sce3101 topik 9

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN

TOPIK 9

NUTRISI TUMBUHAN

Sinopsis Makanan diperlukan oleh organisma untuk membekalkan tenaga kepadanya. Tumbuhtumbuhan adalah pengeluar utama makanan bagi memastikan kesinambungan hidupan di alam ini. Tumbuhan membuat makanan sendiri melalui proses fotosintesis. Di samping membuat makanan sendiri tumbuhan juga berperanan dalam keseimbangan alam sekitar.

Hasil Pembelajaran 1. 2. 3. 4. 5. Menghuraikan keperluan fotosintesis. Menulis persamaan proses fotosintesis. Menyatakan kepentingan proses fotosintesis kepada manusia sejagat. Menghuraikan faktor-faktor yang mempengaruhi kadar fotosintesis. Mengkaji keadaan yang perlu untuk fotosintesis.

Ringkasan Topik

Nutrisi Tumbuhan

Keperluan fotosintesis

Faktor -faktor yang mempengaruhi fotosintesis

Mengkaji keadaan yang perlu untuk fotosintesis

Rajah 1.1: Ringkasan Isi Kandungan

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN 9.1 Keperluan Fotosintesis

Kehidupan di alam ini banyak bergantung kepada fotosintesis. Manusia bergantung kepada fotosintesis melalui proses menghembus dan menarik nafas. Karbon dioksida yang berlebihan di atmosfera boleh meracun kehidupan manusia dan haiwan manakala kekurangan oksigen pula boleh menyebabkan kematian mereka. Oleh itu satu kitaran semulajadi yang melibatkan proses fotosintesis dapat memastikan kedua-dua gas ini berada dalam keadaan yang seimbang. Di samping itu tumbuhan juga bergantung kepada fotosintesis untuk memastikan penghasilan glukosa dan kanji.

9.2 Persamaan Proses Fotosintesis.

Fotosintesis ialah proses mensintesiskan sebatian organik (glukosa) daripada air dan karbon dioksida dengan tenaga cahaya yang diserap oleh klorofil. Klorofil ialah pigmen hijau yang menyerap tenaga cahaya untuk digunakan semasa fotosintesis. Persamaan bagi keseluruhan proses fotosintesis adalah seperti berikut:

klorofil 6CO2 + 12H2O Cahaya matahari 6O2 + C6H12O6 + 6H2O

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN tenaga Oksigen dibebaskan Karbon dioksida klorofil

Glukosa dihasilkan air

Rajah 1.2: Ilustrasi Proses FotosintesisSumber:wwwfotosintesis.blogspot.com

9.4 Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis. Proses fotosintesis bergantung kepada beberapa faktor utama; antaranya ialah

kepekatan karbon dioksida, keamatan cahaya dan suhu persekitaran.

9.4.1 Kepekatan karbon dioksida. (i) Apabila faktor-faktor lain seperti keamatan cahaya dan suhu adalah tetap, kadar fotosintesis akan bertambah dengan peningkatan kepekatan karbon dioksida sehingga mencapai takat maksimum. Peningkatan kepekatan karbon dioksida yang seterusnya tidak lagi meningkatkan kadar fotosintesis. Lihat Graf 9.1.

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN Kadar fotosintesis

b

c

a [CO2] Kesan kepekatan karbon dioksida ke atas kadar fotosintesis.

Graf 9.1:

ab: kadar fotosintesis meningkat dengan penambahan kepekatan CO2. bc: kadar fotosintesis sekata setelah mencapai takat maksimum. (ii) Kadar fotosintesis yang maksimum untuk sesuatu kepekatan karbon dioksida tertentu berubah mengikut keamatan cahaya dan suhu persekitaran yang berlainan. Lihat Graf 9.2

Kadar fotosintesis

Keamatan cahaya tinggi

Keamatan cahaya sederhana

Keamatan cahaya rendah

Graf 9.2:

[CO2] Kesan kepekatan karbon dioksida terhadap kadar fotosintesis pada keamatan cahaya yang berbeza.

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN 9.4.2 Keamatan Cahaya Kadar fotosintesis akan meningkat dengan bertambahnya keamatan cahaya. Walau bagaimanapun, kadar fotosintesis hanya dapat meningkat ke satu takat yang maksimum. Selepas takat maksimum ini, sebarang penambahan dalam keamatan cahaya tidak akan meningkatkan lagi kadar fotosintesis. Lihta Graf 9.3. Ini disebabkan faktor-faktor lain yang bertindak sebagai faktor penghad atau kepekatan gas karbon dioksida dan suhu persekitaran. pembatas seperti

Kadar fotosintesis

b

c

a Keamatan cahaya

Graf 9.3:

Kesan keamatan cahaya terhadap kadar fotosintesis.

ab: kadar fotosintesis meningkat dengan kenaikan keamatan cahaya bc: kadar fotosintesis sekata setelah mencapai takat maksimum.

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN 9.4.3 Suhu persekitaran. Fotosintesis melibatkan satu siri tindakbalas kimia yang dikawal oleh enzim. Pada suhu yang lebih rendah, kadar fotosintesis menurun manakala pada suhu melebihi 40 0C, proses fotosintesis akan terencat. Ini disebabkan enzim yang merupakan protein akan dinyahaslikan. Lihat Graf 9.4.

Kadar fotosintesis

40

Suhu(0C)

Graf 9.4:

Kesan suhu persekitaran terhadap kadar fotosintesis


Eksperimen

Dengan merujuk kepada eksperimen 1, jalankan kajian sendiri untuk mengkaji keadaan yang diperlukan bagi fotosintesis. Hasil kajian anda perlu dibincangkan dalam tutorial yang berikutnya. Dapatkan rujukan yang berkaitan dengan keadaan yang dikaji melalui internet dan buku rujukan. Kongsikan bahan yang diperolehi dengan rakan-rakan anda.

Eksperimen 1: Untuk mengkaji keadaan yang diperlukan bagi fotosintesis. Objektif: a) Untuk menguji kehadiran kanji di dalam tumbuhan hijau. b) Untuk menunjukkan cahaya matahari diperlukan bagi proses fotosintesis. c) Untuk menunjukkan klorofil diperlukan bagi proses fotosintesis. d) Untuk menunjukkan karbon dioksida perlu bagi proses fotosintesis. e) Untuk menunjukkan oksigen dihasilkan semasa proses fotosintesis berlaku.

Bahan dan radas: Daun hijau Hydrilla atau mana-mana tumbuhan air Bikar Bell jar Corong turas Bag Polythene Tabung uji Jubin putih Metanol Larutan Iodin Air panas Kalsium klorida Kalium hidroksida

SCE3101- HIDUPAN DAN PROSES KEHIDUPAN Kaedah: (a) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 6. 7. Untuk menguji kehadiran kajin di dalam daun hijau. Petik sehelai daun yang telah terdedah kepada cahaya matahari selama eberapa jam. Masukkan daun ke dalam air mendidih bertujuan untuk membunuh dan melembutkan daun. Masukkan methanol sehingga memenuhi separuh dari tabung didih dan masukkan daun hijau ke dalamnya. Letakkan tabung didih di dalam bikar yang mengandungi air panas. Jangan nyalakan penunu bunsen kerana methanol mudah terbakar. Selepas 5 minit, keluarkan daun dari tabung didih. Perhatikan daun yang telah dinyahwana. Methanol menyerap klorofil tetapi bukan kanij. Celupkan daun di dalam air panas untuk beberapa saat untuk melembutkan daun. Letakkan daun di atas jubin putih dan titiskan beberapa titis larutan iodin. Rekodkan pemerhatian anda.

(b) 1. 2. 3. 4. 4.

Mengkaji keperluan cahaya matahari untuk fotosintesis. Letakkan sepasu tumbuhan di dalam bilik gelap selama 24 jam. Petik sehelai daun. Pluck a leaf. Uji kehadiran kanji pada daun. Ulang langkah 2-6 dalam kaedah a. Rekodkan pemerhatian anda.

(c) 1. 2. 3. 4.

Mengkaji keperluan klorofil untuk fotosintesis. Petik sehelai daun bervarigat yang telah terdedah kepada cahaya matahari selama beberapa jam. Lukis gambarajah menunjukkan taburan warna hijau pada daun. Lakukan ujian kanji ke atas daun tersebut. Ulang langkah 2 hingga 6 pada kaedah a. Rekodkan pemerhatian anda.


Soalan: 1. 2. 3. Apa yang anda boleh katakan berkaitan warna biru tua pada daun? Bolehkah dikatakan hanya bahagian daun yang berwarna hijau sahaja yang menghasilkan kanji di bawah cahaya matahari. Adakah fotosintesis berlaku hanya apabila klorofil hadir?

(d) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Mengkaji kepentingan karbon dioksida bagi proses fotosintesis. Letakkan dua pasu tumbuhan di dalam gelap semalaman untuk mengurangkan kehadiran kanji. Tutup pasu tersebut dengan bag politine. Kenapa?. Letakkan tumbuhan di dalam balang kaca dan labelkan A dan B setiap satunya. Dalam baIang A letakkan satu bikar kalium hidroksida untuk menyerap karbon dioksida . Udara di dalam balang A bebas dari karbon dioksida. Balang B mempunyai satu bukaan yang membenarkan udara atmosfera memasukinya. Letakkan kedua-dua balang ini dibawah cahaya matahari selama beberapa hari. Uji kehadiran kanji bagi daun dan ulang langkah 2 hingga 6 seperti kaedah a). Rekodkan pemerhatian anda.

(e) 1.

Mengkaji penghasilan oksigen ketika fotosintesis. Letakkan Hydrilla sp. (Tumbuhan air tawar) dibawah corong turas yang diterbalikkan . Gunakan air kolam bagi tujuan merendamkan tumbuhan ini. Corong turas ditinggikan sedikit dari bahagian bawah bikar untuk membolehkan pergerakan air yang bebas. Place some freshwater plants (Hydrilla) under an inverted fiter funnel in a beaker of water, preferably pond water. The funnel is raised above the bottom of the beaker to allow free circulation of water. Terbalikkan tabung uji yang dipenuhi dengan air pada bahagian corong turas. Pastikan tiada gelembung udara yang terperangkap di dalam tabung uji. Label set ini sebagai A. Letakkan radas ini di bawah cahaya matahari selama beberapa jam. Sediakan satu lagi set radas seperti di atas tetapi letakkan di tempat gelap. Radas ini bertindak sebagai kawalan dan dilabelkan dengan B. Uji gas yang terkumpul dengan kayu uji bernyala bagi kedua-dua set A dan set B. Apa yang dapat diperhatikan. Namakan gas yang terkumpul.

2.

3. 4. 5.


Rujukan:Campbell, N., Reese, J, Taylor, M, Simon, E. (2006). Biology concepts & connections. (5th Eds.). San Francisco: Pearson Education Asia Pte Ltd. Kaskel, Albert and Hummer, Paul.J. (2003). Biology an everyday experience. New York: GlencoeMcGraw Hill Lee S.C, Liew S.L, Choong N.M (2004). Success in Biology for STPM Vol.2. Kuala Lumpur:Fajar Bakti, Lum How Kee (2000) Biology The Living Science. Singapore:Pearson Mader, Sylvia S (2007) Biology. (9th eds.). New York:McGraw Hill

http://wiki.answers.com/Q/Photosynthesis_is_essential_for#ixzz1RCNngRpL http://retirees.uwaterloo.ca/~jerry/orchids/nutri.html http://www.albionminerals.com/plant-nutrition

Documents

sce3101 topik 9