Tumbuhan dan ganggang bertindak sebagai bank makanan dunia berkat kekuatan fotosintesisnya yang luar biasa. Dalam proses fotosintesis, sinar matahari dikumpulkan oleh organisme hidup dan digunakan untuk menghasilkan glukosa dan senyawa berbasis karbon yang kaya energi lainnya.
Para ilmuwan menemukan tiga tahap proses itu menarik, dan Pusat Bioenergi dan Fotosintesis di Arizona State University bahkan berpendapat pentingnya fotosintesis relatif terhadap proses biologis lainnya.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Proses pertukaran energi dalam fotosintesis dinyatakan sebagai 6H2O + 6CO2 + energi cahaya → C6H12HAI6 (glukosa: gula sederhana) + 6O2 (oksigen).
Apa Itu Fotosintesis?
Fotosintesis adalah proses kompleks yang dapat dibagi menjadi dua atau lebih tahap, seperti reaksi yang bergantung pada cahaya dan tidak bergantung pada cahaya. Model tiga tahap fotosintesis dimulai dengan penyerapan sinar matahari dan berakhir pada produksi glukosa.
Tumbuhan, alga, dan bakteri tertentu diklasifikasikan sebagai:
Makanan bukan satu-satunya kontribusi fotosintesis. Energi yang tersimpan di bahan bakar fosil dan kayu digunakan untuk memanaskan rumah, bisnis dan industri. Para ilmuwan mempelajari tahapan fotosintesis untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana autotrof menggunakan energi matahari dan karbon dioksida untuk menghasilkan senyawa organik. Temuan penelitian dapat mengarah pada metode baru produksi tanaman dan peningkatan hasil.
Proses Fotosintesis: Tahap 1: Memanen Energi Radiant
Ketika seberkas sinar matahari mengenai tanaman berdaun hijau, proses fotosintesis dimulai.
Langkah pertama fotosintesis terjadi di kloroplas dari sel tumbuhan. Foton cahaya diserap oleh pigmen yang disebut klorofil, yang berlimpah di membran tilakoid setiap kloroplas. Klorofil tampak hijau bagi mata karena tidak menyerap gelombang hijau pada spektrum cahaya. Ini mencerminkan mereka sebagai gantinya, jadi itulah warna yang Anda lihat.
Tumbuhan mengambil karbon dioksida melalui stomata (bukaan mikroskopis dalam jaringan) untuk digunakan dalam fotosintesis. Tumbuhan terjadi dan mengisi oksigen di udara dan laut.
Tahap 2: Mengubah Energi Radiant
Setelah energi radiasi dari sinar matahari diserap, tanaman mengubah energi cahaya menjadi bentuk energi kimia yang dapat digunakan untuk bahan bakar sel-sel tanaman.
Di reaksi bergantung cahaya terjadi selama tahap kedua dari proses fotosintesis, elektron tereksitasi dan terpisah dari molekul air, meninggalkan oksigen sebagai produk sampingan. Elektron hidrogen dari molekul air kemudian pindah ke pusat reaksi dalam molekul klorofil.
Di pusat reaksi, elektron melewati rantai transpor, dibantu oleh enzim ATP sintase. Energi hilang saat elektron tereksitasi turun ke tingkat energi yang lebih rendah. Energi dari elektron ditransfer ke adenosin trifosfat (ATP) dan nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) tereduksi, yang biasa disebut sebagai “mata uang energi” sel.
Tahap 3: Menyimpan Energi Radiant
Tahap terakhir dari proses fotosintesis dikenal sebagai siklus Calvin-Benson, di mana tanaman menggunakan karbon dioksida atmosfer dan air dari tanah untuk mengubah ATP dan NADPH. Reaksi kimia yang membentuk siklus Calvin-Benson terjadi di stroma kloroplas.
Tahap proses fotosintesis ini adalah tidak tergantung cahaya dan bisa terjadi bahkan di malam hari.
ATP dan NADPH memiliki umur simpan yang pendek dan harus diubah dan disimpan oleh pabrik. Energi dari molekul ATP dan NADPH memungkinkan sel untuk menggunakan atau "memperbaiki" karbon dioksida atmosfer, menghasilkan produksi gula, asam lemak dan gliserol pada tahap ketiga fotosintesis. Energi yang tidak dibutuhkan tanaman segera disimpan untuk digunakan nanti.
