Zat X dan Y pada reaksi proses fotosintesis di atas yang tepat adalah

Jakarta -

Fotosintesis adalah suatu proses pembuatan atau pembentukan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun, yaitu klorofil dengan bantuan bantuan energi cahaya matahari.

Bagaimana proses fotosintesis terjadi? Ada empat hal penting yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Pertama air atau H2O, lalu karbondioksida atau CO2, klorofil, dan terakhir cahaya matahari. Air didapatkan tumbuhan dari dalam tanah yang diserap oleh akar dialirkan ke seluruh bagian tumbuhan termasuk daun.

Kemudian karbondioksida didapatkan dari udara yang masuk melalui stomata. Stomata ini letaknya di bagian bawah daun. Proses fotosintesis terjadi ketika klorofil di daun menangkap cahaya matahari dan menggunakannya untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi gula dan oksigen.

Gula yang dihasilkan dapat digunakan langsung oleh tumbuhan atau disimpan dalam bagian lain seperti buah yang sering kita konsumsi. Selain gula, fotosintesis juga menghasilkan oksigen yang akan keluar melalui stomata ke udara dan kita gunakan untuk bernafas.

Dikutip dari buku "Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) SMP/MTs Kelas VIII" oleh Ir. Danang Setiyono, gas karbondioksida (CO2) dan air (H2O) adalah bahan baku untuk menghasilkan glukosa (C6 H12 O6) dan oksigen (O2).

Selanjutnya, glukosa akan disusun menjadi zat pati/amilum (C6 H10 O5)n , melalui reaksi polimerisasi. Zat pati kemudian, akan disimpan di dalam akar tumbuhan.

Untuk lebih detailnya, dikutip dari buku Modul Pembelajaran SMA Biologi kaya Susi Nurul Fitri, M.Pd., proses fotosintesis berlangsung dalam kloroplas, melalui dua tahapan reaksi, yaitu tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap.

Reaksi Terang

Reaksi terang atau reaksi hill ini sangat bergantung pada cahaya. Energi yang ditangkap oleh klorofil, digunakan agar dapat memecahkan molekul air. Pemecahan molekul air tersebut disebut dengan fotolesis.

Jenis pigmen klorofil yang berbeda-beda, hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besar foton (energi cahaya) yang berbeda pula. Reaksi terang berlangsung di dalam grana.

Grana adalah tumpukan tilakoid. Energi cahaya dalam grana, akan memacu pelepasan elektron dari fotosistem di dalam membran tilakoid. Didalam sel-sel daun terdapat tilakoid, dan protein serta molekul lainnya, yang akan membentuk fotosistem.

Fotosistem merupakan wadah dari ratusan molekul pigmen fotosintesis. Terdapat dua jenis fotosistem yang bekerjasama, yaitu fotosisten I dan fotosistem II, yang kemudian menghasilkan ATP dan NADPH2 sebagai produk utama dalam reaksi terang.

Dalam reaksi terang, terdapat dua kemungkinan aliran elektron, yakni jalur non-siklik dan aliran siklik. Aliran non siklik merupakan jalur utama dengan elektron mengalir dari molekul air, kemudian melalui fotosistem II dan fotosistem I.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap atau reaksi calvin juga biasa disebut dengan istilah siklus Calvin-Benson. Disebut gelap, karena reaksi ini tidak bergantung dengan cahaya matahari.

Reaksi gelap adalah proses ATP dan NADPH yang dibuah CO2 menjadi gula. Reaksi gelap terjadi pada stroma. Di stroma terjadi fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Fasenya terdiri dari: pengikatan (fiksasi) CO2 - Reduksi - Pembentukan RuBP (Ribulosa Bifosfat) .

Reaksi gelap terbagi melalui beberapa tahapan, yaitu: - Karbondioksida diikat oleh RuBp menjadi fosfogliserat (PGA). - PGA direduksi menjadi PGAL (fosfogliseraldehida)

- PGAL akan diregenerasi menjadi glukosa dan RuBp

Itu tadi, penjelasan mengenai fotosintesis. Detikers sekarang sudah lebih paham kan dengan fotosintesis?

Simak Video "Mentan Syahrul: Produksi Gula Nasional Masih Rendah"

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.