Mengapa Tumbuhan Membutuhkan Air dalam Fotosintesis?

Fotosintesis adalah reaksi kimia yang menakjubkan namun sederhana yang terjadi ketika tanaman menggunakan sinar matahari, air dan karbon dioksida untuk membuat molekul makanan yang penuh energi. Tanaman menarik air dari akarnya dan menyerap molekul karbon dioksida atmosfer untuk mengumpulkan bahan yang diperlukan untuk mensintesis glukosa (gula).

Air (H₂O) molekul membagi dan menyumbangkan elektron ke molekul karbon dioksida sebagai energi cahaya dari matahari diubah menjadi ikatan kimia glukosa (gula) selama fotosintesis.

Resep untuk glukosa adalah enam molekul air (H₂O) ditambah enam molekul karbon dioksida (CO₂) ditambah paparan sinar matahari. Foton dalam gelombang cahaya memulai reaksi kimia dalam sel yang memutuskan ikatan molekul air dan karbon dioksida dan mengatur ulang reaktan ini menjadi glukosa dan oksigen – produk sampingan.

Rumus untuk fotosintesis umumnya dinyatakan sebagai persamaan:

6H₂O + 6CO₂ + sinar matahari → C₆H₁₂HAI₆ + 6O₂

Hampir 3,5 miliar tahun yang lalu, cyanobacteria mengubah arah dunia dengan kekuatan fotosintesis mereka untuk mengubah energi cahaya dan zat anorganik menjadi energi kimia untuk makanan. Berdasarkan

Meskipun detailnya masih dipelajari dan diperdebatkan, adaptasi pusat fotosintesis pada bentuk kehidupan awal seperti tanaman uniseluler dan ganggang tampaknya telah memulai evolusi.

Fotosintesis sangat penting untuk kehidupan dan keberlanjutan dalam ekosistem yang seimbang. Organisme fotosintesis berada di dasar jaringan makanan, artinya mereka secara langsung atau tidak langsung menghasilkan energi makanan untuk herbivora, omnivora, konsumen sekunder dan tersier, dan predator puncak. Ketika molekul air terbelah selama reaksi fotosintesis, molekul oksigen terbentuk dan dilepaskan ke dalam air dan udara.

Tanpa oksigen, kehidupan tidak akan ada seperti sekarang ini.

Selanjutnya, fotosintesis memainkan peran penting dalam menenggelamkan karbon dioksida. Proses pengubahan karbon dioksida menjadi karbohidrat disebut fiksasi karbon. Ketika organisme hidup berbasis karbon mati, sisa-sisa mereka yang terkubur dapat menjadi padat, dan seiring waktu, berubah menjadi bahan bakar fosil.

Air membantu mengangkut makanan dan nutrisi di dalam sel dan di antara jaringan untuk menyediakan makanan bagi semua bagian tanaman hidup. Besar vakuola di dalam sel mengandung air yang memperkuat batang, membentengi dinding sel dan memfasilitasi osmosis pada daun.

Sel-sel yang tidak berdiferensiasi dalam meristem tidak dapat berspesialisasi dengan baik menjadi daun, bunga atau batang jika sel-sel dalam jaringan mengalami dehidrasi parah. Batang dan daun terkulai ketika kebutuhan air tidak terpenuhi, dan fotosintesis melambat.

Siswa yang tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang tanaman dan kebutuhan air dapat menikmati bereksperimen dengan biji kacang yang bertunas. Kacang lima dan kacang polong tumbuh dengan cepat, yang membuatnya sangat cocok untuk makanan proyek ilmu tanaman atau demonstrasi kelas. Guru dapat menanam benih sekitar seminggu sebelum siswa mulai bereksperimen untuk menentukan faktor lingkungan mana, seperti air yang cukup, yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman.

Misalnya, kelas sains dapat terus menanam, menyiram, dan mengukur lima atau lebih taoge di dekat jendela selama dua minggu atau lebih. Untuk tujuan perbandingan, mereka dapat memperkenalkan variabel dalam kelompok eksperimen kecambah dan mengembangkan hipotesis. Kelompok eksperimen yang terdiri dari lima tanaman atau lebih direkomendasikan untuk ukuran sampel yang lebih besar.

Sebagai contoh:

• Kelompok eksperimen 1: Tahan air untuk melihat seberapa cepat pertumbuhan tauge dipengaruhi oleh dehidrasi.

• Kelompok eksperimen 2: Tempatkan kantong kertas di atas tauge untuk mengamati bagaimana cahaya rendah dapat mempengaruhi fotosintesis dan produksi klorofil.

• Kelompok eksperimen 3: Bungkus kantong sandwich plastik di sekitar taoge untuk mempelajari efek pertukaran gas yang terganggu.
  

• Kelompok eksperimen 4: Tempatkan tauge di lemari es setiap malam untuk melihat bagaimana suhu yang lebih dingin dapat mempengaruhi pertumbuhan.