Misi Kepler NASA: Tiga Planet Berukuran Super-Bumi Ditemukan Dalam Zona Layak Huni

Sabtu, 20 April 2013 - "Penemuan planet-planet berbatu di zona layak huni itu membawa kita sedikit lebih dekat untuk menemukan tempat seperti rumah. Ini hanya masalah waktu sebelum kita mengetahui apakah galaksi adalah rumah bagi banyak planet seperti Bumi, ataukah kita memang langka."

---

Misi Kepler NASA telah menemukan dua sistem planet yang menjadi tempat bagi tiga planet berukuran super-Bumi dalam “zona layak huni”, zona di mana kisaran jaraknya dari bintang memungkinkan planet yang mengorbit berpeluang menyimpan zat cair.

Sistem Kepler-62 terdiri dari lima planet, yakni 62b, 62c, 62d, 62e dan 62f. Sedangkan sistem Kepler-69 hanya terdiri dari dua planet: 69b dan 69c. Tiga di antaranya, kepler-62e, 62f dan 69c, merupakan planet berukuran super-Bumi.

Dua planet super-Bumi ditemukan di seputar bintang yang lebih kecil dan lebih dingin dari matahari. Kepler-62f hanya berukuran 40 persen lebih besar dari Bumi, menjadikannya sebagai planet ekstrasurya yang ukurannya paling dekat dengan planet kita dalam zona layak huni bintang lain. Kepler-62f cenderung memiliki komposisi yang berbatu. Kepler-62e, yang mengorbit di tepi bagian dalam zona layak huni, berukuran sekitar 60 persen lebih besar dari Bumi.

Ukuran relatif semua planet zona layak huni yang baru ditemukan dengan didampingkan dengan Bumi. Dari kiri ke kanan: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f dan Bumi (kecuali Bumi, gambar ini didasarkan ilustrasi artistik). (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Planet ketiga, Kepler-69c, berukuran 70 persen lebih besar dari Bumi, mengorbit dalam zona layak huni di seputar bintang yang mirip dengan matahari kita. Para astronom tidak terlalu yakin mengenai komposisi Kepler-69c, namun dari orbitnya yang memakan waktu 242 hari, planet itu serupa dengan planet tetangga kita, Venus.

Para ilmuwan belum mengetahui apakah ada kehidupan di planet-planet yang baru ditemukan itu, namun temuan mereka ini memberi sinyal bahwa kita sudah selangkah lebih dekat dalam menemukan dunia yang mirip dengan Bumi di seputar bintang seperti matahari kita.

“Pesawat ruang angkasa Kepler sudah pasti berubah menjadi bintang rock-nya dunia sains,” ujar John Grunsfeld, administrator Science Mission Directorate di Markas NASA di Washington, “Penemuan planet-planet berbatu di zona layak huni itu membawa kita sedikit lebih dekat untuk menemukan tempat seperti rumah. Ini hanya masalah waktu sebelum kita mengetahui apakah galaksi adalah rumah bagi banyak planet seperti Bumi, ataukah kita memang langka.”

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan dua planet dalam sistem Kepler-69 yang berjarak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan kelima planet dalam sistem Kepler-62 yang berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Teleskop ruang angkasa Kepler, yang secara simultan dan terus menerus mengukur kecerahan pada lebih dari 150.000 bintang, adalah misi dari NASA yang pertama kali mampu mendeteksi planet-planet seukuran Bumi di seputar bintang mirip matahari kita. Mengorbiti bintangnya setiap 122 hari, Kepler-62e menjadi planet zona layak huni pertama yang teridentifikasi. Kepler-62f, yang memiliki periode orbit selama 267 hari, selanjutnya ditemukan oleh Eric Agol, profesor astronomi di University of Washington, salah satu bagian yang terlibat dalam studi ini.

Ukuran planet Kepler-62f kini sudah berhasil ditemukan, namun massa dan komposisinya belum diketahui. Meski demikian, berdasarkan studi-studi sebelumnya yang menyoroti eksoplanet berukuran serupa, para ilmuwan dapat memperkirakan massanya dengan metode asosiasi.

“Deteksi dan konfirmasi planet sangat membutuhkan upaya kolaboratif bakat dan sumber daya, serta menuntut keahlian dari seluruh komunitas ilmiah untuk bisa mewujudkan hasil-hasil yang luar biasa ini,” tutur William Borucki, kepala peneliti Kepler di Ames Research Center NASA di Moffett Field, California, dan memimpin penulisan makalah untuk studi sistem Kepler-62, “Kepler telah membawa kebangkitan dalam penemuan astronomi dan kami membuat kemajuan yang sangat baik menuju ke arah penentuan apakah planet yang mirip planet kita ini adalah pengecualian ataukah mengikuti aturan.”

Gambar Kepler-69c berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di sebuah bintang yang mirip matahari kita. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Dua dunia zona layak huni di seputar Kepler-62 memiliki tiga planet pendamping lain yang berjarak lebih dekat dengan bintangnya; dua di antaranya berukuran lebih besar dari Bumi, sedangkan yang satunya seukuran Mars. Kepler-62b, Kepler-62c dan Kepler-62D, yang masing-masing mengorbit setiap lima, 12, dan 18 hari, membuat mereka menjadi sangat panas dan tidak ramah bagi kehidupan seperti yang kita kenal.

Lima planet dalam sistem Kepler-62 mengorbiti sebuah bintang yang diklasifikasikan sebagai kurcaci K2, berukuran hanya dua pertiga dari matahari dengan kecerahan yang hanya seperlima dari matahari. Di usia tujuh miliar tahun, bintang ini sedikit lebih tua dari matahari, berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi dalam konstelasi Lyra.

Gambar Kepler-62e berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang yang berukuran lebih kecil dan lebih dingin dari matahari kita, berlokasi sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Pendamping untuk planet Kepler-69c, yang dikenal sebagai Kepler-69b, berukuran dua kali dari ukuran Bumi dan melintasi orbitnya setiap 13 hari. Bintang yang menjadi induk bagi planet-planet dalam sistem Kepler-69 dimasukkan ke dalam kelas yang sama dengan matahari kita, yaitu tipe-G. Berukuran 93 persen dari ukuran matahari dengan kecerahan sebesar 80 persen dari matahari, terletak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi dalam konstelasi Cygnus.

“Kita hanya mengetahui satu bintang yang menjadi induk bagi sebuah planet berisi kehidupan, yaitu matahari. Menemukan sebuah planet dalam zona layak huni di seputar bintang seperti matahari kita merupakan tonggak penting dalam menemukan planet yang benar-benar mirip Bumi,” ujar Thomas Barclay, ilmuwan Kepler di Bay Area Environmental Research Institute di Sonoma, California, serta mengisi posisi sebagai penulis utama dalam penemuan sistem Kepler-69 yang dipublikasikan dalam Jurnal Astrophysical.

Gambar Kepler-62f berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang induknya. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Ketika sebuah calon planet transit, atau melintas di depan bintang dari sudut pandang pesawat ruang angkasa, persentase cahaya dari bintang tersebut akan terhalang. Hasilnya adalah lengkung kecerahan cahaya bintang yang mengungkap ukuran planet transit, relatif terhadap bintangnya. Melalui metode transit ini, Kepler sudah berhasil mendeteksi 2.740 calon planet. Dengan mengerahkan berbagai teknik analisis, teleskop berbasis darat serta aset-aset ruang angkasa lainnya, 122 planet telah berhasil dikonfirmasi.

Di awal misi, teleskop Kepler menemukan planet-planet gas raksasa dalam orbit yang sangat dekat dengan bintang induknya. Dikenal sebagai “Jupiter-jupiter panas”, planet-planet tersebut lebih mudah dideteksi karena ukuran dan periode orbitnya yang sangat singkat. Bumi memakan waktu tiga tahun untuk menuntaskan tiga kali transit yang dibutuhkan agar bisa diakui sebagai calon planet. Dengan berlanjutnya pengamatan oleh Kepler, sinyal-sinyal transit dari planet zona layak huni seukuran Bumi yang mengorbiti bintang mirip matahari akan mulai muncul.

Untuk informasi lebih lanjut tentang misi Kepler, kunjungi: http://www.nasa.gov/kepler

Kredit: NASA
Jurnal: William J. Borucki, Eric Agol, Francois Fressin, Lisa Kaltenegger, Jason Rowe, Howard Isaacson, Debra Fischer, Natalie Batalha, Jack J. Lissauer, Geoffrey W. Marcy, Daniel Fabrycky, Jean-Michel Désert, Stephen T. Bryson, Thomas Barclay, Fabienne Bastien, Alan Boss, Erik Brugamyer, Lars A. Buchhave, Chris Burke, Douglas A. Caldwell, Josh Carter, David Charbonneau, Justin R. Crepp, Jørgen Christensen-Dalsgaard, Jessie L. Christiansen, David Ciardi, William D. Cochran, Edna DeVore, Laurance Doyle, Andrea K. Dupree, Michael Endl, Mark E. Everett, Eric B. Ford, Jonathan Fortney, Thomas N. Gautier III, John C. Geary, Alan Gould, Michael Haas, Christopher Henze, Andrew W. Howard, Steve B. Howell, Daniel Huber, Jon M. Jenkins, Hans Kjeldsen, Rea Kolbl, Jeffery Kolodziejczak, David W. Latham, Brian L. Lee, Eric Lopez, Fergal Mullally, Jerome A. Orosz, Andrej Prsa, Elisa V. Quintana, Dimitar Sasselov, Shawn Seader, Avi Shporer, Jason H. Steffen, Martin Still, Peter Tenenbaum, Susan E. Thompson, Guillermo Torres, Joseph D. Twicken, William F. Welsh, Joshua N. Winn. Kepler-62: A Five-Planet System with Planets of 1.4 and 1.6 Earth Radii in the Habitable Zone. Science, 2013; DOI: 10.1126/science.1234702

Tingka Literasi Membaca

Sabtu, 13 Juli 2013 10:51
Tingkat literasi membaca, matematika, dan sains siswa di seluruh dunia dapat diketahui dari
tiga studi internasional yang dipercaya sebagai instrumen untuk menguji kompetensi global,
yaitu PIRLS, PISA, dan TIMSS. PIRLS (Progress in International Reading Literacy Study)
adalah studi literasi membaca yang dirancang untuk mengetahui kemampuan anak sekolah
dasar dalam  memahami  bermacam ragam  bacaan.
Penilaiannya  difokuskan  pada  dua  tujuan  membaca  yang  sering  dilakukan anak-anak, baik
membaca di sekolah maupun di rumah, yaitu membaca cerita/karya sastra dan membaca untuk
memperoleh dan menggunakan informasi.
PISA (Programme for International Student Assessment) adalah studi literasi yang bertujuan
untuk meneliti secara berkala tentang kemampuan siswa usia 15 tahun (kelas III SMP dan
Kelas I SMA) dalam membaca (reading literacy), matematika (mathematics literacy), dan sains
(scientific literacy). Penilaian yang dilakukan dalam PISA berorientasi ke masa depan, yaitu
menguji kemampuan anak muda itu untuk menggunakan keterampilan dan pengetahuan
mereka  dalam  menghadapi  tantangan  kehidupan  nyata,  tidak  semata-mata  mengukur
kemampuan yang dicantumkan dalam kurikulum sekolah.
TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study)  adalah studi internasional
untuk kelas IV dan VIII dalam bidang Matematika dan Sains. TIMMS dilaksanakan untuk
mengetahui tingkat pencapaian siswa berbagai negara di dunia sekaligus memperoleh
informasi yang bermanfaat tentang konteks pendidikan Matematika dan Sains.  Pada tahun
1999, hasil studi menunjukkan bahwa di antara 38 negara peserta, prestasi siswa  SMP  kelas
VII  Indonesia  berada  pada  urutan  ke-32  untuk  sains  dan  ke-34  untuk Matematika.
Dalam studi literasi juga terdapat perbandingan pencapaian literasi siswa laki-laki dibandingkan
dengan siswa perempuan. Pada umumnya, siswa perempuan memperoleh nilai rata-rata yang
lebih tinggi di semua Negara terkecuali di Liechtenstein. Siswa  perempuan mendapatkan
kenaikan  nilai  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  siswa  laki-laki  dengan perbedaan
nilai sebesar 16 poin untuk siswa perempuan dan 11 poin untuk siswa laki-laki. Sebagai
perbandingan, pada literasi matematika, pencapaian siswa laki-laki masih lebih tinggi
dibandingkan dengan siswa perempuan pada hampir semua negara peserta.
Di Indonesia, siswa  perempuan mendapatkan  kenaikan  nilai  yang  lebih  tinggi
dibandingkan  dengan  siswa  laki-laki  dengan perbedaan nilai sebesar 16 poin untuk siswa
perempuan dan 11 poin untuk siswa laki-laki. Pencapaian  untuk  masing-masing  tingkat
literasi  menunjukkan  bahwa  pencapaian  siswa perempuan di bawah tingkat literasi-1
bertambah dengan drastis dengan penurunan pencapaian pada tingkat literasi-3 sampai 5.
Tingkat literasi membaca, matematika, dan sains siswa-siswi Indonesia termasuk  rendah
dibandingkan dengan tingkat literasi siswa seusia mereka di dunia. Dari studi tahun 1999 itu
diketahui bahwa keterampilan membaca kelas IV Sekolah Dasar kita berada pada tingkat
terendah  di  Asia  Timur.
Rendahnya pencapaian literasi siswa kita itu tentunya dipengaruhi oleh banyak faktor. Tiga hal
yang  akan  dibahas  di  bawah  ini  berkenaan  dengan  ‘kurikulum’  atau  desain  soal  PISA
dibandingkan  dengan  standar  isi  atau  kurikulum  kita,  serta  kerangka  teoretis  yang
melatarbelakangi perancangan soal tersebut. (Mayla, dikutip dari Makalah Perbandingan
Gender Dalam Prestasi Literasi Siswa Indonesia, Dr. Suhendra Yusuf, M.A
.)

BAGAIMANA ORANGTUA MEMBANTU BELAJAR MEMBACA

Kamis, 25 April 2013 11:11
Jika anak Anda tampaknya hanya membuat sedikit kemajuan pada tahap pertama membaca,
mungkin ini berarti pendekatan keseluruhannya salah dan ia terlalu bergantung pada matanya,
daripada menggunakan otaknya.
Bersantailah dengannya pada suatu malam dan ajaklah ia membaca buku sekolahnya
sebentar. Jika pada saat membaca ia bersusah payah dari satu kata ke kata lain dan
menghasilkan sebuah kalimat yang sulit dimengerti, ini karena ia berusaha mengartikan
rangkaian bentuk daripada memikirkan arti kata tersebut. Tanpa mengingat arti, ia tidak dapat
memeriksa apakah ia telah melakukannya dengan benar atau tidak. Tapi saat ibunya berbicara
kepadanya, ia langsung mengerti tanpa harus mengenali setiap kata atau suku kata.  Entah
mengapa ia tidak menggunakan teknik yang sama dalam membaca. Ia tidak menggunakan
pengetahuan bahasanya untuk menebak apa yang akan timbul selanjutnya, sehingga
mengartikan simbol menjadi jauh lebih mudah.
Anda dapat menggunakan permainan membaca sederhana untuk membantunya. Jika Anda
membacakan sebuah cerita, gerakkan jari Anda di sepanjang barisan kata, sehingga ia
mengikuti hal ini dengan matanya. Setelah dua atau tiga kalimat, berhentilah tiba-tiba dan
biarkan anak menebak kata berikutnya. Jika kalimat berupa: “Ibu berkata bahwa Jenny boleh
pergi dan bermain tapi ia harus pulang pukul…”, anak bisa menebak lima. Ia mungkin salah,
tapi ia mengerti bahwa kalimat itu kehilangan penanda waktu dan ia mengerti anak harus
pulang bermain saat sudah sore. Ia akan segera menyadari bahwa ia hanya perlu mengenali
satu atau dua huruf pertama dari kata yang tidak diketahui untuk menjawab dengan benar. Jika
Anda mengulangi permainan ini terus-menerus ia seharusnya terbiasa menggunakan otak dan
matanya saat ia mencoba membaca.

Membaca untuk mencari informasi
Jika anak dapat didorong untuk memandang kegiatan membaca sebagai sesuatu yang
bermanfaat dan diperlukan dalam hidup setiap hari, maka mereka akan menerima kata tertulis
dengan mudah dan alami, bukan menjadi sedikit gelisah seperti kebanyakan orang dewasa.
 Bantulah anak Anda dengan menugaskannya membaca daftar belanja, misalnya, dan mintalah
ia membacakan apa yang harus dibeli satu per satu sambil mengelilingi supermarket. Mintalah
ia membacakan resep saat Anda memasak atau mencari jadwal pemutaran film di surat kabar.
Membantu belajar angka
Kebanyakan orangtua masih mengajari anaknya menghitung sampai 10 dengan menghafal
atau menunjuk jari-jarinya satu-satu, tapi jauh lebih bermanfaat bagi anak jika ia belajar
menggerakkan biji sempoa, kismis, atau uang receh dalam kelompok-kelompok. Dengan
demikian ia tidak akan beranggapan bahwa empat berarti urutan keempat dalam rangkaian,
melainkan seperangkat benda berjumlah empat.
Begitu ia telah memahami ide tersebut, Anda bisa menerapkannya dengan menghitung pria
berpayung atau anjing saat Anda berjalan-jalan. Ini bisa meningkatkan konsentrasi dan
kemampuan berhitung. Sebagai ganti meronce manik-manik kayu seadanya, ia bisa mencoba
menyusun dua manik-manik merah bersama-sama, lalu tiga manik-manik hijau, dan
seterusnya. Permainan memilah-milah bisa menjadi cara belajar terbaik. Anda dapat mengajak
anak untuk memilah barang rumah tangga, seperti berbagai jenis kacang dari sebuah mangkuk
besar ke dalam empat mangkuk yang lebih kecil. (DF, dikutip dari buku panduan kesehatan
keluarga, terbitan Erlangga)

Mikroorganisme dan produknya

BMC – Secara umum, bioteknologidikelompokkan menjadi dua jenis, yakni bioteknologi konvensional (sederhana) dan bioteknologi modern. Bioteknologi konvensional menggunakan penerapan-penerapan biologi, biokimia, atau rekayasa masih dalam tingkat yang terbatas. Sedangkan Bioteknologi modern telah menggunakan teknik rekayasa tingkat tinggi dan terarah sehingga hasilnya dapat dikendalikan dengan baik. Teknik yang sering digunakan saat ini adalah dengan melakukan manipulasi genetik pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil sesuai dengan yang diinginkan.

Pada bidang bioteknologi konvensional, sebagian besar didominasi oleh produk makanan. Berikut ini saya telah rangkumkan daftar mikroorganisme dan produk yang dihasilkan. Daftar berikut merupakan campuran berbagai jenis mikroorganisme jamur dan bakteri. Kolom bahan yang kosong itu berarti saya belum memperoleh informasi. Kalau ada masukan boleh kasih komentar di sini.

Mikroorganisme	Bahan	Produk
Bakteri
Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus subtilis	susu	yoghurt
Penicillium requorti Penicillium camemberti Propiobacterium Streptococcus thermophilus	susu	menghasilkan aroma khas keju dan menambah keasaman
Lactobacillus	susu	keju
Leuconostoc cremoris		mentega
Acetobacter xylinum	air kelapa	nata de cocco
Acetobacter aceti		cuka/asam asetat
Streptomyces griceus		streptomycin
Bacillus thuringiensis		pestisida alami/biologi
Assbya gossipii		vitamin B1
Propionibacterium Pseudomonas (jamur)		vitamin B12
Jamur / Fungi
Aspergillus wentii	kedelai	kecap
Sacharomyces cereviceae	ketela	tape
Sacharomyces sake		sake
Rhizopus oryzae	kedelai	tempe
Penicillium notatum Penicillium chrysogenum		antibiotik penisilin
Aspergillus niger		asam sitrat
Aspergillus niger Aspergillus oryzae Bacillus subtilis (bakteri)		enzim amilase
Aspergillus oryzae Bacillus subtilis (bakteri)		enzim protease
Aspergillus niger Rhizopus spp		ezim lipase
Corynebacterium glutamicum(bakteri)		lisin (asam amino), asam glutamat –-> bahan MSG
Fusarium		mikoprotein (protein dari fungi)
Chlorella (alga hijau) Spirullina (alga biru)		single cell protein (SCP)

Fotosintesis

Fotosintesis atau fotosintesa merupakan proses pembuatan makanan yang terjadi pada tumbuhan hijau dengan bantuan sinar matahari dan enzim-enzim. Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. 

fotosintesis adalah fungsi utama dari daun. Proses fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup tergantung pada proses ini. Proses Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.
Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.

Ilustrasi : ridwanaz.com

Fotosintesis pada tumbuhan

Tumbuhan hijau daun bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat memasak atau mensintesis makanan langsun. dari senyawa anorganik. Tumbuhan menyerap karbondioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasiseluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menyerap cahaya karena mempunyai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplast. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Sebagian besar energi fotosintesis dihasilkan di daun tetapi juga dapat terjadi pada organ tumbuhan yang berwarna hijau. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Reaksi- Reaksi pada proses fotosintesis

Proses fotosintesis masih terus diselidiki karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri. Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplast berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Reaksi terang

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi. Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.

Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.

Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.

Reaksi gelap

ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).

Faktor yang menentukan kecepatan fotosintesis

Beberapa faktor yang menentukan kecepatan fotosintesis:

1. Cahaya
   Komponen-komponen cahaya yang mempengaruhi kecepatan laju fotosintesis adalahintensitas, kualitas dan lama penyinaran. Intensitas adalah banyaknya cahaya matahari yang diterima sedangkan kualitas adalah panjang gelombang cahaya yang efektif untuk terjadinya fotosintesis.
2. Konsentrasi karbondioksida
   Semakin banyak karbondioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
   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.
4. Kadar air
   Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
   Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. 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.

Penemuan tentang fotosintesis

Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Tapi pada tahun 1720, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia berpendapat faktor itu adalah udara. Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah “merusak” udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan. Pada tahun 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi eksperimen Priestley. Ia menemukan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat “memulihkan” udara yang “rusak”. Akhirnya di tahun 1796, Jean Senebier, seorang pastor Perancis, menunjukkan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “merusak” itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. Tidak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dengan percobaan-percobaan “pemulihan” udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa).

sumber

Terima Kasih telah Membaca Sebuah Artikel Tentang Fotosintesis Teman Teman Bisa Menemukan Artikel Fotosintesis Ini Melaui URL Berikut http://biologi-news.blogspot.com/2012/09/fotosintesis.html, Silahkan Copy Paste Atau bagikan Artikel Fotosintesis Ini, Jika Menurut Teman Teman Artikelnya Menarik dan Bermanfaat, Namun Jangan Lupa Untuk MencantumkanFotosintesis sumbernya yaa ^_^.

Description: Fotosintesis Rating: 4.5 Reviewer: Fitrah Al Anshori - ItemReviewed:Fotosintesis

Bakteri di Atmosfer: Sejumlah Besar Mikroorganisme Ditemukan Hidup dalam Troposfer

Dalam sebuah studi terobosan, para peneliti menggunakan teknik genomik untuk mendokumentasikan keberadaan sejumlah besar mikroorganisme –terutama bakteri– yang hidup pada bagian tengah dan bagian atas troposfer, salah satu bagian atmosfer yang terletak sekitar 4-6 mil di atas permukaan bumi.

Entah apakah mikroorganisme ini memang sudah secara rutin menghuni bagian atmosfer tersebut –mungkin hidup pada senyawa-senyawa karbon yang juga ditemukan di sana– ataukah mereka hanya terangkat ke atas dari permukaan bumi, hal ini masih belum diketahui pasti. Namun tentunya temuan ini menarik minat para ilmuwan atmosfer karena mikroorganisme tersebut dapat berperan dalam pembentukan es yang mempengaruhi cuaca dan iklim. Transportasi jarak jauh bakteri ini juga bisa menjadi menarik untuk dijadikan model transmisi penyakit.

Pendokumentasian mikroorganisme dalam sampel udara ini merupakan bagian dari program Genesis and Rapid Intensification Processes (GRIP) dari NASA, bertujuan meneliti massa udara yang berkaitan dengan badai tropis. Pengambilan sampel dilakukan dengan pesawat DC-8, baik di atas darat maupun di atas lautan, termasuk di kawasan Laut Karibia dan beberapa bagian Samudera Atlantik. Pengambilan sampel berlangsung sebelum, selama dan sesudah terjadinya dua badai besar, Earl dan Karl, pada tahun 2010.

Riset yang didukung NASA dan National Science Foundation ini dipublikasikan secara online dalam jurnalProceedings of the National Academy of Sciences, 28 Januari.

“Kami tak mengira akan menemukan begitu banyak mikroorganisme di dalam troposfer, tempat yang selama ini dianggap sebagai lingkungan yang sulit bagi kehidupan,” kata Kostas Konstantinidis, asisten profesor di Sekolah Teknik Sipil dan Lingkungan Hidup, Institut Teknologi Georgia. “Spesies di sana tampaknya cukup beragam, tapi tidak semua bakteri berhasil mencapai bagian atas troposfer.”

Pada pesawat, terdapat sebuah sistem filter yang dirancang oleh tim peneliti untuk mengumpulkan partikel –termasuk mikroorganisme– dari udara luar yang memasuki alat pemantau sampel. Filter-filternya kemudian dianalisis dengan menggunakan teknik genomik yang meliputi polymerase chain reaction (PCR) dan pengurutan gen. Cara ini memungkinkan para peneliti untuk mendeteksi mikroorganisme dan memperkirakan jumlahnya tanpa perlu menggunakan teknik konvensional kultur-sel.

Jika massa udara yang diteliti berasal dari ketinggian di atas laut, maka sebagian besar yang ditemukan pada sampel adalah bakteri laut. Sedangkan massa udara yang berasal dari ketinggian di atas darat, sebagian besar terdiri dari bakteri darat. Para peneliti juga menemukan bukti kuat bahwa badai memiliki dampak yang signifikan terhadap distribusi dan dinamika populasi mikroorganisme.

Hasil studi menunjukkan bahwa sel-sel bakteri mewakili rata-rata sekitar 20 persen dari jumlah total partikel yang terdeteksi dalam rentang jarak 0,25 hingga 1 mikron per diameter. Setidaknya dalam satu urutan besar, bakteri melampaui jumlah jamur dalam sampel, dan para peneliti mendeteksi 17 jenis taksa bakteri –termasuk beberapa taksa yang mampu memetabolisme senyawa-senyawa karbon yang terkandung di atmosfer– seperti asam oksalat.

“Mikroorganisme bisa memiliki dampak yang sebelumnya tidak diketahui terhadap pembentukan awan dengan cara melengkapi (atau menggantikan) partikel abiotik yang biasanya berfungsi sebagai inti untuk membentuk kristal es,” kata Athanasios Nenes, profesor di Sekolah Teknik Ilmu Bumi dan Atmosfer dan Sekolah Teknik Kimia dan Biomolekuler.

“Meski tak ada debu atau bahan-bahan lain yang mampu menyediakan inti yang baik untuk pembentukan es, namun hanya dengan memiliki sejumlah kecil mikroorganisme ini, pembentukan es dapat terfalisitasi di ketinggian tersebut serta menarik kelembaban di sekitarnya,” kata Nenes. “Jika ukuran mereka tepat untuk membentuk es, maka mereka bisa mempengaruhi awan di sekitar mereka.

Mikroorganisme ini sepertinya mencapai troposfer melalui proses yang sama dengan proses pelepasan debu dan garam laut ke angkasa. “Karena ada begitu banyak bakteri dan bahan organik di permukaan laut, bakteri bisa saja ikut terbawa ke atas oleh pelepasan yang terjadi di laut,” kata Nenes.

Riset ini melibatkan para ahli mikrobiologi, pemodel atmosfer dan peneliti lingkungan hidup yang menggunakan teknologi terbaru untuk mempelajari DNA. Di masa mendatang, para peneliti berencana meneliti apakah jenis bakteri tertentu bisa lebih fit dibanding jenis lain dalam bertahan hidup di ketinggian tersebut. Para peneliti juga ingin memahami lebih jauh peran mikroorganisme – dan memastikan apakah mereka memang menjalankan fungsi metabolisme di dalam troposfer.

“Bagi organisme-organisme ini, mungkin kondisinya tidak sekeras itu,” kata Konstantinidis. “Saya takkan terkejut jika ada kehidupan aktif dan bertumbuh di awan, tapi untuk sekarang, itu masih belum bisa diketahui dengan pasti.”

Peneliti-peneliti lain sebelumnya hanya mengumpulkan sampel biologis dari puncak gunung atau dari sampel-sampel salju, sedangkan untuk mengumpulkan bahan biologis dari pesawat jet, seperti yang dilakukan dalam studi ini, diperlukan tatanan eksperimental yang sama sekali baru. Para peneliti juga harus mengoptimalkan beberapa protokol untuk mengekstraksi DNA dari berbagai tingkatan massa biologis yang jauh lebih rendah dibanding apa yang biasanya mereka pelajari dari tanah atau danau.

“Kami sudah menunjukkan bahwa teknik kami ini berhasil, dan bahwa kami bisa menemukan beberapa informasi yang menarik,” kata Nenes. “Sebuah bagian besar dari partikel atmosfer yang secara tradisi selalu diduga sebagai debu atau garam laut, mungkin sebenarnya adalah bakteri. Pada titik ini kami hanya melihat apa yang ada di atas sana. Jadi, ini hanyalah awal dari apa yang kami harap bisa lakukan.”

Kredit: Institut Teknologi Georgia
Jurnal: Natasha DeLeon-Rodriguez, Terry L. Lathem, Luis M. Rodriguez-R, James M. Barazesh, Bruce E. Anderson, Andreas J. Beyersdorf, Luke D. Ziemba, Michael Bergin, Athanasios Nenes, Konstantinos T. Konstantinidisa. Microbiome of the upper troposphere: Species composition and prevalence, effects of tropical storms, and atmospheric implications. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1212089110