Fotosintesis adalah proses di mana tanaman membuat makanan menggunakan karbon dioksida, air dan sinar matahari. Karbon dioksida memasuki tanaman melalui pori-pori kecil di daunnya, yang disebut stomata. Air mengalir ke daun melalui pembuluh darah di tanaman setelah diserap oleh akar.
Dalam proses fotosintesis, energi dari sinar matahari digunakan untuk membuat glukosa dari CO2 dan H2HAI. Glukosa ini memberikan nutrisi bagi tanaman. Karena banyak bentuk kehidupan yang lebih tinggi bergantung pada tumbuhan untuk makan dan oksigen untuk bernafas, proses ini sangat penting untuk kelangsungan hidup ekosistem.
catatan: Fotosintesis juga terjadi pada alga dan beberapa jenis bakteri. Fokus posting ini adalah pada fotosintesis pada tumbuhan.
Lokasi Fotosintesis
Fotosintesis terjadi pada kloroplas yang terdapat pada daun dan batang hijau tumbuhan. Satu daun memiliki puluhan ribu sel yang masing-masing memiliki 40 hingga 50 kloroplas.
Setiap kloroplas dibagi menjadi banyak kompartemen berbentuk cakram yang disebut tilakoid, yang tersusun vertikal seperti tumpukan kue dadar. Setiap tumpukan disebut granum (jamaknya adalah grana) yang tersuspensi dalam cairan yang disebut stroma. Itu
reaksi bergantung cahaya terjadi di grana; reaksi bebas cahaya terjadi di stroma kloroplas.Dua Tahap Fotosintesis
Meskipun seluruh proses dapat memakan waktu kurang dari satu menit, proses fotosintesis sebenarnya agak rumit.
Ada dua langkah fotosintesis: reaksi terang (bagian foto) dan reaksi gelap yang juga dikenal sebagai Siklus Calvin (bagian sintesis), dan setiap fase fotosintesis memiliki beberapa langkah.
Reaksi Tergantung Cahaya Light
Langkah pertama fotosintesis menggunakan energi cahaya untuk membuat molekul pembawa energi yang akan digunakan dalam proses kedua. Dikenal sebagai reaksi terang, reaksi ini menggunakan energi matahari secara langsung. Ratusan molekul pigmen terkandung dalam fotosenter di membran tilakoid dan bertindak sebagai antena untuk menyerap cahaya dan mentransfer energi ke molekul klorofil.
Pigmen fotosintesis ini memungkinkan tanaman menyerap sinar matahari, yang diperlukan untuk memulai proses. Cahaya menggairahkan elektron, menyebabkan keadaan energi yang lebih tinggi. Ini menghasilkan konversi energi dari matahari menjadi energi kimia yang menyediakan makanan untuk tanaman.
Molekul klorofil pada tumbuhan membentuk pusat reaksi yang mentransfer elektron berenergi tinggi ke molekul akseptor, yang kemudian ditransfer melalui serangkaian pembawa membran. Elektron berenergi tinggi ini melewati antar molekul dan menghasilkan pembagian molekul air menjadi oksigen, ion hidrogen, dan elektron.
Pada langkah pertama ini, serangkaian reaksi menyebabkan energi matahari diubah menjadi energi kimia dan dalam dua reaksi terpisah fotosistem, elektron secara berurutan ditransfer untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP) dan nikotin adenin dinukleotida fosfat (NADP+).
Beberapa elektron berenergi tinggi kemudian mereduksi NADP+ ke NADPH. Oksigen yang dihasilkan berdifusi keluar dari kloroplas dan keluar ke atmosfer melalui pori-pori di daun. ATP dan NADPH yang dihasilkan pada tahap pertama ini digunakan pada langkah berikutnya di mana glukosa dibuat.
Reaksi Independen Ringan
Proses fotosintesis kedua menghasilkan biosintesis karbohidrat dari CO2. Dalam fase bebas cahaya (sebelumnya dikenal sebagai gelap), NADPH yang dibuat pada langkah pertama menyediakan hidrogen yang akan membentuk glukosa sedangkan ATP yang terbentuk dalam reaksi yang bergantung pada cahaya menyediakan energi yang diperlukan untuk mensintesisnya.
Juga dikenal sebagai Siklus Calvin, fase ini terjadi di stroma dan menghasilkan produksi sukrosa, yang selanjutnya akan digunakan sebagai sumber makanan dan energi bagi tumbuhan. Dinamakan untuk Melvin Calvin, fase ini menggunakan ATP dan NADPH yang dibuat pada fase pertama, bersama dengan enzim ribulosa bifosfat karboksilase yang ditemukan di kloroplas.
Di sini ribulosa berfungsi sebagai katalis, untuk “memperbaiki” molekul karbon yang kemudian diubah menjadi karbohidrat yang berfungsi sebagai sumber energi bagi tanaman.