Fotosintesis
merupakan kata yang berasal dari bahasa Yunani, yakni foto dan synthesis. Foto
sendiri diartikan sebagai cahaya sedangkan synthesis merupakan kata yang
bermakna menggabungkan atau penggabungan. Kata fotosintesis sering digunakan
dala lingkup kajian ilmu biologi. Apa sebenarnya fotosintesis tersebut? Secara
sederhana, ia bisa diartikan sebagai proses pembuatan makanan yang dilakukan
oleh tumbuhan berwarna hijau dengan melibatkan cahaya matahari di dalamnya.
Selain matahari, proses fotosintesis ini juga melibatkan beberapa enzim. Proses
fotosintesis ini biasa dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan, beberapa jenis alga dan
juga bakteri dalam rangka menghasilkan energi yang akan digunakan dalam
berbagai aktifitas. Energi tersebut biasa juga disebut dengan nutrisi.
Daun
pada tumbuhan memiliki fungsi utama yakni sebagai tempat terjadinya proses
fotosintesis. Sebenarnya, fotosintesis tak hanya penting bagi tumbuhan tetapi
juga bagi semua makhluk hidup yang menghuni bumi. Mengapa? Sebab oksigen yang
ada di bumi ini sebagian besar diproduksi oleh tumbuhan. Hal inilah yang
menjadikan pepohonan sering dijuluki paru-paru planet bumi. Organisme yang
melakukan proses fotosintesis dikenal dengan nama fototrof. Fotosintesis
sebenarnya merupakan salah satu cara asimilasi karbon sebab pada proses
fotosintesis , karbon bebas kemudian diikat sehingga menjadi gula.
Proses
fotosintesis pada terdapat pada tumbuhan hijau yang bersifat autotrof yakni
bisa menyusun makanannya sendiri. Melalui daun, tumbuhan menyerap molekul
karbondioksida juga air dalam rangka menghasilkan gula dan juga oksigen. Kedua
senyawa tersebut kemudian akan digunakan sebagai penyokong pertumbuhannnya.
Adapun persamaan rekaksi yang terjadi dalam proses fotosintesis adalah sebagai
berikut:
6H2O
+ 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa)
+ 6O2
Tumbuhan
yang melakukan proses fotosintesis memerlukan bantuan cahaya matahari. Mereka
mampu menyerap cahaya tersebut sebab mereka memiliki zat hijau daun atau
klorofil. Klorofil ini sendiri ada di dalam bagian organel bernama kloroplast.
Pada bagian daun tumbuhan, terdapat dua lapisan sel yang dinamai dengan mesofil.
pada bagian ini terdapat kurang lebih setengah juta kloroplast yang tersebar di
setiap millimeter persegi. Cahaya matahari selanjutnya akan melewati lapisan
epidermis yang tanpa warna kemudian melaju menuju mesofil. Pada bagian inilah
sebagian besar kegiatan fotosintesis berlangsung.
Proses
fotosintesis ini sendiri cukup kompleks dan masih dalam penelitian beberapa
ahli. Masih ada banyak hal yang belum berhasil diungkapkan. Mengapa proses ini
kompleks? Sebab ia melibatkan hampir semua cabang ilmu sains, misalnya
bilologi, kimia dan juga fisika. Organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis
adalah daun tepatnya pada bagian stomata atau mulut daun. Proses fotosintesis
ini terdiri atas dua rangkaian reaksi yakni reaksi terang dan juga reaksi
gelap. Dinamakan rekasi terang sebab prosesnya membutuhkan cahaya. Sementara
itu reakasi gelap adalah proses fotosintesis yang tidak lagi melibatkan cahaya
tetapi hanya karbondioksida.
REAKSI TERANG |
Dalam
proses fotosintesis, reaksi terang merupakan proses yang pada akhirnya menghasilkan
ATP juga NADPH2. Dalam rekasi ini diperlukan molekul air. Proses rekasi terang
dimulai dengan menangkap foton yang dilakukan oleh pigmen klorofil yang
berperan sebagai antena. Di dalam daun, cahaya akan diserap melalui molekul
klorofil dan kemudian dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Fotosintesis dimulai
pada saat cahaya mulai mengionisasi molekul klorofil dan kemudian terjadi
pelepasan electron. Pada Reaksi ada 2 siklus yaitu siklus siklik dan siklus nonsiklik perbedaannya sebagai berikut :
FOTOFOSFORILASI
SIKLIK
|
FOTOFOSFORILASI
NONSIKLIK
|
Hanya melibatkan fotosistem I
|
Melibatkan fotosistem I & II
|
Menghasilkan ATP
|
Menghasilkan ATP, NADPH & O2
|
Tidak terjadi fotolisis air
|
Terjadi fotolisis air untuk
menutupi kekurangan electron pada fotosistem II
|
REAKSI GELAP |
Sementara
itu, apa yang dimaksud dengan reaksi gelap adalah proses dimana ATP dan juga
NADPH yang dihasilkan dalam proses sebelumnya kemudian menghasilkan sejumlah
proses atau reaksi biokimia.Pada tumbuhan sendiri, reaksi biokimia ini akan
terjadi siklus calvin dimana karbondioksida akan diikat dengan tujuan membentuk
ribose dan lebih lanjut akan menjadi glukosa. Reaksi ini tidak bergantung pada
ada atau tidaknya cahaya matahari.
Laju
proses fotosintesis pada tumbuhan bisa berlangsung dengan laju maksimal jika
unsur-unsur pendukungnya terpenuhi yakni antara lain: cahaya, konsentrasi
karbondiosida, suhu, kadar air, jumlah fotosintesis atau hasil fotosintesis dan
kemudian tahap pertumbuhan tanaman itu sendiri.