fotosintesis

Apa itu FOTOSINTESIS ?



Fotosintesis merupakan proses pemanfaatan energi matahari yang dilakukan
oleh tumbuhan hijau untuk mengubah bahan kimia anorganik menjadi bahan
makanan. Cahaya matahari yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah
spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah.
Selama proses fotosintesis dihasilkan karbohidrat dan oksigen. Volume
oksigen sebagai hasil proses fotosintesis dapat diukur. Oleh sebab itu, untuk
mengetahui tingkat produksi fotosintesis dapat dilakukan dengan mengukur
volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik.
Peristiwa terjadinya fotosintesis berlangsung pada kloroplas. Kloroplas merupakan
suatu organela yang di dalamnya terdapat zat hijau daun atau klorofil. Klorofil
mampu menyerap spektrum warna yang dipancarkan oleh sinar matahari.
Kloroplas terdapat pada jaringan pagar dan jaringan bunga karang.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas:

1. Stroma
Stroma merupakan membran ganda yang melingkupi
ruangan yang berisi cairan. Membran tersebut membentuk suatu
sistem membran tilakoid yang berbentuk bangunan yang disebut
kantung tilakoid.

2. Grana
Grana merupakan lapisan-lapisan yang terdiri atas kantungkantung
tilakoid.
Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan mengubah energi
cahaya menjadi energi kimia. Peristiwa tersebut berlangsung di dalam
tilakoid. Pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di
stroma.



Tahapan Fotosintesis

Proses fotosintesis berlangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi terang dan
reaksi gelap.

1. Reaksi Terang
Reaksi terang terjadi pada grana. Di
dalam reaksi terang, tumbuhan menangkap
air dan CO2 kemudian mengolahnya
menggunakan sumber energi cahaya
matahari yang ditangkap oleh klorofil.
Selanjutnya, gula dan air tersebut dengan
bantuan sinar matahari diubah menjadi
gula (glukosa), O2, dan uap air. O2 dan
uap air dikeluarkan dari dalam tubuh tumbuhan,
sedangkan gula dijadikan bahan makanan tumbuhan tersebut.
Tahukah kamu mengapa kita merasa
segar jika berada di bawah pohon pada waktu siang hari? Hal itu disebabkan
karena proses fotosintesis pada pohon tersebut menghasilkan O2 dan H2O
(uap air) yang menjadikan udara lebih segar.

Secara garis besar, proses berlangsungnya fotosintesis dapat diuraikan
sebagai berikut.
a. Cahaya mencapai sel-sel daun yang mengandung klorofil.
b. Klorofil menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.
c. Udara yang mengandung karbon dioksida masuk ke dalam daun daun
melalui stomata. Selanjutnya, karbon dioksida tersebut menyebar di
antara sel-sel daun.
d. Akar menyerap air yang dibutuhkan tanaman untuk proses fotosintesis.
Air tersebut mengalir dari akar menuju batang kemudian ke daun.
e. Molekul air dipecah oleh energi cahaya menjadi oksigen dan hidrogen.
Molekul hidrogen bergabung dengan molekul CO2 membentuk glukosa.
f. Hasil fotosintesis berupa glukosa dan oksigen.




2. Reaksi Gelap (siklus Calvin)
Reaksi gelap (siklus Calvin) terjadi di dalam stroma (rongga daun). Pada
siklus Calvin, H2 yang terlepas dari molekul air (H2O) akan diikat oleh NADP
dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Pada
reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik (berulang) yang membentuk gula dari
CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya.
Energi yang digunakan dalam siklus Calvin diperoleh dari reaksi terang.
Ketika berlangsung reaksi gelap terjadi proses respirasi seluler. Glukosa
yang diperoleh pada reaksi terang digunakan oleh tanaman untuk membentuk
senyawa organik lain seperti selulosa yang merupakan komponen utama
tubuh tumbuhan dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar.
Respirasi pada tumbuhan berlangsung pada malam hari. Tumbuhan
berespirasi dan mengeluarkan CO2, uap air, dan energi. Oleh karena itu,
pada malam hari udara di bawah tumbuhan terutama yang berdaun banyak
akan terasa pengap, sedikit lembab dan gerah. Karbon dioksida bersifat
menyerap kalor dari sekeliling sehingga menyebabkan udara menjadi gerah.
Udara lembab yang dirasa adalah karena uap air yang dikeluarkan.



Spektrum Cahaya Fotosintesis

Proses fotosintesis terjadi dengan bantuan sinar matahari. Dari semua radiasi
matahari yang dipancarkan, hanya panjang panjang gelombang yang berada pada
kisaran cahaya tampak dengan panjang gelombang 380–700 nm yang dapat
digunakan untuk proses fotosintesis.
Cahaya tampak terbagi atas beberapa spektrum, antara lain sebagai berikut.
a. Cahaya merah
Spektrum cahaya merah mempunyai panjang gelombang antara
610–700 nm.
b. Cahaya hijau–kuning
Spektrum cahaya hijau–kuning mempunyai panjang gelombang 510–600
nm.
c. Cahaya biru
Spektrum cahaya biru memiliki panjang gelombang antara 410–500 nm.
d. Cahaya violet
Spektrum cahaya violet mempunyai panjang gelombang <400 nm.
Tiap-tiap spektrum cahaya mempunyai pengaruh yang berbeda terhadap
proses fotosintesis. Hal ini terkait pada jenis dan sifat pigmen di dalam kloroplas
pada saat menangkap cahaya dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada
membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu.
Pigmen yang berbeda menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang
berbeda pula.





C. Faktor yang Memengaruhi Fotosintesis

Laju fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor. Beberapa faktor utama
yang menentukan laju fotosintesis adalah sebagai berikut.
1. Intensitas cahaya
Laju fotosintesis mencapai puncaknya pada saat terdapat banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, jumlah bahan yang dapat
digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis juga semakin banyak.
3. Suhu
Suhu sangat berperan di dalam segala jenis
reaksi biokimia di dalam tubuh tumbuhan terutama
yang melibatkan kerja enzim. Enzim-enzim yang
bekerja di dalam proses fotosintesis hanya akan
dapat bekerja pada suhu yang optimal. Pada
umumnya laju fotosintensis akan meningkat
beriringan dengan meningkatnya suhu sampai
pada batas toleransi enzim.
4. Kadar air
Air mempunyai peran vital pada proses fotosintesis. Kekurangan air atau
kekeringan dapat menyebabkan stomata atau mulut daun menutup sekaligus
menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga akan mengurangi laju
fotosintesis.
5. Kadar hasil fotosintesis (fotosintat)
Apabila kadar fotosintat, misalnya karbohidrat berkurang maka laju
fotosintesis akan meningkat. Namun, apabila kadar fotosintat bertambah maka
laju fotosintesis akan berkurang.