian dari sudut pandang ekonomi kita mendapatkan output yang baik namun dari sudut pandang pelestarian lingkungan juga betul-betul baik. Dan saya mau mengucapkan terimaksih kepada pembaca tulisan ini sebab berdasarkan saya ini sangat bermanfaat bagi wawasan kita kedepanya.

DAFTAR PUSTAKA

1.Jurnal penelitian Nio Song Ai dengan judul :  EVOLUSI FOTOSINTESIS PADA TUMBUHAN

2.Dr.djukri.MS . 2004.  Diktat kuliah fisiologi tumbuhan dasar sang.Yogyakarta

3.Salisbury, Frank B serta Ross, Cleon W. 2003. Fisiologi tumbuhan jilid 1. ITB bandung: bandung

4.Lakitan, benyamin. 2011 dasar dasar fisiologi tumbuhan. Rajawali pers:

https://fotosintesispadatanaman.com

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Designed By Uangmaya.com