Proses Fotosintesis pada Tumbuhan

Proses Fotosintesis pada Tumbuhan

Proses Fotosintesis pada TumbuhanProses Fotosintesis pada Tumbuhan

Fotosintesis adalah proses di mana sel-sel menggunakan energi radiasi dari sinar matahari untuk mensintesis menghasilkan senyawa kimia (seperti karbohidrat) dari sumber karbon anorganik sederhana. Semua organisme membutuhkan senyawa organik untuk membentuk protein, karbohidrat, asam nukleat, dan lipid – yang merupakan komponen biomolekul dari sel, membran, dan organelnya. Sementara semua organisme heterotrofik seperti hewan, jamur, beberapa protista, dan beberapa bakteri harus memenuhi kebutuhan nutrisi dan energi mereka menggunakan sumber eksternal senyawa organik, organisme autotrofik memiliki kemampuan untuk menghasilkan molekul organik menggunakan karbon dioksida (CO2) sebagai sumber karbon utama mereka. Konversi senyawa karbon anorganik menjadi senyawa organik memerlukan banyak energi.

Organisme fotoautotrof memiliki pigmen khusus yang mampu mengumpulkan energi dari sumber cahaya dan mengubahnya menjadi bentuk energi kimia yang akan digunakan organisme tersebut untuk mensintesis senyawa karbon dari CO2 yang diambil dari atmosfer. Tumbuhan, alga, dan berbagai jenis bakteri mampu melakukan fotosintesis, oleh karena itu organisme-organisme ini merupakan organisme yang menjadi dasar dari rantai makanan. Mereka berperan sebagai produsen yang menjadi sumber makanan organisme lain yang tidak mampu mengolah senyawa anorganik menjadi senyawa organik. Fotosintesis menghasilkan sekitar 160 miliar metrik ton karbohidrat setiap tahunnya, fotosintesis juga menghasilkan oksigen di atmosfer kita yang berguna untuk mendukung kehidupan aerobik di bumi.

Proses fotosintesis terdiri dari dua tahap utama. Tahap pertama meliputi reaksi yang bergantung pada cahaya (reaksi terang), di mana elektron menyerap energi cahaya dari matahari. Sedangkan pada tahap kedua, yaitu reaksi yang tidak bergantung pada cahaya (reaksi gelap), sel menggunakan elektron berenergi tinggi untuk membentuk ikatan kovalen antara atom karbon, membangun karbohidrat sederhana (CH2O)n. Air (H2O) berfungsi sebagai sumber asli dari elektron energi rendah; sementara molekul oksigen (O2), suatu senyawa yang sangat penting bagi banyak kehidupan organisme malah merupakan produk limbah dari proses fotosintesis. Proses keseluruhan ini dapat diringkas menjadi sebagai berikut:

cahaya
CO2 + H2O →→→ (CH2O) + O2

Dengan demikian, kita mengetahui bahwa fotosintesis melakukan proses yang berkebalikan dari proses respirasi sel, yaitu proses pemecahan senyawa organik yang dibantu dengan kehadiran O2, serta menghasilkan H2O dan CO2 sebagai produk limbahnya.

Reaksi Terang

Pada sel eukariotik, fotosintesis terjadi di organel yang disebut kloroplas. Sebuah membran ganda membungkus kloroplas, dengan membran bagian luar yang mengandung pori-pori yang memungkinkan untuk lewatnya molekul tertentu serta membran bagian dalam yang relatif kedap air. Stroma, ruang yang dibatasi oleh membran ganda ini mengandung tilakoid – kantung pipih yang tersusun dalam struktur yang disebut grana yang bentuknya menyerupai tumpukan pancake.

Sistem membran tilakoid mengandung pigmen, yaitu molekul berwarna yang menyerap cahaya dari panjang gelombang tertentu. Klorofil menyerap cahaya dengan karakteristik panjang gelombang cahaya violet-biru dan merah, yaitu cahaya yang akan memantulkan cahaya hijau – itulah kenapa kebanyakan tanaman dan ganggang (alga) tampak hijau. Jenis lain dari pigmen, seperti karotenoid, menyerap panjang gelombang cahaya yang berbeda; pigmen ini memberikan warna merah, kuning, ataupun oranye pada beberapa tanaman dan alga.

Pigmen klorofil bekerja sama dengan molekul lain dalam pengaturan yang disebut fotosistem yang tertanam dalam membran tilakoid. Ketika cahaya mengenai molekul klorofil, pigmen klorofil akan menyerap foton yang merupakan paket energi radiasi lalu memasuki keadaan tereksitasi. Pigmen yang tereksitasi ini kemudian mentransfer energi ke serangkaian pigmen lain dan akhirnya ke pusat reaksi yang berisi akseptor elektron primer. Ketika energi cahaya mencapai pusat reaksi, ia akan meningkatkan elektron dari molekul khusus klorofil dekat akseptor elektron primer ke tingkat energi yang lebih tinggi.

 

Sumber: https://veragibbons.com/power-bank-dari-sampah-menangi-lomba-teknologi-tepat-guna/

Posted on: July 28, 2020, by :