shutterstock.com
Fotosintesis yang terjadi pada tumbuhan hijau
KOMPAS.com - Fotosintesis adalah proses tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi makanan atau energi.
Diambil dari Live Science, fotosintesis merupakan pembuatan makanan oleh tumbuhan hijau melalui proses biokimia pada klorofil dengan bantuan sinar matahari.
Tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk melakukan fotosintesis sehingga kebutuhan nutrisinya terpenuhi.
Karena melakukan pembuatan makanan sendiri, tumbuhan hijau dikategorikan sebagai organisme autotrof.
Klorofil sendiri merupakan pigmen pada tumbuhan hijau yang berfungsi menangkap sinar matahari lalu dikonversi menjadi energi kimia yang terikat dalam molekul karbohidrat.
Baca juga: Tiru Proses Fotosintesis, Ahli AS Berhasil Ciptakan Bahan Bakar Cair
Dalam fotosintesis, energi cahaya matahari bereaksi dengan enam molekul karbon dioksida (CO2) dan enam molekul air (H2O) untuk menghasilkan satu molekul glukosa (C6H12O6) dan enam molekul oksigen (O2). Dengan persamaan:
6CO2 + 6H2O + cahaya = C6H12O6 + 6O2
Dari hasil tersebut CO2 dikonversikan menjadi glukosa padat untuk dikonsumsi tumbuhan bersama dengan air. Sedangkan oksigen (O2) dilepaskan ke udara.
Proses fotosintesis
britannica.com
Proses fotosintesis
Dimulai dari karbon dioksida yang diambil oleh mulut daun pada malam hari, kemudian dilanjutkan dengan mengambil air dari dalam tanah menggunakan akar.
Suara.com - Proses fotosintesis merupakan proses tumbuhan dalam memproduksi makanannya sendiri. Proses fotosintesis melibatkan peran cahaya matahari. Proses fotosintetis dapat disebut sebagai proses reaksi kimia yang terjadi pada tumbuhan berklorofil hijau dengan cahaya matahari.
Fotosintesis berlangsung dalam kondisi di mana energi cahaya matahari mengalami perubahan energi kimia bermanfaat untuk mengubah air, karbondioksida, dan mineral menjadi oksigen dan senyawa organik.
Tempat proses fotosintesis berlangsung di daun, tepatnya di sel tumbuhan bernama Kloroplas. Sel-sel ini mengandung klorofil. Dalam prosesnya, karbondioksida di udara masuk melalui stomata di daun. Pada saat yang sama akar tumbuhan menyerap air dari dalam tanah kemudian air didistribusikan ke seluruh bagian tumbuhan terutama daun.
Di daun, karbondioksida dan air berproses dengan sinar matahari menghasilkan glukosa, oksigen, dan air. Proses panjang inilah yang disebut dengan proses fotosintesis. Orang awam akan menyebutnya sebagai proses memproduksi makanan sendiri.
Baca Juga: Pengertian Vegetatif Alami
Oksigen yang dihasilkan oleh tumbuhan tersebut kemudian didistribusikan ke seluruh bagian tanaman. Seperti halnya oksigen dalam darah manusia yang didistribusikan ke seluruh tubuh manusia. Oksigen pada tanaman dilepaskan melalui stomata. Sementara glukosa akan didistribusikan ke seluruh bagian tumbuhan melalui sel tumbuhan.
Oksigen yang dihasilkan tumbuhan tidak hanya akan dinikmati oleh tumbuhan itu sendiri, melainkan Oksigen juga akan dilepaskan ke seluruh lingkungan sekitar dan akan dihirup oleh seluruh makhluk hidup yang ada di dunia. Oleh karenanya, kita, manusia dan hewan sangat membutuhkan keberadaan tumbuhan untuk memproduksi oksigen. Bila tak ada tanaman sama sekali, kita akan kekurangan oksigen, lingkungan sekitar juga menjadi gersang.
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:
- Intensitas cahaya. Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
- Konsentrasi karbon dioksida. Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
- 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.
- Kadar air. Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
- 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.
- 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.
Demikian informasi singkat mengenai proses fotosintesis pada tumbuhan yang bermanfaat untuk kita semua.
Kontributor : Mutaya Saroh
Baca Juga: Ciri-ciri Makhluk Hidup, Pelajaran IPA Kelas 3 SD
Artikel Biologi kelas XII kali ini akan membahas tentang perbedaan fotosintesis dan kemosintesis, serta masing-masing proses terjadinya. Penasaran? Langsung simak artikelnya, ya!
--
Mendengar kata fotosintesis pasti sudah nggak asing lagi kan, buat kamu? Fotosintesis itu merupakan proses yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi zat makanan berupa glukosa. Proses ini tidak hanya dilakukan oleh tumbuhan lho, tapi juga dilakukan oleh alga dan beberapa jenis bakteri.
Nah, kamu sudah tahu, belum? Fotosintesis ini termasuk ke dalam reaksi anabolisme, lho! Wah, apa itu anabolisme? Simpelnya, anabolisme itu adalah reaksi penyusunan dari senyawa sederhana menjadi senyawa yang kompleks. Jenis reaksi anabolisme ini ternyata tidak hanya fotosintesis, tapi ada juga yang namanya kemosintesis. Biar lebih jelas, baca artikel ini yuk, untuk tahu bedanya fotosintesis dan kemosintesis!
Fotosintesis
Fotosintesis, berasal dari kata foto dan sintesis. Foto artinya cahaya, sedangkan sintesis artinya pembentukan. Jadi, fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan senyawa kompleks (organik) dari senyawa sederhana (anorganik) dengan menggunakan energi cahaya. Nantinya proses ini akan menghasilkan glukosa dan oksigen.
Baca juga: Mengenal Anatomi Organ Vegetatif pada Tumbuhan
Proses fotosintesis terjadi pada kloroplas, dimana kloroplas ini tersusun atas bagian yang disebut sebagai grana dan cairannya yang disebut stroma. Nah, grana sendiri merupakan tumpukan tilakoid.
Dalam prosesnya, fotosintesis menghasilkan glukosa (C6H12O6) yang disimpan dalam bentuk amilum, serta oksigen (O2) yang akan dilepaskan. Untuk bisa melakukan fotosintesis, diperlukan karbondioksida (CO2) yang diambil dari udara melalui stomata. Selain itu, diperlukan juga air (H2O) yang diambil dari tanah oleh akar, lalu didistribusikan ke daun melalui xilem. Secara sederhana, persamaan reaksi fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut:
Dalam prosesnya, fotosintesis terdiri atas dua tahapan utama, Tahap yang pertama adalah reaksi terang dan tahap yang kedua adalah reaksi gelap.
Reaksi Terang
Reaksi terang terjadi pada grana, tepatnya pada bagian membran tilakoid. Pada reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan produk yang akan digunakan saat reaksi gelap, yaitu ATP dan NADPH, serta hasil samping berupa oksigen (O2) yang akan dikeluarkan ke lingkungan melalui stomata.
Dalam reaksi terang, klorofil yang ada pada daun akan menangkap cahaya matahari. Ingat, cahaya menjadi unsur penting di fotosintesis! Jika tidak ada cahaya, maka tidak akan terjadi reaksi terang. Energi yang ditangkap klorofil tersebut akan digunakan untuk mentransfer elektron yang akan dipakai dalam pembentukan NADP menjadi NADPH, selain itu tahapan ini juga melibatkan proses pemecahan molekul air (fotolisis air) menjadi H+ dan Oksigen (O2). H+ kemudian akan digunakan dalam pembentukan ATP, sedangkan oksigen sebagai hasil samping akan dikeluarkan melalui stomata ke lingkungan.
Reaksi Gelap
Selanjutnya yaitu reaksi gelap atau yang dikenal sebagai siklus Calvin-Benson. Reaksi gelap merupakan lanjutan dari reaksi terang. Reaksi gelap terjadi pada stroma. Tujuan utama reaksi ini adalah menghasilkan karbohidrat dengan cara mengikat karbondioksida di udara.
Baca juga: Mempelajari Tahap-tahap Pembelahan Mitosis
Sesuai namanya, reaksi gelap tidak memerlukan bantuan cahaya secara langsung sebagai sumber energi. Hmm.. lalu pakai apa, dong?
Meski dalam proses ini tidak memerlukan cahaya secara langsung, bukan berarti prosesnya tidak bisa berjalan ketika ada cahaya, lho. Asalkan senyawa-senyawa yang dihasilkan pada reaksi terang sebelumnya yaitu NADPH dan ATP tersedia, maka proses ini dapat terus berlangsung.
Reaksi gelap secara umum terdiri atas 3 tahap utama, yaitu tahap fiksasi karbon, tahap reduksi, dan tahap regenerasi.
Tahap Fiksasi Karbon
Pada tahap fiksasi karbon, karbondioksida (CO2) akan diikat oleh enzim rubisco untuk digabungkan dengan RuBP. Selanjutnya, terbentuklah atom karbon yang labil dan akan segera memecah menjadi 3-fosfogliserat (PGA).
Tahap Reduksi
Pada tahap ini, PGA selanjutnya akan direduksi oleh ATP yang diperoleh dari reaksi terang menjadi 1,3 bisfosfogliserat (PGAL). PGAL kemudian akan direduksi lagi oleh NADPH yang juga diperoleh dari reaksi terang menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P).
Tahap Regenerasi
Pada tahap regenerasi, selanjutnya G3P yang dihasilkan akan dibawa untuk membentuk glukosa dan sebagian besarnya akan digunakan kembali untuk membentuk RuBP dengan bantuan ATP.
Nah, pembahasan tentang fotosintesis udah selesai, nih! Kalau gitu, sekarang kita bahas kemosintesis, yuk!
Kemosintesis
Kemosintesis berasal dari kata kemo yang artinya kimia, dan sintesis yang artinya pembentukan. Jadi kemosintesis itu adalah reaksi pembentukan senyawa organik kompleks dari senyawa sederhana yang sumber energinya berasal dari energi kimia di alam. Proses ini biasanya dilakukan oleh mikroorganisme seperti archaebacteria dan bakteri yang tinggal di dasar laut, contohnya yaitu bakteri belerang Thiobacillus.
Tapi, gimana sih, caranya bakteri belerang Thiobacillus ini melakukan kemosintesis?
Baca juga: 5 Jenis Jaringan pada Tumbuhan Beserta Fungsinya
Jadi, di kawah dasar laut itu banyak tersedia mineral-mineral hasil muntahan magma, seperti hidrogen sulfida (H2S). Nah, bakteri belerang ini akan bereaksi dengan mengikat oksigen (O2) atau mengoksidasi hidrogen sulfida (H2S) menjadi sulfur (S), lalu sulfur akan dioksidasi lagi menjadi asam sulfat (H2SO4) dengan diikuti pembebasan energi kimia.
Nah. energi kimia inilah yang akan digunakan untuk mereaksikan karbondioksida dan air, serta membentuk molekul karbon kompleks (CH2O)n. Jadi, persamaan reaksinya bisa disederhanakan sebagai berikut:
Jadi, kalau disimpulkan, baik fotosintesis maupun kemosintesis sama-sama tergolong ke dalam reaksi anabolisme, yaitu reaksi penyusunan dari senyawa sederhana menjadi senyawa yang kompleks. Namun, perbedaan utamanya terletak pada sumber energinya. Sumber energi fotosintesis berasal dari cahaya, sedangkan sumber energi kemosintesis berasal dari energi kimia di alam.
Selesai sudah pembahasan kita tentang perbedaan fotosintesis dan kemosintesis. Gimana? Sudah paham kan? Nah, biar makin paham lagi, tonton video belajarnya di ruangbelajar, yuk! Di sana ada latihan soal lengkap dengan pembahasannya juga, lho! Hayoo, kamu sudah download, belum?
Referensi:
Campbell, N. A., Reece, J. B., Urry, L. A., Chain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Jackson, R. B. (2010). Biology 9th Edition (9th ed.). Benjamin Cummings.
Artikel ini pertama kali dibuat oleh Irene Swastiwi Viandari Kharti dan telah diperbarui oleh Kenya Swawikanti pada 16 September 2021.