Transformasi Energi Apa yang Terjadi selama Fotosintesis?

Fotosintesis adalah proses mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menyimpannya dalam ikatan glukosa atau gula. Proses ini terjadi pada tumbuhan, bakteri dan beberapa protista, atau alga untuk menghasilkan gula sebagai makanan. Klorofil hadir dalam daun tanaman fotosintesis menangkap energi dari sinar matahari dan mengubahnya menjadi karbohidrat. Fotosintesis menggunakan karbon dioksida (CO2) dan air sebagai bahan baku untuk menghasilkan gula dan melepaskan oksigen sebagai produk sampingan.

Fotosintesis terjadi terutama di daun dan batang. Daun khas termasuk epidermis atas dan bawah, bundel pembuluh darah, mesofil dan stomata, atau pori-pori tanaman. Epidermis atas dan bawah berfungsi sebagai pelindung daun. Stomata adalah pori-pori di epidermis bawah yang berfungsi sebagai jalan keluarnya CO2 dan udara. Bundel vaskular memindahkan air, mineral dan nutrisi di sekitar tanaman. Mesofil mengandung kloroplas di membran tilakoidnya. Ini adalah tempat di mana fotosintesis terjadi.

Keseluruhan reaksi kimia di bawah fotosintesis dapat ditulis sebagai “6H2O + 6CO2 > C6H12O6+ 6O2.” Prosesnya terjadi dalam dua tahap. Tahap pertama adalah reaksi cahaya yang digunakan untuk membentuk molekul energi tinggi. Energi yang diperoleh dalam reaksi terang disimpan dalam sel dalam bentuk bahan kimia yang disebut sebagai ATP, atau adenosin trifosfat. Tahap kedua fotosintesis disebut Reaksi Siklus Calvin.

Pada bagian reaksi ini, energi kimia yang tersimpan di ATP digunakan untuk menghasilkan gula dari CO2 melalui reaksi enzimatik, atau enzim. Awalnya, CO2 bereaksi dengan senyawa lima karbon yang disebut, ribulosa bifosfat (RuBP), dikatalisis oleh enzim karboksilase oksigenase untuk menghasilkan senyawa tiga karbon yang stabil yang disebut sebagai fosfogliserat (PGA). Energi yang ditangkap dalam ATP mengubah PGA menjadi gliseraldehida 3-fosfat (G3P) yang diubah menjadi senyawa organik lainnya.

Fotosintesis sangat ditentukan oleh faktor-faktor seperti intensitas cahaya, nutrisi tanah, ketersediaan air, suhu dan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer. Penurunan ketinggian air mengurangi kelembaban dari tanah dan menutup stomata. Ini membatasi difusi karbon dioksida dan mempengaruhi fotosintesis.