Fotosintesis

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