Back to the topics list

fotosintesis

Semua makhluk hidup membutuhkan energi untuk hidup. Mereka mengambil energi ini dari makanan. Tapi, pernahkah Anda melihat tumbuhan memakan makanannya? Lalu, bagaimana cara mereka mendapatkan energinya? Tumbuhan mendapatkan energinya melalui proses yang disebut fotosintesis yang memungkinkan mereka membuat makanan. Baca terus untuk mengetahui lebih lanjut tentang topik menarik ini.

Tujuan pembelajaran

Dalam pelajaran ini, kita akan mempelajari hal-hal berikut

1. Pengertian fotosintesis
2. Reaksi kimia yang terjadi selama fotosintesis
3. Langkah-langkah dalam proses fotosintesis yang memungkinkan fototrof membuat makanannya
4. Dua tahap utama fotosintesis – reaksi terang dan reaksi gelap
5. Empat jenis pigmen berbeda yang terlibat dalam fotosintesis

Fotosintesis adalah proses dimana fototrof mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, yang digunakan untuk bahan bakar aktivitas seluler. Dibutuhkan kloroplas melalui pigmen seperti klorofil a, klorofil b, karoten, dan xantofil.

Semua tumbuhan hijau dan beberapa organisme autotrofik lainnya bergantung pada fotosintesis untuk menggunakan karbon dioksida, air, dan sinar matahari untuk mensintesis nutrisi. Oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis.

Sama seperti tumbuhan hijau, beberapa organisme lain juga melakukan fotosintesis. Ini termasuk prokariota seperti bakteri ungu, cyanobacteria, dan bakteri belerang hijau.

Reaksi fotosintesis dapat ditampilkan sebagai:

Karbon dioksida + Air ========= Glukosa + Oksigen

(Sinar matahari)

Pentingnya fotosintesis

Fotosintesis sangat penting bagi keberadaan semua kehidupan di Bumi. Ini memainkan peran penting dalam rantai makanan. Hal ini memungkinkan tumbuhan menciptakan makanannya sendiri, menjadikannya produsen utama.

Fotosintesis juga melepaskan oksigen ke atmosfer. Oksigen dibutuhkan oleh sebagian besar organisme untuk bertahan hidup.

Tempat fotosintesis

Fotosintesis terjadi di kloroplas pada tumbuhan dan ganggang biru-hijau. Semua bagian tanaman yang berwarna hijau, termasuk batang hijau, daun hijau, dan sepal mengandung kloroplas.

Kloroplas hanya terdapat pada sel tumbuhan dan terletak di dalam sel mesofil daun.

Persamaan Fotosintesis

Dalam fotosintesis, karbon dioksida dan air bereaksi membentuk dua produk, yaitu oksigen dan glukosa. Ini adalah reaksi endotermik.

6CO ₂ + 6H ₂ O = C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6O ₂

Berbeda dengan tumbuhan, tidak semua bakteri menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan fotosintesis. Bakteri yang tidak menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan fotosintesis disebut bakteri fotosintetik anoksigenik. Bakteri yang menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan fotosintesis disebut bakteri fotosintetik oksigen.

Pigmen fotosintesis

Ada empat jenis pigmen berbeda yang terdapat pada daun:

1. Klorofil a
2. Klorofil b
3. Xantofil
4. Karotenoid

Langkah-langkah prosesnya

Pada tingkat sel, proses fotosintesis berlangsung di organel sel yang disebut kloroplas. Organel ini mengandung pigmen berwarna hijau yang disebut klorofil, yang bertanggung jawab atas karakteristik warna hijau pada daun.

Secara struktural, daun terdiri dari tangkai daun, epidermis dan lamina. Lamina digunakan untuk penyerapan sinar matahari dan karbon dioksida selama fotosintesis.

• Selama proses fotosintesis, karbon dioksida masuk melalui stomata, air diserap oleh rambut akar dari dalam tanah dan dibawa ke daun melalui pembuluh xilem. Klorofil menyerap energi cahaya dari matahari untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen.
• Hidrogen dari molekul air dan karbon dioksida yang diserap dari udara digunakan dalam produksi glukosa. Selanjutnya oksigen dilepaskan ke atmosfer melalui daun sebagai produk limbah.
• Glukosa merupakan sumber makanan bagi tumbuhan yang memberikan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan sedangkan sisanya disimpan di akar, daun, dan buah untuk digunakan kemudian.
• Pigmen adalah komponen seluler dasar fotosintesis lainnya. Mereka adalah molekul yang memberi warna dan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu dan memantulkan kembali cahaya yang tidak diserap. Semua tumbuhan hijau terutama mengandung klorofil a, klorofil b, dan karotenoid yang terdapat dalam tilakoid kloroplas. Hal ini terutama digunakan untuk menangkap energi cahaya. Klorofil-a merupakan pigmen utama.

Dua tahap fotosintesis

Proses fotosintesis terjadi dalam dua tahap:

• Reaksi bergantung cahaya atau reaksi terang
• Reaksi bebas terang atau reaksi gelap

Reaksi Terang Fotosintesis atau Reaksi Bergantung Cahaya

• Fotosintesis dimulai dengan reaksi terang. Itu dilakukan hanya pada siang hari dengan adanya sinar matahari. Pada tumbuhan, reaksi terang terjadi di membran tilakoid kloroplas.
• Di dalam membran tilakoid terdapat struktur seperti kantung yang disebut Grana yang mengumpulkan cahaya.
• Energi cahaya diubah menjadi ATP dan NADPH yang digunakan pada fase kedua fotosintesis. Air digunakan dan oksigen diproduksi.

Persamaan kimia dalam reaksi terang fotosintesis dapat direduksi menjadi:

2H ₂ O + 2NADP + 3ADP + 3Pi = O ₂ + 2NADPH + 3ATP

Reaksi Gelap Fotosintesis atau Reaksi Bebas Cahaya

• Ini juga disebut reaksi pengikatan karbon.
• Ini adalah proses yang tidak bergantung pada cahaya di mana molekul gula terbentuk dari molekul air dan karbon dioksida.
• Reaksi gelap terjadi di stroma kloroplas di mana mereka memanfaatkan produk NADPH dan ATP dari reaksi terang.
• Tumbuhan menangkap karbon dioksida dari atmosfer melalui stomata dan melanjutkan ke siklus Calvin.
• Dalam siklus Calvin, ATP dan NADPH yang terbentuk selama reaksi terang menggerakkan reaksi dan mengubah enam molekul karbon dioksida menjadi satu molekul gula atau glukosa.

Persamaan kimia untuk reaksi gelap adalah

3CO ₂ + 6NADPH + 5H ₂ O + 9ATP = G3P + 2H + 6NADP + 9ADP +8Pi

(Di mana G3P adalah gliseraldehida-3-fosfat)