Fotosintesis adalah proses biokimia yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan beberapa bakteri untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Proses ini tidak hanya penting bagi tumbuhan itu sendiri, tetapi juga bagi seluruh ekosistem, karena menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan yang diperlukan oleh banyak organisme untuk bernafas.
Fotosintesis berarti “menggabungkan dengan cahaya,” dan dilakukan terutama oleh kloroplas, organel yang terdapat dalam sel tumbuhan hijau.
Proses Fotosintesis
Fotosintesis berlangsung dalam dua tahapan utama, yaitu reaksi terang dan reaksi gelam. Berikut ini adalah masing-masing penjelasannya:
1. Reaksi Terang
- Reaksi ini terjadi di membran tilakoid dalam kloroplas dan bergantung pada cahaya matahari.
- Selama tahap ini, energi dari cahaya menyebabkan kentang klorofil untuk memecah molekul air (H2O) menjadi oksigen (O2), proton (H+), dan elektron (e-).
- Oksigen kemudian dilepaskan ke atmosfer sebagai produk sampingan.
- Energi yang dihasilkan dari reaksi cahaya digunakan untuk memproduksi ATP (adenosin trifosfat) dan NADPH (nikotinamid adenin dinukleotida fosfat), dua molekul yang berfungsi sebagai penyimpanan energi yang akan digunakan dalam tahap berikutnya.
2. Reaksi Gelap
- Reaksi ini terjadi di stroma kloroplas dan tidak memerlukan cahaya secara langsung.
- Dalam tahap ini, ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang digunakan untuk mengubah karbon dioksida (CO2) dari atmosfer menjadi glukosa (C6H12O6).
- Proses ini melibatkan serangkaian reaksi kimia yang menggabungkan CO2 dengan senyawa ribulosa bisfosfat (RuBP) untuk menghasilkan gliseraldehid-3-fosfat (G3P), yang dapat diubah menjadi glukosa dan molekul lainnya.
Tahapan Fotosintesis
Untuk tahapan fotosintesis ada beberapa tahapan, seperti penyerapan cahaya, pembentukan ATP, Siklus Calvin, dan Pelepasan Oksigen. Berikut ini adalah penjelasannya:
1. Penyerapan Cahaya
Ketika cahaya matahari mencapai daun, pigmen klorofil menyerapnya; klorofil paling efektif dalam menyerap cahaya merah dan biru, tetapi memantulkan cahaya hijau, sehingga memberikan warna hijau pada daun; energi yang diserap ini digunakan untuk menggerakkan elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi.
2. Pembentukan ATP dan NADPH
Energi yang dihasilkan dari pemecahan air menggerakkan proses transportasi elektron yang menghasilkan ATP dan NADPH; ATP bertindak sebagai “uang energi” sel, sementara NADPH berfungsi sebagai penyimpan energi kimia dan elektron yang akan digunakan dalam proses biosintesis.
3. Siklus Calvin
Sekitar 6 molekul CO2 dikombinasikan dengan 6 molekul RuBP dalam serangkaian reaksi enzimatik untuk menghasilkan molekul organik yang diinginkan; dari 12 G3P yang dihasilkan, sebagian digunakan untuk sintesis glukosa, sementara sisanya dikembalikan ke dalam siklus untuk regenerasi RuBP.
4. Pelepasan Oksigen
Oksigen yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari pemecahan air ditransfer keluar dari sel fotosintetik ke atmosfer, di mana ia dapat digunakan oleh organisme lain dalam proses respirasi.
Syarat Fotosintesis
Berikut ini adalah beberapa syarat utama untuk terjadinya fotosintesis, seperti:
- Cahaya: Cahaya matahari adalah sumber utama energi untuk fotosintesis. Tanpa cahaya, tanaman tidak dapat melakukan fotosintesis secara efektif, dan pada akhirnya, akan mati.
- Air: Air merupakan komponen penting dalam fotosintesis karena diperlukan untuk memecah molekul air menjadi oksigen, proton, dan elektron.
- Karbon dioksida: Gas ini diambil dari atmosfer melalui stomata pada daun (pori-pori kecil) dan merupakan bahan baku untuk produksi glukosa dalam siklus Calvin.
- Temperatur: Suhu berpengaruh pada laju fotosintesis. Setiap jenis tanaman memiliki rentang suhu optimal di mana fotosintesis berlangsung paling efektif. Suhu terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam fotosintesis.
- Pigmen Klorofil: Tanpa klorofil, tanaman tidak akan bisa menyerap cahaya. Jumlah dan kesehatan klorofil di dalam sel juga memengaruhi seberapa efisien proses fotosintesis dilakukan.
Contoh Fotosintesis
Contoh paling umum dari fotosintesis dapat ditemukan pada tumbuhan hijau seperti pohon, rumput, dan tanaman berbunga. Misalnya, tanaman pakis, mawar, atau jagung semuanya melakukan fotosintesis.
Klorofil, pigmen hijau yang terdapat pada daun tanaman, memungkinkan mereka menyerap cahaya matahari dan mengubahnya menjadi energi. Saat sinar matahari, air, dan karbon dioksida bereaksi di dalam sel tumbuhan, mereka menghasilkan glukosa, yang digunakan sebagai sumber energi, dan oksigen, yang dilepaskan ke atmosfer.
Nah itulah sedikit penjelasan mengenai fotosintesis, semoga artikel ini bisa membantu kalian dalam mengerjakan tugas.
