Apa Itu Fotosintesis?
Menurut ilmu biologi, fotosintesis adalah proses mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia kemudian menyimpannya dalam bentuk glukosa (gula atau karbohidrat).
Dari pengertian diatas, kita sanggup mengambil kesimpulan. Hasil dari proses fotosintesis dalah glukosa. Fotosintesis hanya terjadi pada tumbuhan dan beberapa ganggang atau alga (Kingdom Protista).
Tumbuhan memerlukan cahaya, CO2, dan H2O untuk menciptakan glukosa. Proses fotosintesis terjadi didalam sel tumbuhan, tepatnya di bab kloroplas. Kloroplas mengandung klorofil yaitu pigmen hijau yang terdapat banyak di daun pada tumbuhan.
Fotosintesis tidak hanya terjadi pada daun tumbuhan, tapi fotosintesis juga terjadi pada bab tumbuhan yang lain. Contohnya batang.
Bagian daun terdiri dari epidermis atas dan bawah, mesofil daun, pembuluh angkut dan stomata. Sel-sel epidermis atas dan bawah tidak mempunyai kloroplas sehingga fotosintesis tidak terjadi di sana.
Epidermis atas berperan sebagai pelindung bagi bab dalam daun.
Stomata mempunyai lubang yang diapit oleh dua sel penjaga. Fungsi stomata yakni untuk pertukaran udara, yaitu membiarkan CO2 masuk dan mengeluarkan O2.
Pembuluh angkut teridiri dari xylem dan floem. Pembuluh ini merupakan bab dari sistem transportasi tumbuhan.
Fungsi xylem yakni untuk mengangkut air dan zat hara ke daun dan fungsi xylem yakni untuk mengangkut nutrisi dari daun kemudian diedarkan ke seluruh bab tumbuhan.
Jaringan mesofil daun tersusun atas banyak kloroplas dan disinilah proses fotosintesis terjadi.
Gambar mesofil sanggup kita lihat pada gambar dibawah.
 |
| Gambar bagian-bagian daun terdiri atas kutikula, mesofil, stoma, sel penyangga, xilem dan floem. |
Klorofil
Struktur dari kloroplas terdiri dari membran luar dan dalam, ruang intermembran, stroma dan tilakoid yang ditumpuk pada grana. Sementara bab dari klorofil hanya terdiri dari membran dari tilakoid.Klorofil terlihat hijau alasannya yakni berfungsi untuk menyerap cahaya merah dan biru, dengan begitu warna-warna tersebut tidak sanggup dilihat oleh mata kita. Warna hijau pada klorifil yakni cahaya hijau yang tidak diserap oleh daun dan hasilnya hingga pada mata kita. Itulah kenapa daun tampak hijau.
 |
| Gambar klorofil dan bagian-bagiannya |
Namun, cahaya merah dan biru yakni energi yang diserap untuk melaksanakan fotosintesis. Cahaya hijau yang sanggup kita lihat merupakan cahaya yang tidak sanggup diserap oleh tumbuhan, dengan demikian tidak sanggup dipakai untuk melaksanakan fotosintesis.
Dalam proses fotosintesis perubahan energi yang terjadi yakni karbondioksida dan air diubah menjadi glukosa oksigen dengan pertolongan cahaya matahari dan klorofil. Reaksi kimia yang keseluruhan yang terlibat dalam fotosintesis adalah:
6CO2 + 6H2O (+ energi cahaya) -> C6H12O6 + 6O2.
Jadi, tumbuhan mendapat energi cahaya matahari, karbon dioksida, dan air untuk proses fotosintesis dan mengubahnya menjadi energi dalam bentuk glukosa.
Oksigen (O2) yang dihasilkan tumbuhan yakni O2 yang kita hirup. Oleh alasannya yakni itu tumbuhan disebut sebagai sumber kehidupan, alasannya yakni tanpanya kita tidak sanggup hidup. Maka sangat penting bagi kita untuk tetap menjaga kelestarian hutan dan tumbuhan disekitar kita.
Proses Fotosintesi
Proses fotosintesis terdiri dari reaksi jelas dan reaksi gelap, untuk pembahasan lebih lanjut sanggup dilihat pada paragraph dibawah ini.
 |
| Proses fotosintesis di dalam kloroplas |
Proses fotosintesis di dalam kloroplas dibagi menjadi dua, yaitu reaksi gelap dan terang.
Reaksi Terang
Reaksi jelas terjadi dalam membran tilakoid dan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Karena membutuhkan cahaya, reaksi kimia ini harus terjadi pada siang hari.
Klorofil dan pigmen lain diantaranya beta-karoten yang berada dalam kelompok membran dalam tilakoid terlibat dalam reaksi terang.
Masing-masing pigmen yang berbeda warna sanggup menyerap warna yang sedikit berbeda dari cahaya dan menghasilkan energi ke molekul klorofil sentra untuk melaksanakan fotosintesis.
Bagian tengah dari struktur kimia dari molekul klorofil yakni cincin porfirin, yang terdiri dari cincin beberapa karbon dan nitrogen dengan ion magnesium di tengah.
Energi yang dihasilkan melalui reaksi jelas disimpan dengan membentuk zat kimia yang disebut ATP (adenosin trifosfat).
ATP yakni suatu senyawa yang dipakai oleh sel untuk penyimpanan energi. Senyawa kimia ini terbuat dari adenin nukleotida yang terikat pada gula ribosa dan yang terikat dengan tiga gugus fosfat. Molekul ini sangat ibarat dengan blok bangunan untuk DNA kita.
Reaksi gelap
Reaksi gelap terjadi di stroma dalam kloroplas, dan mengubah CO2 menjadi gula. Reaksi ini tidak memerlukan cahaya secara langsung, tapi membutuhkan produk dari hasil reaksi jelas (ATP dan zat kimia lain yang disebut NADPH).
 |
| Diagram proses reaksi gelap atau siklus calvin |
Reaksi gelap melibatkan siklus yang disebut siklus Calvin dimana CO2 dan energi dari ATP dipakai untuk membentuk gula. Perhatikan baik-baik bahwa produk pertama fotosintesis yakni senyawa tiga karbon yang disebut gliseraldehida 3-fosfat. Dua di antaranya bergabung untuk membentuk molekul glukosa.
Tumbuhan C3, C4 dan CAM
Untuk mengatasi kondisi suhu yang sangat panas, cuaca kering, gurun dan menghemat air.
Beberapa tumbuhan (misalnya kaktus dan nanas) yang hidup di habitat sangat panas atau kawasan kering ibarat gurun hanya membuka stomata mereka pada malam hari saat cuaca dingin.
Kenapa?
Dengan menutup stomata pada siang hari, tumbuhan gurun tidak akan kehabisan cadangan air.
Tapi..
Tumubuhan gurun tidak punya kesempatan untuk mendapat CO2 yang diperlukan untuk reaksi gelap pada siang hari.
Solusinya, pada malam hari saat tumbuhan jenis ini sanggup membuka stomata mereka dan menyerap CO2, tumbuhan ini menggabungkan CO2 menjadi senyawa organik di aneka macam tempat penyimpanannya.
Pada siang hari, saat reaksi jelas terjadi dan ATP tersedia (tapi stomata-stomata harus tetap tertutup), mereka mengambil CO2 dari senyawa organik dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin.
Tumbuhan ibarat ini disebut tumbuhan CAM. CAM merupakan akronim dari metabolisme asam crassulacean. Proses ini terjadi sesudah kelompok tumbuhan Crassulaceae diteliti dan proses ini pertama kali ditemukan.
Selain tumbuhan CAM, ada juga tumbuhan lain yang disebut tumbuhan C3 da C4.
Tumbuhan C3 yakni adalah tumbuhan yang umumnya berada di wiliyah dingin. Jenis tumbuhan ini sanggup melaksanakan fotosintesis lebih baik dari tumbuhan C4 di bawah suhu 25 C. Fiksasi CO2 pada tumbuhan C3 terjadi secara pribadi oleh siklus Calvin.
Contoh tumbuhan C3 yakni gandum, pada dan kedelai.
Tumbuhan C4 yakni adalah tumbuhan yang hampir mempunyai cara kerja yang sama dengan tumbuhan C3 tapi harus membentuk molekul C4 terlebih dahulu sebelum terjadi fiksasi Co2.
Contoh tumbuhan C4 yakni jagung dan tebu.
Itulah perbedaan tumbuhan C3, C4 dan CAM.
Download Materi Fotosintesis dalam Bentuk PDF:
Download Fotosintesis PDF 726 KB
Kami juga menyediakan materi perbedaan sel tumbuhan dan sel binatang dalam PDF. Klik link dibawah untuk membacanya:
Perbedaan sel binatang dan sel tumbuhan.
Sekian semoga materi fotosintesis dan file PDF-nya bermanfaat.
Terima kasih. Sumber http://www.biologi-sel.com