PROSES FOTOSINTESIS

Jika hewan dan manusia mendapatkan energi dari makhluk hidup lain lewat makanan, tumbuhan merupakan organisme yang mampu menyediakan makanannya sendiri. Proses tersebut dinamakan dengan fotosintesis.

Kita pernah belajar kalau klorofil pada tumbuhan yang memungkinkan mereka untuk berfotosintesis. Fotosintesis merupakan proses anabolisme, yaitu proses penyusunan atau sintesis molekul kompleks dari berbagai molekul sederhana. Karenanya, anabolisme juga disebut dengan istilah asimilasi atau sintesis. Selain fotosintesis, proses anabolisme lain adalah kemosintesis.

Walaupun hanya sebagian organisme saja yang memiliki klorofil, tapi proses fotosintesis sangat penting bagi ekosistem karena tumbuhan merupakan sumber utama dari semua makanan di Bumi. Energi matahari yang ditangkap oleh organisme autotrof akan diproses menjadi makanan. Fotosintesis juga melepaskan oksigen ke atmosfer, sehingga makhluk hidup, termasuk manusia, mampu bernapas.

Bagaimana Fotosintesis terjadi?

Tapi, bagaimana proses fotosintesis terjadi? Dari namanya, foto berarti menggunakan cahaya, sementara sintesis berarti menghasilkan. Artinya, molekul sederhana kemudian diubah menjadi molekul kompleks menggunakan energi matahari.

Proses fotosintesis mengubah karbon dioksida dan air menjadi energi berupa karbohidrat dan oksigen menggunakan klorofil dan cahaya matahari.

Proses ini terjadi di daun hijau, yaitu di sel mesofil. Pada sel mesofil, terdapat kloroplas dan di dalamnya ada grana. Fotosintesis juga terjadi di batang hijau dan beberapa bagian bunga.

Pada permukaan daun, terdapat setengah juta kloroplas per meter persegi. Karbon dioksida mencapai kloroplas melalui stomata, sementara air melalui urat daun. Berikut adalah bagan dari kloroplas beserta organel-organelnya.

Fotosintesis hanya dapat berlangsung pada organisme yang memiliki klorofil. Klorofil adalah pigmen tumbuhan yang terdapat pada kloroplas dan dapat berupa bakterioklorofil a, b, c, d, e, dan bakterioviridin. Klorofil a dan b hanya ditemukan di tumbuhan tingkat tinggi. Tabel di bawah ini menunjukkan perbedaan klorofil a dan b.

Proses fotosintesis melibatkan dua rangkaian reaksi yang berurutan, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Seperti namanya, reaksi terang bergantung pada cahaya, disebut juga dengan reaksi Hill. Sementara itu, reaksi gelap tidak bergantung pada cahaya dan disebut sebagai siklus Calvin-Benson.

Tahapan pada reaksi terang meliputi penyerapan cahaya dan transpor elektron, pemecahan air, dan pembentukan energi tinggi intermediet ATP (fotofosforilasi). Hasil dari reaksi terang kemudian dimanfaatkan dalam reaksi gelap, yaitu fase biosintetik.

Reaksi gelap adalah bagian sintesis dari fotosintesis, artinya pembentukan energi terjadi di reaksi gelap. Reaksi gelap terjadi di stroma oleh serangkaian enzim katalis. Reaksi gelap memfiksasi CO2 dan menyintesis karbohidrat atau gula. Reaksi gelap juga bergantung pada hasil dari reaksi terang, yaitu ATP dan NADPH.

Reaksi gelap juga merupakan jalur fiksasi karbon dalam gelap melalui senyawa intermediet yang menyebabkan pembentukan gula dan pati. Melvin Calvin dan rekannya menggunakan radioaktif-14 CO2 dalam fotosintesis Clorella sp. (alga hijau uniseluler). Jalur fiksasi karbon kemudian terdeteksi dengan bantuan teknik pelacakan radioaktif. Hal ini rupanya terjadi pada semua tumbuhan yang berfotosintesis. Berikut adalah bagan reaksi gelap atau siklus Calvin.

CARA MEMBUAT RANGKAIAN LISTRIK SERI DAN PARAREL

Penerangan dalam rumah biasanya menggunakan lampu listrik. Lampu-lampu listrik tersebut dapat menyala karena adanya energi listrik yang mengalir dalam rangkaian listrik. Rangkaian Listrik merupakan  suatu kumpulan alat-alat listrik yang saling di hubungkan atau dirangkai dengan sumber tegangan menjadi satu kesatuan yang memiliki fungsi dan kegunaan tertentu. Secara umum ada dua jenis rangkaian listrik yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Rangkaian listrik yang digunakan di rumah biasanya menggunakan rangkaian paralel.

Kedua jenis rangkaian listrik tersebut memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing. Keuntungan rangkaian seri adalah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga membuatnya pun mudah. Kerugiannya pada saat salah satu lampu mati, yang lain juga mati. Begitu juga pada nyala lampunya, tidak terang (redup). Energinya juga boros, karena digambarkan 1R+1R+1R. Sementara rangkaian paralel adalah 1/R+1/R+1/R. Sementara keuntungan dan kerugian rangkaian paralel adalah kebalikan dari kerugian dan keuntungan seri.

Rangkaian Seri dan Paralel

1. Rangkaian Listrik Seri

Rangkaian listrik seri adalah rangkaian alat listrik yang disusun secara berurutan. Dalam rangkaian jenis ini, jika salah satu lampu padam, lampu yang lain akan ikut padam. Arus listrik yang mengalir di kedua lampu mempunyai besar yang sama. Adapun tegangan listrik pada kedua lampu mempunyai sifat sebagai berikut.

• Jika kedua lampu mempunyai ciri sama, tegangan listrik bernilai sama.
• Jika kedua lampu mempunyai ciri yang berbeda, tegangan listrik akan berbeda.

2. Rangkaian Listrik Paralel

Rangkaian listrik paralel adalah rangkaian alat listrik yang disusun secara bertingkat atau sejajar. Dalam rangkaian jenis ini, jika salah satu lampu padam, lampu yang lain akan tetap menyala. Tegangan listrik pada kedua lampu bernilai sama. Arus listrik pada kedua lampu mempunyai sifat sebagai berikut.

• Jika kedua lampu mempunyai ciri sama, arus listrik bernilai sama.
• Jika kedua lampu mempunyai ciri yang berbeda, arus listrik akan berbeda.

Benda Konduktor dan Isolator Listrik

Benda konduktor adalah benda-benda yang dapat mengantarkan listrik dari sumber listrik. Sebaliknya, benda isolator adalah benda-benda yang tidak bisa mengalirkan listrik dari sumber listrik. Contoh benda yang termasuk konduktor listrik adalah benda logam seperti besi, baja, timah, tembaga, dan kuningan. Sedangkan benda yang termasuk isolator listrik adalah kaca, plastik, kain, dan kayu kering.

Untuk membuktikan sebuah benda termasuk konduktor atau isolator listrik dapat dilakukan dengan percobaan sederhana. Sediakan benda-benda berikut.

1. Batu baterai
2. Lampu 5 watt
3. Kabel
4. Klip kertas logam, plastik, karet, kertas, kain, kapas, uang logam, batu, seng, dan kaca.

Cara kerja:

Buatlah rangkaian listrik seri. Pastikan lampu dapat menyala.

Gantilah klip kertas logam dengan plastik, karet, kertas, kain, kapas, uang logam, batu, seng, dan kaca. Kemudian, amati keadaan lampu.

Dua buah baterai sebagai sumber listrik dihubungkan ke lampu dengan menggunakan kabel yang disambung dengan klip kertas dari logam. Lampu tersebut akan menyala karena arus listrik mengalir dari baterai ke lampu. Dalam hal ini, klip kertas disebut sebagai konduktor karena mampu mengalirkan listrik.

Jika klip kertas logam diganti dengan karet dan sedotan plastik, lampu tidak menyala. Hal ini menunjukkan bahwa karet dan sedotan plastik tidak dapat menghantarkan listrik. Oleh karena itulah, karet dan sedotan plastik digolongkan sebagai bahan isolator.

Membuat Rangkaian Listrik

1. Alat dan Bahan :

1. Tempat baterai 2 buah
2. Papan triplek/hardboard (sebagai alas)
3. Batu baterai 1,5 volt sebanyak 2 buah
4. Lampu bohlam 3 buah
5. Viting ( tempat dudukan bohlam) 3 buah
6. 3 buah saklar
7. Kabel kecil secukupnya (pada KIT IPA sudah ada)

2. Cara Membuat :

1. Pasang baterai pada tempat baterai, letakan kedua tempat baterai berjajar dengan posisi kutub negatif berhadapan dengan kutub positif (seri) hubungkan kedua baterai menggunakan kabel.
2. Masukan lampu bohlam ke dalam viting, pasang berjajar di depan tempat baterai.
3. Pasangkan saklar diantara tempat baterai dan lampu (di tengah-tengah)
4. Sambungkan kabel dengan viting (bagian berulir pada lampu biasanya kutub negatif, kutub positinya berada di bagian bawah lampu)
5. Hubungkan kutub negatif baterai dengan saklar, kemudian saklar dihubungkan dengan kutub positif baterai.
6. Hubungkan kutub positif lampu dengan kutub negatif (-) baterai. Lakukan sama terhadap kedua lampu yang lain.

Cara Membuat Percobaan Rangkaian Listrik Seri dan Menerapkan Prinsipnya.

Cara Membuat Percobaan Rangkaian Listrik Seri dan Menerapkan Prinsipnya.

Rangkaian seri merupakan sebuah rangkaian listrik yang sangat mudah untuk dipahami dan tentunya sangat mudah dalam penyusunan atau pembuatannya. Rangkaian listrik seri ini disusun dengan cara sejajar dan tentunya setiap komponen di dalamnya dipasang atau disusun dengan cara berurutan. 

Jenis rangkaian yang satu ini juga banyak diterapkan di berbagai bangunan yang berukuran luas dan besar yang menggunakan rangkaian listrik yang lebih stabil. Kemudahan dan kepraktisan inilah yang mendasari banyak orang untuk akhirnya memutuskan untuk menggunakan rangkaian listrik model seri ini untuk diterapkan pada tegangan listrik yang mereka gunakan.

Bahan-Bahan Untuk Membuat Rangkaian Listrik Seri

Dalam menciptakan sebuah Rangkaian listrik seri maka tentu anda akan memerlukan beberapa bahan dalam proses pembuatannya. Dan bahan-bahan tersebut antara lain adalah papan triplek yang nantinya akan anda gunakan sebagai alas untuk melakukan percobaan penerapan rangkaian elektronika listrik seri ini. Selanjutnya anda juga membutuhkan batu baterai sejumlah 4 buah serta tempat baterai isi yang juga sejumlah 4 buah.rangkaian listrik seri

Selain itu anda juga akan membutuhkan 3 buah lampu bohlam dan juga 3 buah vitting yaitu tempat untuk lampu bohlam. Selanjutnya anda membutuhkan 1 buah saklar, isolasi hitam secukupnya, isolasi bening secukupnya dan juga kabel sepanjang yang anda butuhkan. Dan untuk peralatan anda hanya membutuhkan gunting dan juga cutter.

Langkah-Langkah Dalam Menciptakan Rangkaian Listrik Seri

Untuk langkah yang pertama dalam menciptakan Rangkaian listrik seri yang harus anda lakukan yaitu menyiapkan 4 buah tempat baterai. Setelah itu anda bisa langsung memasang 4 buah baterai pada tempat baterai yang sudah anda siapkan tadi. Dan langkah yang selanjutnya saat baterai sudah terpasang yaitu anda bisa mengupas sedikit kabelnya. Kupas di bagian ujung saja. Lalu selanjutnya anda akan mulai berkutat dengan saklar. Caranya adalah dengan melilitkan ujung kulit kabel yang telah anda kupas tadi pada bagian ujung saklar. Dan pada ujung kabel yang satunya lagi anda bisa kupas dan juga tempelkan pada bagian tengah saklar.

Langkah yang selanjutnya pada percobaan Rangkaian listrik seri ini adalah dengan mengambil ujung kabel yang masih terlepas, tentunya terdapat 2 ujung dan anda bisa lilitkan kedua kabel tersebut pada lampu bohlam. Dalam melilitkan anda harus hati-hati dan harus dilakukan dengan lembut. Lalu selanjutnya adalah dengan mengupas kulit kabel pada bagian sisi-sisi tengah dari kabel pada rangkaian lampu bohlam yang pertama. jika sudah maka anda akan memasuki langkah selanjutnya dalam membuat rangkaian listrik jenis seri.

Dan langkah yang selanjutnya dalam membuat rangkaian elektronika seri ini adalah anda bisa melakukan hal yang sama dalam melilitkan kabel pada bohlam dengan rapi lalu selanjutnya anda bisa mengupas lagi bagian tengah sisi-sisinya. Lalu lakukan hal yang sama pada bohlam yang ketiga. Dan setelah ketiga lampu bohlam berhasil anda pasang maka langkah selanjutnya adalah dengan menutup bagian saklar listrik.

Dengan menutup bagian saklar listrik maka nantinya akan tercipta sebuah aliran listrik yang dihasilkan dari 4 buah baterai yang aliran listriknya mengalir melalui kabel-kabel yang sudah anda susun. Jika salah satu dari bohlam atau bahkan ketiga-tiganya ada yang belum menyala maka itu artinya ada salah satu komponen yang kurang tepat dalam pemasangannya. jadi harus anda periksa lagi. Namun jika ketiga bohlam sudah menyala maka itu berarti percobaan anda pada Rangkaian listrik seri ini telah berhasil.