Home » » Proses Fotosintesis dan Penjelasan Secara Detail

Proses Fotosintesis dan Penjelasan Secara Detail

Dalam pelajaran biologi, fotosintesis merupakan proses pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi kimia, lalu menyimpan ke dalam bentuk glukosa (gula / karbohidrat). 

Melihat pengertian diatas, bisa kita ambil kesimpulan bahwa proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan ini terjadi hanya pada tumbuhan dan beberapa ganggang atau alga (Kingdom Protista). 

Tumbuhan membutuhkan cahaya, CO2, dan H2O untuk menciptakan glukosa. Fotosintesis terjadi didalam sel tumbuhan, bagian tepatnya pada kloroplas, penggunaan khusus pada klorofil yaitu pigmen hijau yang dimiliki pada daun tumbuhan.

Fotosintesis ini tidak hanya terjadi pada daun tumbuhan, namun fotosintesis juga dialami bagian tumbuhan yang lain. Sebagai contoh adalah batang.

Baca: Organel Pada Sel Tumbuhan Dan Fungsinya

Daun terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu epidermis atas dan bawah, mesofil daun, pembuluh angkut serta stomata. Sel-sel epidermis bagian atas dan bawah tidak mempunyai kloroplas menyebabkan fotosintesis tidak terjadi di sana. Epidermis mempunyai peran untuk pelindung bagi bagian dalam daun. 

Stomata mempunyai lubang yang diapit oleh dua sel yang berfungsi sebagai penjaga. Stomata fungsinya adalah untuk pertukaran udara, guna membiarkan CO2 masuk serta mengeluarkan O2. 

Pembuluh angkut terdiri dari dua macam yaitu xylem dan floem. Pembuluh angkut adalah bagian dari sistem transportasi tumbuhan.

Xylem berfungsi untuk mengangkut air dan zat hara menuju daun dan fungsi floem ialah bertugas mengangkut nutrisi dari daun setelah itu diedarkan pada seluruh bagian tumbuhan.

Jaringan mesofil daun memiliki susunan atas banyak kloroplas dan disini terjadilah proses fotosintesis.

Gambar Proses Fotosintesis dan Penjelasan detail

Pada bagian-bagian daun terdiri dari:
  • kutikula, 
  • mesofil, 
  • stoma, 
  • sel penyangga, 
  • xilem dan 
  • floem.
Klorofil
Kloroplas mempunyai struktur yang terdiri dari membran/selaput luar dan dalam, ruang intermembran, stroma dan tilakoid yang ditumpuk pada grana. Pada bagian klorofil hanya terdiri membran dari tilakoid.

Kenapa klorofil berwarna hijau? sebab memiliki fungsi menyerap cahaya merah dan cahaya biru, sebab itu warna-warna tersebut tidak mampu dilihat oleh mata kita. Warna hijau bagian klorofil adalah cahaya hijau yang mana tidak diserap oleh daun dan akhirnya sampai pada mata kita. Itu mengapa daun terlihat hijau. 

Kenapa Klorofil Berwarna Hijau

Akan tetapi, cahaya merah dan biru merupakan energi yang diserap guna untuk melakukan fotosintesis. Cahaya hijau yang kita lihat adalah cahaya yang mana tumbuhan tidak dapat menyerapnya, kejadian ini mengapa hal tersebut tidak dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.

Pada proses fotosintesis perubahan energi yang terjadi adalah karbondioksida dan air yang terubah menjadi glukosa oksigen ini bisa terjadi karena bantuan oleh cahaya matahari dan klorofil. Reaksi kimia secara keseluruhan ikut terlibat dalam fotosintesis ialah: 

 6CO2 + 6H2O (+ energi cahaya) -> C6H12O6 + 6O2

Kesimpulannya tumbuhan memperoleh energi cahaya matahari, karbon dioksida, serta air untuk melakukan proses fotosintesis lalu mengubahnya menjadi energi ke bentuk glukosa.

Oksigen (O2) merupakan hasil tumbuhan, jadi O2 inilah yang kita hirup. Sebab itu tumbuhan adalah sebagai sumber kehidupan, karena tanpa tumbuhan udara tidak ada, dan kita tidak bisa hidup. Menjaga kelestarian hutan dan tumbuhan disekitar kita adalah hal penting yang harus dilakukan.

REAKSI GELAP DAN REAKSI TERANG GAMBAR JELAS

Proses fotosintesis di dalam kloroplas dibagi menjadi dua, yaitu reaksi gelap dan terang.

Reaksi Terang
Proses reaksi terang terjadi pada selaput tilakoid dan mengubah energi cahaya sehingga menjadi energi kimia. Cahaya sangat diperlukan disini, jadi reaksi kimia berproses pada siang hari. 

Klorofil dan pigmen lain adalah beta-karoten yang berada dalam kelompok membran pada tilakoid terlibat dalam reaksi terang. 
Masing-masing pigmen yang berbeda warna mampu menyerap warna yang agak berbeda dari cahaya lalu menghasilkan energi ke molekul klorofil pusat untuk terjadinya proses fotosintesis. 

Bagian tengah struktur kimia dari molekul klorofil ialah cincin porfirin, ini terdiri dari cincin beberapa karbon dan nitrogen dengan ion magnesium di tengah.

Energi yang dihasilkan melalui reaksi terang disimpan kemudian membentuk zat kimia yang disebut dengan ATP (adenosin trifosfat). 

ATP ialah senyawa yang mana oleh sel digunakan untuk menyimpan energi. Senyawa kimia tersebut terbuat dari adenin nukleotida yang terikat pada gula ribosa dan yang terikat dengan tiga gugus fosfat. Molekul tersebut mirip dengan blok bangunan DNA kita.

Reaksi Gelap
Reaksi ini terjadi di stroma pada kloroplas, dan mengubah CO2 sehingga menjadi gula. Reaksi gelap tidak perlu cahaya secara langsung, namun membutuhkan produk hasil dari reaksi terang (ATP dan zat kimia NADPH).  

GAMBAR PROSES REAKSI GELAP

Reaksi gelap melibatkan siklus Calvin yang mana CO2 dan energi yang bersumber dari ATP digunakan untuk pembentukan gula. Produk pertama fotosintesis adalah senyawa tiga karbon yang disebut gliseraldehida 3-fosfat. Dua di antaranya bergabung untuk terbentuknya molekul glukosa.

Tumbuhan C3, C4 dan CAM
Untuk mengatasi kondisi suhu panas, cuaca kering, gurun pasir dan menghemat cairan air. 
Beberapa tumbuhan, contohnya kaktus dan nanas adalah tumbuhan hidup di habitat panas atau daerah kering seperti gurun pasir, mereka hanya membuka stomata  ketika malam hari dan saat cuaca dingin.

Hal ini dilakukan karena menutup stomata pada siang hari, tumbuhan gurun akan mengurangi keluarnya cadangan air. Namun,Tumbuhan gurun hanya mempunyai sedikit kesempatan untuk mendapatkan CO2 guna untuk reaksi gelap pada siang hari. 

Jalan keluarnya, pada malam hari ketika tumbuhan jenis ini membuka stomata mereka kemudian menyerap CO2, lalu tumbuhan menyatukan CO2 menjadi senyawa organik di berbagai tempat penyimpanannya.

Ketika siang hari, saat reaksi terang terjadi ATP tersedia serta stomata tertutup , mereka mengambil CO2 dari senyawa organik dan memasukkannya pada siklus Calvin. 

Tumbuhan ini disebut dengan tumbuhan CAM. CAM adalah singkatan dari metabolisme asam crassulacean. Proses ini terjadi setelah kelompok tumbuhan Crassulaceae diteliti kemudian proses ini pertamakalinya ditemukan.

Selain tumbuhan CAM, ada tumbuhan lain yang disebut dengan tumbuhan C3 dan C4.

Tumbuhan C3 ialah tumbuhan yang biasanya berada di wilayah dingin. Jenis tumbuhan ini dapat melakukan fotosintesis lebih baik dibandingkani tumbuhan C4 di bawah suhu 25 C. Fiksasi CO2 dalam tumbuhan C3 terjadi secara langsung oleh siklus Calvin. Tumbuhan C3 misalnya gandum, pada dan kedelai. 

Tumbuhan C4 ialah tumbuhan yang hampir memiliki cara kerja sama dengan tumbuhan C3, namun harus membentuk molekul C4 terlebih dahulu sebelum terjadi fiksasi Co2. 

Tumbuhan C4 misalnya jagung dan tebu. Selesai sudah pembahasan perbedaan tumbuhan C3, C4 dan CAM.

Baca Juga:
Perbedaan Spesifik Sel Tumbuhan Dan Sel Hewan