Menjelaskan Faktor Mempengaruhi Laju Fotosintesis dengan singkat

Intensitas Cahaya

Cahaya mempunyai dua sifat yaitu sifat gelombang dan sifat partikel.Sifat partikel cahaya biasanya dinyatakan terdapat pada foton dan kuanta, yaitu suatu paket energi yang mempunyai ciri tersendiri; masing-masing foton mempunyai panjang gelombang tertentu.Energi dalam tiap foton berbanding terbalik dengan panjang gelombang, jadi panjang gelombang cahaya ungu dan biru mempunyai energi foton yang lebih tinggi dari panjang gelombang cahaya jingga (orange) dan merah (Sasmitamihardja, 1990).

Menurut Dwidjoseputro (1994), spektrum dari sinar yang tampak oleh mata kita dapat digambarkan dengan gelombangnya dinyatakan dengan mµ.

Ungu Nila Biru Hijau Kuning Jingga Merah
430 mµ 470 mµ 500 mµ 560 mµ 600 mµ 650 mµ 760mµ

Suatu prinsip mendasar dari absorpsi cahaya disebut hukum Stark Einstein yang menyatakan bahwa setiap molekul setiap kali hanya dapat menyerap satu foton, dan foton ini menyebabkan tereksitasinya hanya satu elektron.Elektron yang dalam keadaan dasar (ground state) stabil pada suatu orbit biasanya tereksitasi, dipindahkan menjahui keadaan dasarnya (orbit tersebut) dengan jarak (ke orbit lain) sesuai dengan energi foton yang diabsorpsinya. Jika yang menyerap energi foton itu adalah mplekul klorofil atau pigmen yang lain, maka molekul itu kemudian akan berada dalam keadaan tereksitasi, dan energi eksitasi inilah yang digunakan dalam fotosintesis. Klorofil atau pigmen yang lain itu akan tetap dalam keadaan tereksitasi untuk waktu yang singkat, biasanya 10-9 detik atau malahan kurang dari itu, energi eksitasi akan hilang pada waktu elektron kembali ke orbitnya semula.

Energi eksitasi yang diinduksi dalam suatu molekul atau atom oleh satu foton dapat hilang menurut tiga cara, yaitu (Sasmitamihardja, 1990):

  • Energi dapat hilang sebagai panas atau kalor.
  • Energi dapat sebagian hilang sebagai panas dan sisanya sebagai cahaya tampak dengan panjang gelombang lebih panjang dari panjang gelombang yang diabsorpsi, dinamakan fluoresensi.
  • Energi dapat dilakukan untuk melakukan suatu reaksi kimia. Fotosintetsis adalah hasil dari proses yang ketiga.

Semakin rendah intensitas cahaya, semakin rendah laju fotosintesis karena energi yang diserap tidak mencukupi untuk fotosintesis. Panjang gelombang yang ditangkap daun menentukan lebar mulut stomata. Dalam beberapa penelitian ditemukan bahwa cahaya biru dan merah akan memberikan pelebaran mulut stomata yang tinggi sedangkan cahaya hijau dan kuning memberikan pelebar.

Konsentrasi Karbon Dioksida

Laju fotosintesis dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kadar CO2 udara. Akan tetapi, bila kadarnya terlalu tinggi dapat meracuni atau menyebabkan stomata tertutup, sehingga laju fotosintesis terganggu.

Faktor Suhu

Semakin tinggi suhu, semakin tinggi pula laju fotosintesis. Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

Kadar Air

Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

Kandungan klorofil

Klorofil terdapat sebagai butir-butir hijau di dalam kloroplas.Pada umumnya kloroplas itu berbentuk oval, bahan dasarnya disebut stroma, sedang butir-butir yang terkandung di dalamnya disebut grana.

Menurut Dwidjoseputro (1994), faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan klorofil:

  1. Faktor pembawaan. Pembentukan klorofil seperti halnya pembembentukan pigmen-pigmen lain seperti hewan dan manusia yang di bawakan oleh suatu gen tertentu di dalam kromosom. Jika gen ini tidak ada maka tanaman akan tampak putih belaka (albino), seperti tanaman jagung yang albino tidak dapat hidup lama.
  2. Pada beberapa kecambah tanaman Angiosperma, klorofil dapat terbentuk tanpa memerlukan cahaya. Tanaman lain yang ditumbuhkan di dalam gelap tidak berhasil membentuk klorofil, mereka pucat (klorosis) kekuning-kuningan, disebabkan karena adanya protoklorofil yang mirip dengan klorofil-a, yang mengandung kurang 2 atom H. terlalu banyak sinar berpengaruh buruk kepada kepada klorofil. Larutan klorofil yang dihadapkan kepada sinar kuat tampak berkurang hijaunya. Hal ini juga dapat kita lihat pada daun-daun yang terus-menerus kena sinar langsung, warna mereka menjadi hijau kekuning-kuningan.

  3. Kecambah yang ditumbuhkan di dalam gelap, kemudian ditempatkan di cahaya tak mampu membentuk klorofil, jika tidak diberi oksigen.

  4. Terutama dalam bentuk gula ternyata membantu pembentukan korofil dalam daun-daun yang mengalami tumbuh etiolasi. Dengan tanpa pemberian gula, daun-daun tersebut tidak mampu menghasilkan klorofil.

  5. Nitrogen, Magnesium. Besi yang menjadi pembentuk bahan klorofil sudah tentu merupakan suatu condition sine qua non (keharusan). Kekurangan akan salah satu dari zat-zat tersebut mengakibatkan klorosis pada tumbuhan.

  6. Unsur Mn, Cu, Zn. Meskipun jumlahnya hanya sedikit dalam pembentukan klorofil, jika tiada unsur-unsur tersebut maka tanaman mengalami klorosis juga.

  7. Kekurangan air mengakibatkan desintegrasi dari klorofil seperti terjadi pada rumput dan pohon-pohonan di musim kering.

  8. 30 – 480 C merupakan suatu kondisi yang baik untuk pembentukan klorofil pada kebanyakan tanaman, akan tetapi yang paling baik ialah antara 260 – 300 C.

Daun yang menguning menunjukkan kadar korofil berkurang. Hal ini akan menurunkan laju fotosintesis. Untuk membuat pigmen klorofil tumbuhan memerlukan unsur Besi (Fe), Magnesium (Mg) dan Nitrogen (N).

Kadar Fotosintat (hasil fotosintesis)

Jika kadar fotosintat seperti gula berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

Tahap pertumbuhan

Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa.Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.