Tumbuhan memerlukan fotosintesis dalam menjalani hidupnya, hal ini terjadi pada setiap tumbuhan. Di bawah ini akan dijelaskan secara singkat apa pengertian dari fotosintesis.
Pengertian fotosintesis adalah proses di mana karbon dioksida dari atmosfer dan air secara kimia diubah menjadi makanan (glukosa) di hadapan sinar matahari. Dengan kata lain, tanaman mengubah energi matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis. Produk sampingan penting dari fotosintesis adalah oksigen. Reaksi berlangsung seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Pada tanaman eukariotik, fotosintesis terjadi pada organel sel yang disebut kloroplas. Energi dari matahari diserap oleh pigmen hijau dalam kloroplas yang disebut klorofil. Karbon dioksida atmosfer memasuki tanaman melalui pori-pori kecil (stomata) di permukaan tanaman, dan air masuk terutama melalui akar.
Klorofil menyerap energi matahari yang digunakan untuk memecah air menjadi hidrogen dan oksigen (hidrolisis). Oksigen dilepaskan kembali ke atmosfer, sedangkan hidrogen dan karbon dioksida secara kimiawi digabungkan untuk membentuk glukosa.
Beberapa glukosa ini memasuki siklus pernapasan di mana ia dipecah untuk melepaskan energi yang digunakan untuk pertumbuhan dan metabolisme tanaman. Sisa glukosa disimpan di berbagai bagian tanaman (buah-buahan, umbi, dll.), Yang kemudian berfungsi sebagai sumber makanan bagi hewan dan manusia.
Fotosintesis sangat penting untuk kelangsungan hidup hewan dan kehidupan manusia di bumi. Semua kebutuhan pertumbuhan dan perkembangan kita bergantung pada proses ini, baik secara langsung atau melalui konsumsi bentuk kehidupan lain yang secara langsung bergantung pada tanaman sebagai sumber makanan utama mereka. Bahkan gas alam, minyak bumi, dan batu bara terutama merupakan produk fotosintesis.
Melalui fotosintesis, tanaman memanen energi dari matahari untuk menghasilkan oksigen dan gula, sumber energi dasar untuk semua makhluk hidup.
Fotosintesis adalah suatu proses dimana suatu organisme mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi kimia untuk rezeki. Fotosintesis terjadi pada tanaman, ganggang, dan beberapa spesies bakteri.
Pada tumbuhan, kloroplas mengandung klorofil yang menyerap cahaya di daerah spektrum merah dan biru-ungu. Fotosintesis terjadi dalam dua tahap: tahap bergantung cahaya yang terjadi pada membran tylakoid kloroplas dan memanen energi matahari, dan tahap tidak bergantung cahaya yang mengambil energi itu dan membuat gula dari karbon dioksida.
Proses fotosintesis
Foto berarti menggunakan cahaya, sementara sintesis berarti menghasilkan. Artinya, molekul sederhana kemudian diubah menjadi molekul kompleks menggunakan energi matahari. Proses fotosintesis mengubah karbon dioksida dan air menjadi energi berupa karbohidrat dan oksigen menggunakan klorofil dan cahaya matahari.
Proses ini terjadi di daun hijau, yaitu di sel mesofil. Pada sel mesofil, terdapat kloroplas dan di dalamnya ada grana. Fotosintesis juga terjadi di batang hijau dan beberapa bagian bunga.
Pada permukaan daun, terdapat setengah juta kloroplas per meter persegi. Karbon dioksida mencapai kloroplas melalui stomata, sementara air melalui urat daun. Berikut adalah bagan dari kloroplas beserta organel-organelnya.
Fotosintesis hanya dapat berlangsung pada organisme yang memiliki klorofil. Klorofil adalah pigmen tumbuhan yang terdapat pada kloroplas dan dapat berupa bakterioklorofil a, b, c, d, e, dan bakterioviridin. Klorofil a dan b hanya ditemukan di tumbuhan tingkat tinggi.
Proses fotosintesis melibatkan dua rangkaian reaksi yang berurutan, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Seperti namanya, reaksi terang bergantung pada cahaya, disebut juga dengan reaksi Hill. Sementara itu, reaksi gelap tidak bergantung pada cahaya dan disebut sebagai siklus Calvin-Benson.
Tahapan pada reaksi terang meliputi penyerapan cahaya dan transpor elektron, pemecahan air, dan pembentukan energi tinggi intermediet ATP (fotofosforilasi). Hasil dari reaksi terang kemudian dimanfaatkan dalam reaksi gelap, yaitu fase biosintetik.
Reaksi gelap adalah bagian sintesis dari fotosintesis, artinya pembentukan energi terjadi di reaksi gelap. Reaksi gelap terjadi di stroma oleh serangkaian enzim katalis. Reaksi gelap memfiksasi CO2 dan menyintesis karbohidrat atau gula. Reaksi gelap juga bergantung pada hasil dari reaksi terang, yaitu ATP dan NADPH.
Reaksi gelap juga merupakan jalur fiksasi karbon dalam gelap melalui senyawa intermediet yang menyebabkan pembentukan gula dan pati. Melvin Calvin dan rekannya menggunakan radioaktif-14 CO2 dalam fotosintesis Clorella sp. (alga hijau uniseluler). Jalur fiksasi karbon kemudian terdeteksi dengan bantuan teknik pelacakan radioaktif. Hal ini rupanya terjadi pada semua tumbuhan yang berfotosintesis. Berikut adalah bagan reaksi gelap atau siklus Calvin.
Manfaat fotosintesis
- Memproduksi zat makanan berupa glukosa, Glukosa adalah bahan dasar pembangun zat makanan lainnya, yakni lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi makanan bagi hewan maupun manusia.
- Membantu membersihkan udara Pada proses tersebut di mana mengurangi kadar CO2 (karbon dioksida) di udara. Karena CO2 adalah bahan baku dalam proses fotosintesis.
Fungsi fotosintesis adalah:
- Fungsi utama fotosintesis adalah untuk memproduksi glukosa sebagai sumber energi utama bagi tumbuhan, dengan adanya glukosa ini akan terbentuk sumber energi lemak dan protein pula. Nah zat-zat ini akan menjadi sumber makanan bagi manusia dan hewan, oleh karena itu proses fotosintesis ini sangat penting dalam kehidupan kita.
- Prose Fotosintesis dapat membersihkan udara. Udara dibersihkan dengan diserapnya karbondioksida dan dihasilkannya oksigen. Sehingga sering kita dengar penanaman pohon untuk membersihkan lingkungan, karena ada proses fotosintesis inilah pohon bisa berguna untuk membersihkan udara kita.
- Kemampuan fotosintesis tumbuhan pada masa hidupnya akan membuat sisa sisa tumbuhan tersebut tertimbun di dalam tanah. Timbunan dari tumbuhan dalam waktu yang lama akan membuatnya menjadi batu bara yang merupakan bahan baku dan sumber energi pada kehidupan modern.