Pada makhluk hidup, energi diubah dari satu bentuk ke bentuk lain melalui tiga proses utama: fotosintesis, pencernaan makanan, dan respirasi.
Fotosintesis
Fotosintesis mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia berupa glukosa, terjadi pada tumbuhan, alga, dan mikroorganisme berklorofil. Terdiri dari fase terang (menyerap cahaya, memecah air menjadi O₂ dan H, menghasilkan ATP dan NADPH) dan fase gelap/Siklus Calvin (mengubah CO₂ menjadi glukosa menggunakan ATP dan NADPH). Reaksi keseluruhannya: 6CO₂ + 6H₂O + energi cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.
Pencernaan Makanan
Pencernaan mengubah makanan (karbohidrat, protein, lemak) menjadi bentuk energi yang dapat digunakan tubuh. Karbohidrat diubah menjadi glukosa untuk respirasi seluler, lemak dipecah menjadi asam lemak dan gliserol (disimpan atau digunakan langsung sebagai energi), dan protein dipecah menjadi asam amino untuk membangun jaringan tubuh atau diubah menjadi energi bila diperlukan.
Respirasi
Respirasi sel mengubah energi kimia dalam makanan menjadi ATP di dalam mitokondria, terbagi menjadi:
- Respirasi aerobik: membutuhkan oksigen, sangat efisien menghasilkan energi, dengan hasil samping CO₂ dan H₂O (C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energi).
- Respirasi anaerobik: terjadi tanpa oksigen, menghasilkan energi lebih sedikit dengan hasil samping asam laktat pada manusia (C₆H₁₂O₆ → 2C₃H₆O₃ + energi), biasa terjadi saat olahraga intensif ketika oksigen terbatas.
Soal. Jika 5.000 joule energi cahaya diserap tanaman dengan efisiensi fotosintesis 80%, berapa energi kimia yang dihasilkan?
Pembahasan. Energi kimia = energi cahaya × efisiensi = 5.000 × 0,80 = 4.000 J.
Kegiatan Kelompok
Fotosintesis sebagai Mekanisme Perubahan Energi
Tujuan. Membuktikan bahwa tumbuhan hijau memerlukan cahaya untuk melakukan fotosintesis.
Bahan.
- Tanaman hijau kecil dalam pot
- Aluminium foil / kertas hitam
- Air kapur jernih
- Gelas plastik bening (2 buah)
- Gunting / isolasi
Langkah.
- Percobaan A (Uji Cahaya): tutup sebagian daun tanaman dengan aluminium foil, letakkan di bawah sinar matahari sekitar 3 jam, lalu lepas foil dan amati perbedaan warna daun yang tertutup dan terbuka.
- Percobaan B (Uji CO₂): siapkan dua gelas berisi air kapur jernih, tutup salah satu dengan tanaman di tempat terang dan satu lagi di tempat gelap, lalu amati perubahan air kapur setelah beberapa jam.
- Catat hasil pengamatan kedua percobaan pada tabel pengamatan.
- Diskusikan hasil dan buat kesimpulan tentang peran cahaya dalam fotosintesis.
Pertanyaan.
- Mengapa bagian daun yang tertutup aluminium foil berbeda hasilnya dengan bagian yang terkena cahaya?
- Apa yang ditunjukkan perubahan air kapur antara tanaman di tempat terang dan gelap?
- Apa kesimpulan tentang peran cahaya dalam fotosintesis?
- Bagaimana fotosintesis menjadi salah satu bentuk perubahan energi pada makhluk hidup?
Gratis — tolong sebarkan
Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.
Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp