SIKLUS KARBON

Mata PelajaranMata Pelajaran :: BiologiBiologiKelasKelas :: X.8X.8SekolahSekolah :: SMA Negeri 4 TangerangSMA Negeri 4 TangerangNama AnggotaNama Anggota :: Dramicko Apri SusandiDramicko Apri Susandi

Henry AjiHenry AjiIndra Gunawan SaputroIndra Gunawan SaputroLucky ArdianLucky ArdianPujo UtomoPujo UtomoSusilo Wahyu NugrohoSusilo Wahyu NugrohoSyam MaulanaSyam Maulana

KARBONKARBON

KarbonKarbon adalah senyawa yang molekulnya mengandung atom2 adalah senyawa yang molekulnya mengandung atom2 karbon dan atom2 lain seperti hidrogen oksigen nitrogen belerang dan karbon dan atom2 lain seperti hidrogen oksigen nitrogen belerang dan halogen.halogen.

Keistimewaan Atom C :Keistimewaan Atom C :1.1. Berdasar Elektron Valensinya, atom C dapat mengikat 4 atom Berdasar Elektron Valensinya, atom C dapat mengikat 4 atom atau gugus lain yang sejenis atau berbeda-jenis secara kovalen atau gugus lain yang sejenis atau berbeda-jenis secara kovalen (mengikat dengan 4 garis ikatan kovalen). (mengikat dengan 4 garis ikatan kovalen).

2.2. Antara atom C dapat saling berikatan membentuk rantai C Antara atom C dapat saling berikatan membentuk rantai C dengan Ikatan tunggal maupun ikatan rangkap (rangkap 2 atau 3). dengan Ikatan tunggal maupun ikatan rangkap (rangkap 2 atau 3).

3.3. Pada rantai C ada yang terbuka atau tertutup serta cabang. Pada rantai C ada yang terbuka atau tertutup serta cabang.

4.4. Pada rantai C dikenal adanya : Atom C primer, Atom C Pada rantai C dikenal adanya : Atom C primer, Atom C sekunder, Atom C tersier dan Atom C kuarternersekunder, Atom C tersier dan Atom C kuarterner

http://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_karbon

DEFINISIDEFINISI

Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi. Dalam siklus ini terdapat empat antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi. Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon), lautan system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). sedimen (termasuk bahan bakar fosil).

Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis.pengeluarannya melalui fotosintesis.

Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya.bahan anorganik lainnya.


DEFINISI BIOGEOKIMIA

Biogeokimia adalah pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup. Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkatnya tidak hilang. Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang. Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan (geofisik) sehingga disebut Daur Biogeokimia.

FUNGSI BIOGEOKIMIAFUNGSI BIOGEOKIMIA

Fungsi Daur Biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.


Keberadaan Karbon di Bumi ini:A. Karbon di Atmosfer

Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer bumi adalah gas karbon dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04% dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan), namun ia memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kacayang konsentrasinya di atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global

Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan silikat; Kedua proses kimia yang saling berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari 100.000 tahun dan itu termasuk salah satu cara karbon kembali ke atmosfer.

Salah satu contoh cara Karbon diambil dari Atmosfer :Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesis untuk mengubah karbon

dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.


B. Karbon di lautB. Karbon di laut

Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (berubah sebagai sumber (sourcesource) atau lubuk () atau lubuk (sinksink) karbon. Karbon siap untuk saling ) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah upwellingupwelling, karbon dilepaskan , karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (COke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO22) berpindah dari ) berpindah dari atmosfer ke lautan. atmosfer ke lautan. **Pada saat CO**Pada saat CO22 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk: memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:

COCO22 + H + H22O H⇌O H⇌ 22COCO33

Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH:hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH:

HH22COCO33 H⇌ H⇌ ++ + HCO + HCO33−−


C. Karbon di BiosferC. Karbon di BiosferSekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian yang penting Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian yang penting

dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon:karbon:

Autotroph adalah organisme yang menghasilkan senyawa organiknya sendiri dengan Autotroph adalah organisme yang menghasilkan senyawa organiknya sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari luar. Untuk menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari luar. Hampir sebagian besar autotroph menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan Hampir sebagian besar autotroph menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber energi kimia, dan disebut kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam memanfaatkan sumber energi kimia, dan disebut kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis memiliki reaksi memiliki reaksi

6CO6CO22 + 6H + 6H22O → CO → C66HH1212OO66 + 6O + 6O22

Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme lain atau bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan material organik lain atau bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan material organik yang mati (detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau penguraian.yang mati (detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau penguraian.Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasan atau respirasi, Ketika tersedia Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasan atau respirasi, Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya dengan reaksi dengan reaksi

CC66HH1212OO66 + 6O + 6O22 → 6CO → 6CO22 + 6H + 6H22OO

Pada keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang melepaskan metan ke Pada keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer atau hidrosfer.lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer atau hidrosfer.



Daur Siklus Karbon 1. Daur siklus karbon pada lautan, CO2 (Karbon Dioksida) yang berada di atmosfer mengalami difusi (proses perpindahan zat dari larutan yang konsentrasinya tinggi (hipertonis) menuju ke larutan yang konsentrasinya rendah (hipotonis) dengan atau tanpa melalui membran) lalu masuk ke dalam laut, CO2 yang berasal dari udara tersebut terlarut dan diserap oleh tumbuhan air misalnya alga tumbuhan menyerap CO2 untuk proses fotosintesis dan dijadikan persenyawaan organik, yaitu glukosa. Glukosa disusun menjadi amilum, kemudian amilum diubah menjadi senyawa gula yang lain, lemak, protein dan vitamin. Lalu pada proses pernapasan tumbuhan, tumbuhan menghasilkan lagi C02 dan Oksigen ke atmosfer. Sampai pada suatu saat Alga yang tadi melakukan fotosintetis dimakan oleh hewan. Hewan menghirup Oksigen dan hewan pun mengeluarkan C02 sebagai hasil respirasi. Dan akhirnya hewan yang memakan alga tadi mati dan mengendap ditanah lalu jasad hewan itu melepaskan CO2 ke atmosfer lagi, terus berulang.

2. Daur siklus karbon didaratan, Tumbuhan mengambil CO2 di atmosfer untuk berfotosintesis lalu mati dan melalui proses pembusukan tumbuhan, Fungi atau jamur dan bakteri mengurai senyawa karbon pada tumbuhan yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen. Begitupun dengan hewan yang hidup didarat seperti sapi, Sapi berespirasi menghirup oksigen melepaskan CO2 ke atmosfer. Hewan tersebut mati dan membusuk, sama halnya dengan tumbuhan tadi, Jamur dan Bakteri mengurai senyawa karbon pada hewan yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksia jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika tidak terdapat oksigen pada jasad tersebut. Tidak lupa jasad tumbuhan dan hewan tadi mengendap ditanah dan menjadi bahan bakar fosil.


3.3. Daur siklus karbon masih didaratan, Tumbuhan yang mengambil CODaur siklus karbon masih didaratan, Tumbuhan yang mengambil CO22 di atmosfer di atmosfer untuk berfotosintetis lalu mengeluarkan Oksigen, dimakan oleh Sapi. Sapi pun melakukan untuk berfotosintetis lalu mengeluarkan Oksigen, dimakan oleh Sapi. Sapi pun melakukan respirasi berupa menghirup Oksigen dan melepaskan COrespirasi berupa menghirup Oksigen dan melepaskan CO22 ke atmosfer. Sapi pun dimakan oleh ke atmosfer. Sapi pun dimakan oleh manusia makhluk hidup paling sempurna, mengeluarkan C0manusia makhluk hidup paling sempurna, mengeluarkan C022 + Air dan menghirup Oksigen. + Air dan menghirup Oksigen. Dengan begitu CODengan begitu CO22 pun kembali lagi ke atmosfer. pun kembali lagi ke atmosfer.

4.4. Daur siklus karbon yang terakhir, jasad makhluk hidup yang terkubur berjuta-juta Daur siklus karbon yang terakhir, jasad makhluk hidup yang terkubur berjuta-juta tahun lamanya (150 juta tahun tepatnya) mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang tinggi, tahun lamanya (150 juta tahun tepatnya) mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang tinggi, material organik itu akhirnya berubah menjadi bahan bakar fosil (seperti minyak, gas, batubara) material organik itu akhirnya berubah menjadi bahan bakar fosil (seperti minyak, gas, batubara) yang terkumpul dalam pori-pori batu kapur atau batu pasir. Dengan adanya aksi kaliper itu, yang terkumpul dalam pori-pori batu kapur atau batu pasir. Dengan adanya aksi kaliper itu, minyak bumi itu dapat naik perlahan-lahan ke atas. Jika gerakan itu terhalang oleh batuan yang minyak bumi itu dapat naik perlahan-lahan ke atas. Jika gerakan itu terhalang oleh batuan yang tidak berpori, terjadilah penumpukan minyak dalam batuan tersebut. Minyak bumi seperti tidak berpori, terjadilah penumpukan minyak dalam batuan tersebut. Minyak bumi seperti Bensin, Solar, Lilin, Gas Alam, Kerosin dll. Digunakan pada kehidupan sehari-hari seperti Bensin Bensin, Solar, Lilin, Gas Alam, Kerosin dll. Digunakan pada kehidupan sehari-hari seperti Bensin dan Solar yang digunakan untuk kendaraan bermotor, Bensin dan Solar yang digunakan pada dan Solar yang digunakan untuk kendaraan bermotor, Bensin dan Solar yang digunakan pada mesin kendaraan mengeluarkan COmesin kendaraan mengeluarkan CO22 melalui knalpot yang membuat polusi udara. Kemudian melalui knalpot yang membuat polusi udara. Kemudian COCO22 itu terbuang ke atmosfer, Terus berulang… itu terbuang ke atmosfer, Terus berulang…


TERIMA KASIHTERIMA KASIH

Referensi untuk pertanyaanCara karbon kembali ke atmosfer:

Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air.Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan. Fungi atau jamur dan bakteri mengurai senyawa karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen.

Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan tahun di dalam geosfer. Hal inilah yang merupakan penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di atmosfer.

Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak.Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.

Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan silikat; Kedua proses kimia ini yang saling berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari 100.000 tahun.

PERNAPASAN ANAEROBIK:adalah proses degradasi molekul organik untuk menghasilkan ATP tanpa bantuan oksigen.Banyak organisme

prokariot dan protista tetap bertahan hidup tanpa oksigen.Mereka membuat ATP dengan menggunakan reaksi anaerobik,yaitu fermentasi (transpor elektron anaerobik).Sebagian dari sel kita juga menggunakan jalur anaerobik untuk periode pendek tertentu pada saat sel-sel tersebut tidak memperoleh suplai oksigen yang cukup.Namun respirasi anerobik hanya menghasilkan molekul 2 ATP saja.

Adenosine Triphosphate (ATP) adalah sebuah nukleotida yang dikenal di dunia biokimia sebagai zat yang paling bertanggung jawab dalam perpindahan energi intraseluler. ATP mampu menyimpan dan memindahkan energi kimia di dalam sel.


http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_eksotermik

http://id.wikipedia.org/wiki/Fungi

http://id.wikipedia.org/wiki/Jamur

http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri

http://id.wikipedia.org/wiki/Metana

http://id.wikipedia.org/wiki/Pembakaran

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosil

http://id.wikipedia.org/wiki/Batu_bara

http://id.wikipedia.org/wiki/Petroleum

http://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alam

Documents

SIKLUS KARBON