Upaya apa yang dapat dilakukan supaya tanaman mampu menangkap energi matahari semaksimal mungkin

JATENG | 29 September 2021 14:00 Reporter : Ayu Isti Prabandari

Merdeka.com - Tumbuhan merupakan salah satu makhluk hidup yang dapat tumbuh dan berkembang sama seperti yang lainnya. Dalam hal ini, tumbuhan membutuhkan makanan yang menjadi sumber energi untuk tumbuh dan berkembang. Sumber makanan yang dibutuhkan tumbuhan didapat dari air, unsur hara, dan sinar matahari.

Berbagai sumber makanan tersebut diolah hingga menghasilkan energi untuk tumbuhan. Proses ini sering disebut juga dengan fotosintesis. Dapat dikatakan, fotosintesis adalah fungsi dasar yang dilakukan oleh setiap tumbuhan. Tanpa proses ini, tentu tumbuhan tidak dapat hidup dan berkembang hingga menciptakan berbagai macam variasi.

Dalam prosesnya terdapat dua jenis fotosintesis yaitu fotosintesis oksigenik dan fotosintesis anoksigenik. Masing-masing jenis fotosintesis ini memiliki cara yang berbeda dalam mengolah sumber makanan menjadi energi. Sehingga berbagai macam tanaman mungkin mempunyai cara yang berbeda dalam melakukan proses fotosintesis, tergantung pada karakteristik yang dimilikinya.

Fotosintesis adalah salah satu pengetahuan umum yang perlu dipahami oleh masyarakat. Informasi ini sangat berguna ketika Anda ingin melakukan kegiatan bercocok tanam atau sekedar memelihara tanaman hias di kebun halaman rumah. Dilansir dari situs Live Science, kami merangkum pengertian, jenis, komponen, hingga proses fotosintesis adalah sebagai berikut.

2 dari 5 halaman

flowerpower.com.au

Fotosintesis adalah proses yang digunakan oleh tumbuhan, alga dan bakteri tertentu untuk memanfaatkan energi dari sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia. Energi yang dihasilkan inilah yang menjadi sumber tenaga bagi setiap tumbuhan untuk tumbuh dan berkembang.

Selain sinar matahari, tumbuhan juga membutuhkan asupan air yang cukup serta unsur hara pada tanah untuk mendukung proses fotosintesis. Jika beberapa unsur ini tercukupi dengan baik, maka tumbuhan dapat tumbuh dengan optimal.

3 dari 5 halaman

Setelah mengetahui pengertian umum, berikutnya terdapat beberapa jenis fotosintesis. Jenis fotosintesis adalah macam proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan. Secara umum terdapat dua jenis fotosintesis yaitu fotosintesis oksigenik dan fotosintesis anoksigenik. Pada dasarnya, prinsip umum fotosintesis anoksigenik dan oksigenik sangat mirip, namun fotosintesis oksigenik adalah proses yang paling banyak ditemui dan dilihat pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria.

Dalam prosesnya, fotosintesis oksigenik mendapat cahaya transfer energi electron dari air dan mengubahnya menjadi karbon dioksida untuk menghasilkan karbohidrat. Dalam transfer ini, karbon dioksida akan berkurang attau menerima elektron, dan air akan teroksidasi atau kehilangan elektron. Pada akhirnya, oksigen dapat diproduksi bersama karbohidrat untuk mendukung pertumbuhan tanaman.

Fotosintesis oksigenik berfungsi sebagai penyeimbang respirasi dengan mengambil karbon dioksida yang dihasilkan oleh semua organisme yang bernapas dan memasukkan kembali oksigen ke atmosfer.

Di sisi lain, fotosintesis anoksigenik menggunakan donor elektron selain air. Proses ini biasanya terjadi pada bakteri seperti bakteri ungu dan bakteri belerang hijau, terutama ditemukan di berbagai habitat perairan. Disebut anokdigenik karena proses fotosintesis ini tidak menghasilkan oksigen.

Apa yang dihasilkan tergantung pada donor elektron. Misalnya, banyak bakteri menggunakan gas hidrogen sulfida yang berbau telur busuk, menghasilkan belerang padat sebagai produk sampingan.

4 dari 5 halaman

Setelah mengetahui beberapa jenis fotosintesis, berikutnya penting juga untuk mengetahui komponen apa saja yang dibutuhkan tumbuhan untuk mendukung proses fotosintesis. Dalam hal ini, terdapat beberapa komponen yang harus ada pada tumbuhan seperti pigmen, plastida dan antena. Lebih lanjut, penjelasan berapa komponen fotosintesis adalah sebagai berikut :

1. Pigmen

Pigmen adalah molekul yang memberikan warna pada tanaman, ganggang dan bakteri, tetapi juga berfungsi untuk menangkap sinar matahari secara efektif. Pigmen warna yang berbeda pada tumbuhan dapat menentukan kemampuan penyerapan panjang gelombang cahaya. Berikut tiga kelompok pigmen pada tumbuhan :

• Klorofil: Pigmen berwarna hijau ini mampu menangkap cahaya biru dan merah. Klorofil memiliki tiga subtipe, dijuluki klorofil a, klorofil b dan klorofil c.
• Karotenoid : Pigmen berwarna merah, jingga atau kuning ini menyerap cahaya hijau kebiruan. Contoh karotenoid adalah xantofil (kuning) dan karoten (oranye) dari mana wortel mendapatkan warnanya.
• Phycobilins: Pigmen merah atau biru ini menyerap panjang gelombang cahaya yang tidak diserap dengan baik oleh klorofil dan karotenoid. Pigmen ini dapat ditemukan di cyanobacteria dan ganggang merah .

2. Plastida

Plastida adalah organisme eukariotik fotosintesis mengandung organel. Plastida yang memiliki membran ganda pada tumbuhan dan alga disebut sebagai plastida primer, sedangkan varietas bermembran ganda yang ditemukan pada plankton disebut plastida sekunder. Plastida umumnya mengandung pigmen atau dapat menyimpan nutrisi.

3. Antena

Antena merupakan molekul pigmen diasosiasikan dengan protein yang memungkinkan tumbuhan untuk bergerak menuju cahaya atau yang lainnya. Antena ini biasanya terbentuk dari kumpulan besar 100 hingga 5.000 molekul pigmen. Struktur ini dapat mengangkat energi cahaya dari matahari secara efektif dalam bentuk foton.

Pada akhirnya, energi cahaya harus ditransfer ke kompleks protein-pigmen yang dapat mengubahnya menjadi energi kimia, dalam bentuk electron untuk mendukung proses fotosintesis.

5 dari 5 halaman

Setelah mengetahui jenis dan berbagai komponen yang dibutuhkan dalam fotosintesis, terakhir Anda perlu memahami bagaimana proses fotosintesis pada tanaman terjadi. Secara umum, tumbuhan memang membutuhkan sinar matahari untuk melakukan proses fotosintesis, namun ada pula tumbuhan yang tidak membutuhkannya.

Proses fotosintesis yang membutuhkan cahaya juga disebut dengan reaksi terang, sedangkan fotosintesis yang tanpa membutuhkan cahaya disebut dengan reaksi bebas cahaya. Lebih lanjut, penjelasan kedua proses fotosintesis adalah sebagai berikut :

1. Reaksi terang

Reaksi terang terjadi ketika foton cahaya mengenai pusat reaksi, molekul pigmen seperti klorofil dan melepaskan elektron. Elektron yang dilepaskan berhasil melarikan diri dengan melakukan perjalanan melalui rantai transpor elektron.

Proses ini akan menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk memproduksi ATP atau adenosin trifosfat, sumber energi kimia untuk sel. Sumber energi inilah yang mendukung pertumbuhan tanaman dengan baik.

2. Reaksi bebas cahaya

Reaksi bebas cahaya merupakan proses fotosintesis yang menggunakan air dan katalis. Atom karbon dari karbon dioksida yang bersifat “tetap”, ketika dibangun menjadi molekul organik, pada akhirnya akan membentuk gula tiga karbon. Gula ini kemudian digunakan untuk membuat glukosa atau didaur ulang untuk memulai siklus fotosintesis lagi.

Page 2

Strategi Adaptasi Tumbuhan Terhadap Cahaya - Cahaya matahari yaitu sumber energi utama yang diperlukan untuk kehidupan seluruh makhluk hidup yang berada di dunia. Bagi manusia dan hewan cahaya matahari dapat berfungsi sebagai penerang dunia ini.  Tidak hanya itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat berperan penting untuk melakukan proses fotosintesis.  Fotosintesis yaitu sebuah proses dasar pada tumbuhan untuk memperoleh makanan. Makanan yang dihasilkan pada tumbuhan akan menentukan ketersediaan energi untuk perkembangan dan pertumbuhan pada tumbuhan.

Cahaya sangat dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai menjadi tanaman dewasa. Dengan demikian cahaya mampu menjadi faktor pembatas utama di dalam semua ekosistem yang ada. Cahaya matahari mempengaruhi terjadinya ekosistem secara global, karena matahari mampu menentukan suhu. Cahaya matahari merupakan unsur vital yang diperlukan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk malakukan proses fotosintesis. Cahaya yang Optimal bagi Tumbuhan merupakan kebutuhan minimum cahaya untuk proses pertumbuhan terpenuhi bila cahaya melebihi dari titik kompensasinya.

Kekurangan cahaya matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis dan pertumbuhan pada tumbuhan, walaupun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan itu sendiri. Selain itu , kekurangan cahaya saat perkecambahan berlangsung dapat mengakibatkan gejala etiolasi dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemahserta daunnya berukuran tipis, kecil,  dan bewarna pucat .  Maka dari itu, kita perlu mengetahui jumlah intensitas cahaya yang diterima tumbuhan sesuai dengan kebutuhannya. Untuk mengetahui jumlah intensitas cahaya pada tumbuhan, dapat kita ukur menggunakan alat ukur intensitas cahaya matahari.

Hal ini terjadi karenakan tidak adanya cahaya sehingga mampu memaksimalkan fungsi auksin untuk pemanjangan pada sel-sel tumbuhan. Sebaliknya , jika tumbuhan yang tumbuh di tempat terang menyebabkan tumbuhan akan tumbuh lebih lambat dengan kondisi yang relative pendek , daun berkembang baik lebih lebar, tampak lebih segar, lebih hijau, dan batang kecambah yang lebih kokoh.

Adaptasi tumbuhan terhadap kuatnya cahaya, Beberapa jenis tumbuhan memiliki karakteristik yang dianggap sebagai adaptasinya dalam mereduksi kerusakan yang terjadi akibat cahaya yang terlalu kuat atau supraoptimal. Dedaunan yang mendapatkan cahaya dengan intensitas yang tinggi, kloroplasnya berbentuk cakram, posisinya sedemikian rupa sehingga cahaya yang didapatnya hanya oleh dinding vertikalnya. 

Antosianin berfungsi sebagai pemantul cahaya sehingga dapat menghambat bahkan mengurangi penembusan cahaya yang masuk ke jaringan yang lebih dalam. Respon pada tanaman terhadap cahaya berbeda-beda sesuai jenisnya. Terdapat tanaman yang tahan (mampu tumbuh) dalam kondisi cahaya yang terbatas dan ada pula tanaman yang tidak dapat tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas.

Kedua kondisi cahaya mampu memberikan respon yang berbeda-beda pada tanaman, baik dengan cara anatomis maupun dengan cara morfologis. Tanaman yang mampu tahan terhadap kondisi cahaya yang terbatas secara umum mempunyai ciri morfologis yaitu daun tipis dan lebar, namun pada tanaman yang bersifat  intoleran akan memiliki ciri morfologis daun tebal dan kecil.

Menurut trijinx.com kekurangan cahaya pada tumbuhan dapat beresiko pada terganggunya proses metabolisme yang berimplikasi pada tereduksinya laju fotosintesis dan turunnya sintesis karbohidrat pada tanaman. Faktor ini secara langsung mampu mempengaruhi tingkat produktivitas tumbuhan dan ekosistem. Adaptasi terhadap naungan dapat dilakukan melalui 2 cara yaitu :

(a) meningkatkan luas daun dengan upaya mengurangi penggunaan metabolit; misalnya perluasan daun ini menggunakan metabolit yang dialokasikan untuk perkembanagan akar,

 (b) mengurangi jumlah cahaya yang akan ditransmisikan dan direfleksikan. Tanaman jagung mampu merespon ketika intensitas cahaya berlebihan berupa penggulungan helaian pada         daun untuk memperkecil terjadinya aktivitas transpirasi. 

Lihat Inovasi Selengkapnya

Page 3

Strategi Adaptasi Tumbuhan Terhadap Cahaya - Cahaya matahari yaitu sumber energi utama yang diperlukan untuk kehidupan seluruh makhluk hidup yang berada di dunia. Bagi manusia dan hewan cahaya matahari dapat berfungsi sebagai penerang dunia ini.  Tidak hanya itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat berperan penting untuk melakukan proses fotosintesis.  Fotosintesis yaitu sebuah proses dasar pada tumbuhan untuk memperoleh makanan. Makanan yang dihasilkan pada tumbuhan akan menentukan ketersediaan energi untuk perkembangan dan pertumbuhan pada tumbuhan.

Cahaya sangat dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai menjadi tanaman dewasa. Dengan demikian cahaya mampu menjadi faktor pembatas utama di dalam semua ekosistem yang ada. Cahaya matahari mempengaruhi terjadinya ekosistem secara global, karena matahari mampu menentukan suhu. Cahaya matahari merupakan unsur vital yang diperlukan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk malakukan proses fotosintesis. Cahaya yang Optimal bagi Tumbuhan merupakan kebutuhan minimum cahaya untuk proses pertumbuhan terpenuhi bila cahaya melebihi dari titik kompensasinya.

Kekurangan cahaya matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis dan pertumbuhan pada tumbuhan, walaupun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan itu sendiri. Selain itu , kekurangan cahaya saat perkecambahan berlangsung dapat mengakibatkan gejala etiolasi dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemahserta daunnya berukuran tipis, kecil,  dan bewarna pucat .  Maka dari itu, kita perlu mengetahui jumlah intensitas cahaya yang diterima tumbuhan sesuai dengan kebutuhannya. Untuk mengetahui jumlah intensitas cahaya pada tumbuhan, dapat kita ukur menggunakan alat ukur intensitas cahaya matahari.

Hal ini terjadi karenakan tidak adanya cahaya sehingga mampu memaksimalkan fungsi auksin untuk pemanjangan pada sel-sel tumbuhan. Sebaliknya , jika tumbuhan yang tumbuh di tempat terang menyebabkan tumbuhan akan tumbuh lebih lambat dengan kondisi yang relative pendek , daun berkembang baik lebih lebar, tampak lebih segar, lebih hijau, dan batang kecambah yang lebih kokoh.

Adaptasi tumbuhan terhadap kuatnya cahaya, Beberapa jenis tumbuhan memiliki karakteristik yang dianggap sebagai adaptasinya dalam mereduksi kerusakan yang terjadi akibat cahaya yang terlalu kuat atau supraoptimal. Dedaunan yang mendapatkan cahaya dengan intensitas yang tinggi, kloroplasnya berbentuk cakram, posisinya sedemikian rupa sehingga cahaya yang didapatnya hanya oleh dinding vertikalnya. 

Antosianin berfungsi sebagai pemantul cahaya sehingga dapat menghambat bahkan mengurangi penembusan cahaya yang masuk ke jaringan yang lebih dalam. Respon pada tanaman terhadap cahaya berbeda-beda sesuai jenisnya. Terdapat tanaman yang tahan (mampu tumbuh) dalam kondisi cahaya yang terbatas dan ada pula tanaman yang tidak dapat tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas.

Kedua kondisi cahaya mampu memberikan respon yang berbeda-beda pada tanaman, baik dengan cara anatomis maupun dengan cara morfologis. Tanaman yang mampu tahan terhadap kondisi cahaya yang terbatas secara umum mempunyai ciri morfologis yaitu daun tipis dan lebar, namun pada tanaman yang bersifat  intoleran akan memiliki ciri morfologis daun tebal dan kecil.

Menurut trijinx.com kekurangan cahaya pada tumbuhan dapat beresiko pada terganggunya proses metabolisme yang berimplikasi pada tereduksinya laju fotosintesis dan turunnya sintesis karbohidrat pada tanaman. Faktor ini secara langsung mampu mempengaruhi tingkat produktivitas tumbuhan dan ekosistem. Adaptasi terhadap naungan dapat dilakukan melalui 2 cara yaitu :

(a) meningkatkan luas daun dengan upaya mengurangi penggunaan metabolit; misalnya perluasan daun ini menggunakan metabolit yang dialokasikan untuk perkembanagan akar,

 (b) mengurangi jumlah cahaya yang akan ditransmisikan dan direfleksikan. Tanaman jagung mampu merespon ketika intensitas cahaya berlebihan berupa penggulungan helaian pada         daun untuk memperkecil terjadinya aktivitas transpirasi. 

Lihat Inovasi Selengkapnya

Page 4

Strategi Adaptasi Tumbuhan Terhadap Cahaya - Cahaya matahari yaitu sumber energi utama yang diperlukan untuk kehidupan seluruh makhluk hidup yang berada di dunia. Bagi manusia dan hewan cahaya matahari dapat berfungsi sebagai penerang dunia ini.  Tidak hanya itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat berperan penting untuk melakukan proses fotosintesis.  Fotosintesis yaitu sebuah proses dasar pada tumbuhan untuk memperoleh makanan. Makanan yang dihasilkan pada tumbuhan akan menentukan ketersediaan energi untuk perkembangan dan pertumbuhan pada tumbuhan.

Cahaya sangat dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai menjadi tanaman dewasa. Dengan demikian cahaya mampu menjadi faktor pembatas utama di dalam semua ekosistem yang ada. Cahaya matahari mempengaruhi terjadinya ekosistem secara global, karena matahari mampu menentukan suhu. Cahaya matahari merupakan unsur vital yang diperlukan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk malakukan proses fotosintesis. Cahaya yang Optimal bagi Tumbuhan merupakan kebutuhan minimum cahaya untuk proses pertumbuhan terpenuhi bila cahaya melebihi dari titik kompensasinya.

Kekurangan cahaya matahari akan mempengaruhi proses fotosintesis dan pertumbuhan pada tumbuhan, walaupun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan itu sendiri. Selain itu , kekurangan cahaya saat perkecambahan berlangsung dapat mengakibatkan gejala etiolasi dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemahserta daunnya berukuran tipis, kecil,  dan bewarna pucat .  Maka dari itu, kita perlu mengetahui jumlah intensitas cahaya yang diterima tumbuhan sesuai dengan kebutuhannya. Untuk mengetahui jumlah intensitas cahaya pada tumbuhan, dapat kita ukur menggunakan alat ukur intensitas cahaya matahari.

Hal ini terjadi karenakan tidak adanya cahaya sehingga mampu memaksimalkan fungsi auksin untuk pemanjangan pada sel-sel tumbuhan. Sebaliknya , jika tumbuhan yang tumbuh di tempat terang menyebabkan tumbuhan akan tumbuh lebih lambat dengan kondisi yang relative pendek , daun berkembang baik lebih lebar, tampak lebih segar, lebih hijau, dan batang kecambah yang lebih kokoh.

Adaptasi tumbuhan terhadap kuatnya cahaya, Beberapa jenis tumbuhan memiliki karakteristik yang dianggap sebagai adaptasinya dalam mereduksi kerusakan yang terjadi akibat cahaya yang terlalu kuat atau supraoptimal. Dedaunan yang mendapatkan cahaya dengan intensitas yang tinggi, kloroplasnya berbentuk cakram, posisinya sedemikian rupa sehingga cahaya yang didapatnya hanya oleh dinding vertikalnya. 

Antosianin berfungsi sebagai pemantul cahaya sehingga dapat menghambat bahkan mengurangi penembusan cahaya yang masuk ke jaringan yang lebih dalam. Respon pada tanaman terhadap cahaya berbeda-beda sesuai jenisnya. Terdapat tanaman yang tahan (mampu tumbuh) dalam kondisi cahaya yang terbatas dan ada pula tanaman yang tidak dapat tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas.

Kedua kondisi cahaya mampu memberikan respon yang berbeda-beda pada tanaman, baik dengan cara anatomis maupun dengan cara morfologis. Tanaman yang mampu tahan terhadap kondisi cahaya yang terbatas secara umum mempunyai ciri morfologis yaitu daun tipis dan lebar, namun pada tanaman yang bersifat  intoleran akan memiliki ciri morfologis daun tebal dan kecil.

Menurut trijinx.com kekurangan cahaya pada tumbuhan dapat beresiko pada terganggunya proses metabolisme yang berimplikasi pada tereduksinya laju fotosintesis dan turunnya sintesis karbohidrat pada tanaman. Faktor ini secara langsung mampu mempengaruhi tingkat produktivitas tumbuhan dan ekosistem. Adaptasi terhadap naungan dapat dilakukan melalui 2 cara yaitu :

(a) meningkatkan luas daun dengan upaya mengurangi penggunaan metabolit; misalnya perluasan daun ini menggunakan metabolit yang dialokasikan untuk perkembanagan akar,

 (b) mengurangi jumlah cahaya yang akan ditransmisikan dan direfleksikan. Tanaman jagung mampu merespon ketika intensitas cahaya berlebihan berupa penggulungan helaian pada         daun untuk memperkecil terjadinya aktivitas transpirasi. 

Lihat Inovasi Selengkapnya