Fotosintesis

        Fotosintesis yaitu suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis basil untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon alasannya yaitu dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon yaitu melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah basil belerang.

Fotosintesis pada tumbuhan

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya sanggup mensintesis kuliner langsung. dari senyawa anorganik. Tumbuhan memakai karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diharapkan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:

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

Glukosa sanggup dipakai untuk membentuk senyawa organik lain menyerupai selulosa dan sanggup pula dipakai sebagai materi bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada binatang maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menangkap cahaya memakai pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan dipakai dalam fotosintesis. Meskipun seluruh kepingan badan flora yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, kawasan terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya peresapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Proses fotosintesis

Hingga kini fotosintesis masih terus dipelajari alasannya yaitu masih ada sejumlah tahap yang belum sanggup dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui perihal proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks alasannya yaitu melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, menyerupai fisika, kimia, maupun biologi sendiri.

Pada tumbuhan, organ utama kawasan berlangsungnya fotosintesis yaitu daun. Namun secara umum, semua sel yang mempunyai kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah kawasan berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada kepingan stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.

Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis sanggup dibagi menjadi dua kepingan utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Reaksi terang

Reaksi terang yaitu proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH₂. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.

Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga mengakibatkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini alasannya yaitu panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.

Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan mempunyai dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, menyerupai dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.

Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini dipakai untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini mengakibatkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada flora dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini yaitu elektron dan oksigen.

Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari basil fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, memakai tidak menghasilkan oksigen alasannya yaitu memakai ionisasi sulfida atau hidrogen.

Pada dikala yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang jadinya mereduksi NADP menjadi NADPH.

Reaksi gelap

ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu banyak sekali proses biokimia. Pada flora proses biokimia yang terpicu yaitu siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula menyerupai glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap alasannya yaitu tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga sanggup terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).

Faktor penentu laju fotosintesis

Berikut yaitu beberapa faktor utama yang memilih laju fotosintesis:

1.        Intensitas  cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.

2.      Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah materi yang dapt dipakai flora untuk melangsungkan fotosintesis.

3.        Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya sanggup bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

4.      Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan mengakibatkan stomata menutup, menghambat peresapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

5.        Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat menyerupai karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan hingga jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

6.       Tahap pertumbuhan
Penelitian mengatakan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada flora yang sedang berkecambah ketimbang flora dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan flora berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan kuliner untuk tumbuh.

Sumber http://consisteria.blogspot.com