Fotosintesis dan Proses Fotosintesis

Fotosintesis dan Proses Fotosintesis

Fotosintesis dan Proses Fotosintesis

Fotosintesis dan Proses Fotosintesis
Fotosintesis dan Proses Fotosintesis

Fotosintesis Merupakan

Proses biologis yang paling penting di bumi dan kehidupan ini. Layaknya sebuah baterai, fotosintesis merupakan baterai terbesar di dunia, menyimpan energi matahari dan kimiawi dalam jumlah besar. Bahkan dalam kondisi yang paling ideal, dapat mencapai efisiensi energi sebesar 35 %, dan beberapa jenis tumbuhan ada juga yang hanya memperoleh 1-2 %. Tebu merupakan contoh tumbuhan yang melakukan fotosintesis dengan tingkat efisiensi sebesar 8 %.

Proses fotosintesis mengubah energi

Yang amat banyak dari sinar matahari menjadi energi listrik dan kimia. Masukan yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis seperti karbondioksida (CO2), air (H2O) dan mineral serta sinar matahari (cahaya) dan menghasilkan karbohidrat sebagai sumber makanan yang dibutuhkan oleh makhluk hidup (tumbuhan dan organisme fotosintesis berperan sebagai produsen) serta oksigen yang kita hirup. Reaksi dalam proses fotosintesis berdasarkan butuh tidaknya oksigen terbagi dua yaitu fotosintesis oksigenik dan fotonsintesis noneksogenik. Proses fotosintesis oksigenik terjadi pada kebanyakan tumbuhan sedangkan beberapa organisme tingkat rendah seperti bakteri contohnya cyanobacteria melakukan proses fotosintesis noneksogenik dengan menggunakan bakterioklorofil.

Secara Umum Pengertian fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil yang memanfaatkan cahaya dan karbon dioksida. Fotosintesis hanya berlangsung pada makhluk hidup autotrop atau dapat membuat makanannya sendiri. Berarti yang termasuk adalah tumbuhan hijau dan alga hijau, intinya mereka mengandung klorofil untuk keperluan fotosintesis.

Syarat terjadinya proses fotosintesis dimulai dari

Proses penyusunan makanan melalui fotosintesis hanya dapat dilakukan oleh organisme autotrof karena mempunyai klorofil. Klorofil memiliki fungsi yang fungsinya itu sebagai penangkap cahaya. Proses fotosintesis dapat berlangsung apabila memiliki cahaya yang cukup atau memadai dalam berlangsungnya fotosintesis. Selain itu, proses fotosintesis memerlukan air dan mineral yang diserap dari tanah serta karbon dioksida yang diambil dari udara.

Untuk melakukan proses fotosintesis tumbuhan memerlukan air

Karbon dioksida, dan bantuan cahaya matahari untuk berfotosintesis. Proses Fotosintesis pada tumbuhan berlangsung di daun karena daun merupakan bagian tumbuhan yang mengandung klorofil ( zat hijau daun). Adapun bagian-bagian tumbuhan yang tidak berklorofil tidak dapat melakukan fotosintesis. Bagian yang tidak berklorofil hanya mampu mendapatkan zat makanan dari daun melalui pembuluh floem. Zat makanan itu dialirkan itu ke seluruh tubuh dalam bentuk zat gula dan disimpan sebagai cadangan makanan dalam bentuk zat tepung. Fotosintesis yang terjadi dalam kloroplas yang mengandung klorofil pada bagian daun tumbuhan. Klorofil yang akan menyerap cahaya yang nantinya digunakan untuk proses fotosintesis. Adapun reaksi yang terjadi yaitu

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Lebih dari 1017 kilokalori (4.2 x 1017 kJ) energi matahari yang tersimpan karena fotosintesis di Bumi, yang berhubungan dengan asimilasi 1010 ton karbon diubah menjadi karbohidrat dan bentuk organik lainnya.
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler adalah kebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbondioksida, air, dan energi kimia.

Faktor yang memengaruhi kecepatan proses fotosintesis.

  • Cahaya. Komponen-komponen cahaya yang mempengaruhi kecepatan laju fotosintesis adalah intensitas, kualitas dan lama penyinaran. Intensitas adalah banyaknya cahaya matahari yang diterima sedangkan kualitas adalah panjang gelombang cahaya yang efektif untuk terjadinya fotosintesis.
  • 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 maksimalnya. Umumnya laju fotosintesis 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.
  • Reaksi Kimia Fotosintesis, proses pembentukan makanan atau proses fotosintesis pada tumbuhan hijau dapat ditulis dengan suatu reaksi kimia seperti dibawah ini.

Reaksi Terang: Light-Dependent Reaction

Reaksi terang dalam proses fotosintesis terjadi pada bagian membran tilakoid. Dalam membran tilakoid terdapat lumen dan dibagian membran luar tilakoid terdapat stroma dimana reaksi terang terjadi. Membran tilakoid mengandung kompleks protein integral membran yang berfungsi dalam mengkatalisis reaksi terang. terdapat 4 jenis kompleks protein yang terdapat pada membran tilakoid yaitu fotosistem II, Kompleks Sitokrom b6f, Fotosistem I da ATP sintetase. 4 macam protein tersebut bekerja sama untuk menghasilkan ATP dan NADPH yang dibutuhkan oleh tumbuhan.
Dua fotosistem yaitu fotosistem I dan II berperan menyerap energi matahari atau foton melalui pigmen klorofil. Reaksi terang dimulai pada saat fotosistem II bereaksi. Ketika pigmen klorofil dalam pusat reaksi fotosistem II menyerap foton, elektron pada molekul ini memiliki energi tinggi sehingga menyebabkan ketidakstabilan dan kemudian menyebabkan terjadinya reaksi redoks berantai dimana elektron berpindah dari molekul satu yang lebih tinggi tingkat energinya ke molekul yang lebih rendah tingkat energinya. Proses ini disebut sebagai rangkaian transport elektron. Elektron tersebut “mengalir” dari fotosistem II ke sitokrom b6f hingga ke fotosistem I. Pada fotosistem I, elektron tersebut mendapatkan energi lagi dari foton (energi cahaya). Penerima elektron terakhir adalah NADP. Pada reaksi fotosintesis oksigenik, penerima elektron pertama adalah air (fotolisis) menghasilkan oksigen sebagai produk buangan. Sedangkan pada proses fotosintesis anoksigenik, bermacam jenis penerima elektron digunakan.