Pengertian Fotosintesis, Proses, dan Reaksinya

07.01
Sudahkah kalian mengetahui tentang Pengertian Fotosintesis ? Jika kalian balum jelas tentang Pengertian Fotosintesis, kalian bisa baca artikel bawah ini karena saya akan sedikit mengulas tentang Pengertian Fotosintesis, Proses, dan Reaksinya.

Fotosintesis adalah proses biokimia memakai air, zat hara, dan karbondioksida dan bantuan sinar matahari serta enzim-enzim untuk pembuatan makanan karbohidrat . Proses Fotosintesis biasanya dapat dilakukan oleh tumbuhan yang mengandung zat hijau daun (klorofil), alga dan beberapa jenis bakteri.

Pengertian Fotosintesis, Proses, dan Reaksinya


Pengertian Fotosintesis, Proses, dan Reaksinya

A. Pengertian Fotosintesis

Fotosintesis merupakan cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula untuk molekul penyimpan energi. Cara lain yang dilakukan organisme dalam mengasimilasi karbon yaitu melalui kemosintesis yang dapat dilakukan oleh bakteri belerang.

B. Proses Fotosintesis

Proses fotosintesis tidak berlangsung untuk semua sel namun khusus ada sel yang mengandung pigmen fotosintetik karena proses fotosintesis dipengaruhi oleh kemampuan daun menyerap spektrum cahaya. Perbedaan ini disebabkan perbedaan pigmen pada jaringan daun. Kloroplas adalah salah satu pigmen fotosintetik yang berperan penting dalam proses fotosintesis untuk menyerap energi matahari.

Kloroplas atau zat hijau daun terdapat pada semua tumbuhan berwarna hijau. Kloroplas mengandung klorofil. Pigmen fotosintesis ini terdapat pada membran tilakoid. Pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil yaitu hanya sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem. 

Fotosistem yaitu unit dari tumbuhan untuk menangkap energi matahari (klorofil)
Proses fotosintesis diawali  dengan energi cahaya diserap oleh protein berklorofil yang dapat disebut pusat reaksi fotosintesis. Pada tumbuhan, protein ini tersimpan di dalam organel yang dinamakan kloroplas, sedangkan pada bakteri, protein ini tersimpan pada membran plasma. 

Sebagian energi cahaya yang dikumpulkan klorofil disimpan dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Sisa energi dipakai untuk memisahkan elektron dari zat seperti air. Elektron ini dipakai dalam reaksi yang mengubah karbondioksia menjadi senyawa organik. 

Pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, ini dilakukan dalam suatu rangkaian reaksi yang dinamakan siklus Calvin, tetapi rangkaian reaksi yang berbeda ditemukan pada beberapa bakteri, misalnya siklus Krebs terbalik pada Chlorobium. 

Banyak organisme fotosintesis mempunyai adaptasi mengonsentrasikan atau menyimpan karbondioksida untuk membantu mengurangi proses boros yang dinamakan fotorespirasi yang menghabiskan sebagian dari gula yang dihasilkan selama fotosintesis.
Proses fotosintesis terus diselidiki karena ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan secara ilmiah walaupun sudah banyak yang diketahui tentang proses vital ini. 

Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, ataupun biologi tesebut. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dibagi dua bagian utama yaitu reaksi terang (memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

1. Reaksi Terang

Reaksi terang adalah proses menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2 yang membutuhkan molekul air. Proses ini 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 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 mempunyai 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 bekerja secara simultan dalam fotosintesis dan saling memperkuat.

Cahaya yang mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II akan membuatnya melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi elektron ini dipakai untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini mengakibatkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. 
Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi 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, memakai tidak menghasilkan oksigen karena memakai 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.

2. Reaksi Gelap

ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang sering terpicu yaitu 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 bisa terjadi walaupun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).

C. Reaksi Kimia Fotosintesis

Tumbuhan hijau daun bersifat autotrof yang artinya bisa memasak atau mensintesis makanan langsung 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. Persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa yaitu :
H2O (air) + CO2 (karbondioksida) + cahaya → CH2O (glukosa) + O2 (oksigen)

Glukosa dipakai untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan ataupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasiseluler merupakan kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

Berikut ialah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:

1. Intensitas cahaya. Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida. Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang bisa dipakai tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu. Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya bisa 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.

Mungkin hanya itu yang dapat saya ulas mengenai Pengertian Fotosintesis, Proses, dan Reaksinya. Apa bila ada kata-kata yang kurang jelas mengenai artikel tersebut, jangan segan-segan untuk mengomentarinya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi semuanya. Simak terus pelajarmuda.com, karena masih banyak lagi yang saya bahas mengenai pengertian-pengertian. Sekian trima kasih

Artikel lainya


Artikel Terkait

Previous
Next Post »