Menurut sejumlah ahli, fotosintesis merupakan suatu reaksi yang akan terjadi pada tanaman agar dapat memperoleh glukosa dan oksigen dengan bantuan cahaya matahari. Singkatnya, proses ini kemudian sama dengan cara makhluk hidup lainnya dalam mendapatkan asupan energi.
Pelajaran tentang fotosintesis biasanya sudah diberikan ketika seseorang menginjak bangku sekolah menengah pertama (SMP). Meski demikian, tidak ada salahnya jika materi ini dipelajari kembali karena memang erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Dihimpun dari sejumlah sumber, berikut di bawah ini penjelasan tentang apa itu fotosintesis dan bagaimana proses alamiah ini terjadi pada tanaman. Jadi, simak penjelasan tentang fotosintesis sampai habis, Grameds.
Daftar Isi
Pengertian Fotosintesis
Fotosintesis sebagai suatu sebuah kejadian alamiah yang terjadi secara berulang-ulang pada tanaman. Daun sebagai suatu organ utama pada tumbuhan yang menjadi tempat berlangsungnya fotosintesis. Selain pada tanaman, fotosintesis kemudian menjadi proses alami yang sangat berperan penting terhadap kehidupan organisme, seperti pada manusia dan hewan. Hal ini karena ketika proses fotosintesis terjadi, maka akan menghasilkan oksigen yang diperlukan oleh makhluk hidup untuk bernapas.
Setelah itu, fotosintesis juga akan turut membantu mendaur ulang karbondioksida (CO2) yang dihasilkan pada sistem pernapasan. Dengan begitu, polusi udara pun bisa berkurang berkat adanya fotosintesis.
Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), kata fotosintesis ini memiliki arti sebagai pemanfaatan energi cahaya pada tumbuhan atau bakteri untuk kemudian mengubah karbondioksida serta air menjadi karbohidrat. Dalam prosesnya, fotosintesis kemudian akan menghasilkan fotosintesis bersih jika jumlah hasil fotosintesis ini telah dikurangi oleh respirasi. Materi mengenai fotosintesis juga kerap dibahas dalam ilmu fisiologi tumbuhan.
Dengan mengetahui ilmu ini, maka kita bisa mengetahui lebih dalam betapa pentingnya sinar matahari dalam proses fotosintesis terutama dalam menghasilkan karbohidrat dari suatu bahan baku anorganik berupa air serta karbondioksida. Nantinya, karbohidrat ini kemudian akan menjadi nutrisi sekaligus sumber energi bagi tumbuhan. Karbohidrat ini akan disimpan sebagai cadangan makanan. Ketika tumbuhan dikonsumsi manusia atau oleh hewan, maka akan terjadi suatu perpindahan energi.
Proses Fotosintesis
Dalam prosesnya, perubahan kimiawi ini kemudian sangat membutuhkan 4 hal ini, yaitu diantaranya air, karbondioksida, klorofil, dan sinar matahari. Berikut dibawah ini proses terjadinya fotosintesis yang perlu kamu ketahui:
- Tumbuhan akan memperoleh air dari dalam tanah yang kemudian diserap oleh akar, dan dari akar ini disalurkan dengan menggunakan sistem transportasi yaitu jaringan xilem serta jaringan floem yang kemudian disebarkan ke seluruh organ tubuh tumbuhan termasuk daun.
- Karbondioksida akan diperoleh dari udara yang kemudian masuk melalui stomata. Letak stomata ini terdapat di bagian bawah daun.
- Lalu, fotosintesis terjadi pada area daun. Proses fotosintesis ini juga akan terjadi ketika klorofil pada daun sudah menangkap sinar matahari, yang kemudian sinar tersebut akan digunakan untuk mengubah air serta karbondioksida menjadi gula dan oksigen.
- Gula yang dihasilkan dari fotosintesis bisa langsung dimanfaatkan oleh tumbuhan, atau dapat disimpan dalam organ lain pada tanaman, contohnya pada buah.
- Selain gula, oksigen yang dihasilkan nantinya akan keluar melalui stomata lalu ke udara. Oksigen ini jugalah yang digunakan manusia dan hewan untuk bernafas.
- Melalui reaksi polimerisasi, glukosa ataupun gula yang dihasilkan melalui proses ini akan disusun menjadi suatu zat pati atau amilum. Zat patinya ini kemudian akan disimpan di dalam akar tumbuhan
Rangkaian Terjadinya Fotosintesis
Menurut buku Superlengkap Biologi SMP, tumbuhan hijau kemudian akan memperoleh makanan dengan cara memproduksinya sendiri. Proses inilah yang kemudian dinamakan dengan fotosintesis. Tumbuhan hijau juga sebagai produsen yang kemudian dapat mengubah zat-zat anorganik menjadi organik. Mengingat hanya tumbuhan hijau saja yang dapat melakukan fotosintesis, maka hewan dan manusia kemudian memerlukan tumbuhan ini untuk dijadikan sebagai bahan makanan sendiri.
Seperti yang sudah disebutkan di atas, fotosintesis kemudian hanya dapat terjadi pada suatu organisme yang memiliki klorofil. Klorofil sebagai suatu pigmen tumbuhan yang terdapat pada kloroplas. Pewarna hijau alami ini kemudian berfungsi menyerap energi dari sinar matahari. Manusia juga dapat merasakan manfaat klorofil bagi kesehatan dengan cara mengkonsumsi berbagai sayuran berdaun hijau, misalnya saja pada bayam atau rumput gandum (wheatgrass).
Proses fotosintesis ini kemudian terdiri dari dua rangkaian yang dibagi kepada kebutuhan cahaya serta tempat terjadinya. Berikut di bawah ini penjelasan lengkap tentang rangkaian proses fotosintesis pada tumbuhan serta organisme yang memiliki pigmen hijau alami:
Reaksi Terang
Dalam reaksi terang terdapat reaksi hill yang kemudian sangat membutuhkan cahaya dalam proses pembuatan gula serta oksigen. Energi cahaya yang ditangkap oleh klorofil berfungsi sebagai pemecah molekul air. Pemecahan molekul air ini disebut juga sebagai fotolisis.
Sementara itu, pada jenis pigmen klorofil yang berbeda, hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besaran foton (energi cahaya) yang kemudian berbeda pula. Grana merupakan tempat berlangsungnya reaksi terang. Grana ini berupa tumpukan tilakoid. Energi cahaya dalam grana kemudian akan membantu untuk mempercepat pelepasan elektron dari fotosistem yang berada di dalam membran tilakoid.
Tilakoid, protein, serta molekul lainnya yang berada di dalam sel-sel daun yang kemudian akan membentuk fotosistem. Fotosistem merupakan tempat dari ratusan molekul pigmen fotosintesis. Fotosistem ini terbagi menjadi dua, yaitu fotosistem 1 dan fotosistem II. Kemudian, keduanya akan bekerja sama untuk menghasilkan ATP serta NADPH2 sebagai produk utama dari reaksi terang.
Reaksi Gelap
Reaksi gelap memiliki istilah yaitu siklus Calvin-Benson. Dalam reaksi gelap ataupun pada reaksi calvin tidak membutuhkan cahaya matahari dalam proses menghasilkan gula serta oksigen. Fenomena reaksi gelap in kemudian terjadi setelah reaksi terang.
Reaksi gelap merupakan proses ATP dan NADPH dibuahi oleh CO2 lalu menjadi gula. Stroma juga merupakan tempat berlangsungnya reaksi gelap. Di Stroma terjadi fiksasi, reduksi, serta regenerasi. Adapun fase yang terjadi pada stroma, yaitu:
- Pengikatan (fiksasi) CO2
- Reduksi
- Pembentukan RuBP (Ribulosa Bifosfat).
Reaksi gelap ini kemudian terbagi melalui beberapa proses, diantaranya karbon dioksida yang diikat oleh RuBp melahirkan fosfogliserat (PGA). PGA direduksi melahirkan PGAL (phosphoglyceraldehyde). PGAL kemudian akan diregenaris menjadi glukosa dan RuBp.
Syarat-Syarat Terjadinya Fotosintesis
Tempat terjadinya fotosintesis ialah pada bagian daun. Lalu, supaya tumbuhan bisa lebih cepat dalam menghasilkan karbohidrat pada proses fotosintesis, maka terdapat sejumlah syarat yang kemudian harus dipenuhi seperti diantaranya berikut ini:
- Daun ini terdiri atas sel-sel yang tersusun teratur sehingga kemudian cahaya matahari dapat diterima secara efisien.
- Sel-sel yang tersusun teratur ini harus mengandung kloroplas di dalamnya.
- Di antara sel-sel yang tersusun secara teratur tersebut, terdapat ruang antar sel sehingga kemudian udara dan luar dapat masuk dengan melalui ruang antar sel tersebut.
- Sel-sel yang tersusun rapat ini harus dilindungi oleh jaringan epidermis agar kemudian tidak tercerai berai.
Faktor yang Memengaruhi Fotosintesis
Cahaya
Cahaya sebagai suatu komponen utama agar fotosintesis yang dapat berlangsung dengan tepat:
Intensitas Cahaya
Pada Setiap tanaman memiliki kebutuhan cahayanya berbeda-beda. Tanaman jenis C3 (yaitu kacang-kacangan, kapas, kedelai, kentang serta gandum) toleransi akan cahayanya sangat rendah, sehingga ketika mereka terpapar intensitas cahaya tinggi, tidak akan meningkatkan intensitas fotosintesisnya. Sementara pada jenis tanaman C4 (tebu, jagung, dan sorgum) toleransi pada cahayanya sangat tinggi. Pada intensitas cahaya yang tinggi kemudian akan membantu meningkatkan intensitas fotosintesis.
Panjang Gelombang Cahaya
Setiap spektrum warna kemudian mempunyai panjang gelombang berbeda-beda. Namun klorofil dapat menyerap warna merah dan biru dengan lebih banyak, karena panjang gelombang cahayanya sangat efektif.
Suhu
Semua tumbuhan akan membutuhkan suhu yang berbeda-beda. Untuk tanaman C3, suhu optimal yang kemudian dibutuhkan sekitar 20-26℃. Sementara untuk tanaman C4 suhu optimal yang dibutuhkan untuk berfotosintesis sekitar 35-40℃. Ketika tanaman sudah dewasa, maka semua jaringan pada tumbuhan atau tanaman kemudian akan terbentuk dengan semakin sempurna, sehingga dapat membantu untuk meningkatkan efektifitas serta laju proses fotosintesis.
Konsentrasi Karbon Dioksida (CO2) dan Oksigen (O2)
Karbon dioksida akan sangat mempengaruhi suatu fotosintesis. Semakin tinggi konsentrasi karbon dioksida di udara, maka laju fotosintesis akan semakin meningkat. Berbeda jauh dengan karbon dioksida, dengan semakin banyak konsentrasi O2, maka akan membuat intensitas fotosintesis menjadi semakin menurun.
Air dan Kandungan Hara
Proses fotosintesis kemudian akan terganggu jika suatu tumbuhan kekurangan air. Begitu juga dengan air yang melimpah, hal ini juga akan mengganggu proses fotosintesis. Klorofil juga sangat membutuhkan unsur Mg (magnesium) serta N (nitrogen). Saat kekurangan kedua unsur ini akan membuat laju fotosintesis menjadi semakin menurun.
Manfaat Fotosintesis
Manfaat proses fotosintesis serta proses kimiawi yang terjadi di organisme autotrof tak hanya bermanfaat pada tumbuhan, namun juga bermanfaat bagi seluruh makhluk hidup. Adapun beberapa manfaat fotosintesis yang perlu kamu, antara lain:
Menghasilkan Oksigen untuk Makhluk Hidup
Dalam proses fotosintesis, tanaman juga akan membantu mengeluarkan produk sampingan yaitu diantaranya oksigen. Oksigen ini sendiri sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup untuk bernapas. Selain itu, pada saat perubahan kimiawi ini terjadi tumbuhan kemudian akan menyerap karbon dioksida yang berasal dari polusi. Ketika karbon dioksida diserap, maka udara yang ada di sekitar tumbuhan kemudian akan terasa semakin bersih dan segar.
Membentuk Buah dan Umbi pada Tumbuhan
Buah serta umbi merupakan cadangan makanan hasil dari proses kimiawi ini. Buah serta umbi juga dapat dimanfaatkan oleh manusia serta hewan sebagai sumber makanan. Buah dan umbi ini mengandung vitamin serta senyawa yang bermanfaat bagi tubuh manusia.
Menghasilkan Glukosa
Selain oksigen dan buah, terdapat juga glukosa. Glukosa pada tumbuhan ini kemudian digunakan sebagai bahan bakar dalam membangun zat makanan lainnya, seperti pada lemak atau protein. Kedua zat ini dibutuhkan pada hewan dan manusia terutama protein juga sangat baik bagi tubuh. Hal ini karena protein dapat memperbaiki sel serta membantu meningkatkan kekebalan tubuh manusia.
Melembapkan Udara di Lingkungan Sekitar
Kelembapan udara 10% alami berasal dari tanaman. Kelembapan yang meningkat ini kemudian akan memberikan efek kepada manusia, yaitu efek menenangkan, mengatasi lelah, serta membuat tidur jadi lebih nyenyak.
Menghasilkan Bahan Makanan
Fungsi utama dari suatu proses fotosintesis, adalah kemampuannya dalam menghasilkan makanan. Misalnya,buah, umbi-umbian dan glukosa. Kandungan zat makanan di tumbuhan ini sendiri sangat bermanfaat untuk dikonsumsi oleh manusia serta hewan. Oleh sebab itu, kemampuan tumbuhan dalam merubah energi sinar matahari menjadi energi kimia (zat makanan) kemudian selalu menjadi mata pada suatu rantai makanan.
Penutup
Berdasarkan pada semua penjelasan di atas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa fotosintesis adalah sebuah proses penyusunan senyawa yang sederhana untuk menjadi senyawa yang kompleks, pada bagian tumbuhan yang kemudian mengandung klorofil.
Proses fotosintesis juga akan membantu menghasilkan produk utama berupa karbohidrat yang disimpan sebagai suatu cadangan makanan diantaranya pada buah. Proses ini juga akan sangat memerlukan bantuan cahaya matahari. Saat buah disantap oleh para makhluk hidup lainnya, maka sudah terjadilah suatu fenomena perpindahan energi.
Tanpa air, manusia, hewan, dan tumbuhan takkan dapat bertahan hidup di Bumi. Kenapa bisa begitu ya? Ayo kita cari tahu! Jelajahi siklus air serta cara memanfaatkan dan menghemat air. Selidiki sifat dan wujud air. Membuat gunung es, filter air, kolam mini, dan pelangi sendiri!
Seri Ada Apa di Bumi? memuat fakta-fakta sains yang menarik. Dilengkapi berbagai eksperimen untuk mengasah kreativitas, buku ini mengajak anak-anak menjelajahi dunia sekitar dengan cara yang menyenangkan.
Sumber : https://www.gramedia.com/literasi/fotosintesis-adalah/
