Fotosintesis adalah proses dimana tanaman, dan beberapa bakteri, menggunakan energi matahari untuk menghasilkan gula. Proses ini mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, yang disimpan dalam gula. Proses ini penting karena dua alasan. Pertama, fotosintesis menyediakan energi yang digunakan oleh semua organisme lain untuk bertahan hidup. Kedua, fotosintesis menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer, menggantikannya dengan oksigen yang menopang kehidupan. Proses ini melibatkan tiga reaktan dasar dan menghasilkan tiga produk utama.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Reaktan untuk fotosintesis adalah energi cahaya, air, karbon dioksida dan klorofil, sedangkan produknya adalah glukosa (gula), oksigen dan air.
Reaktan Fotosintesis
Proses fotosintesis membutuhkan beberapa reaktan sederhana. Air adalah reaktan pertama yang dibutuhkan. Tanaman memperoleh air melalui sistem akarnya. Reaktan yang diperlukan berikutnya adalah karbon dioksida. Tanaman menyerap gas ini melalui daunnya. Reaktan terakhir yang dibutuhkan adalah energi cahaya. Tanaman menyerap energi ini melalui pigmen hijau, yang disebut klorofil. Klorofil ini terletak di dalam kloroplas tumbuhan.
Produk Fotosintesis
Proses fotosintesis menghasilkan beberapa produk. Produk pertama, dan alasan utama prosesnya, adalah gula sederhana. Gula ini, yang disebut glukosa, adalah hasil akhir dari konversi energi matahari menjadi energi kimia. Ini mewakili energi yang tersimpan yang dapat digunakan oleh tanaman, atau dikonsumsi oleh organisme lain. Oksigen juga merupakan produk fotosintesis. Oksigen ini dilepaskan ke atmosfer melalui daun tanaman. Air juga merupakan produk fotosintesis. Air ini dihasilkan dari atom oksigen dalam molekul karbon dioksida. Molekul oksigen yang dilepaskan ke atmosfer berasal secara eksklusif dari molekul air asli, bukan dari molekul karbon dioksida.
Proses Tergantung Cahaya
Fotosintesis adalah proses dua tahap. Tahap pertama disebut proses tergantung cahaya, atau reaksi terang, karena memerlukan sinar matahari. Selama tahap ini, energi cahaya diubah menjadi adenosin trifosfat (ATP) dan NADPH. ATP mewakili energi kimia yang tersimpan. Produk dari reaksi terang ini kemudian digunakan oleh tanaman selama tahap kedua dari proses fotosintesis.
Proses Cahaya-Independen
Tahap kedua dari proses fotosintesis adalah proses yang tidak bergantung pada cahaya, atau reaksi gelap. Selama tahap ini, ATP dan NADPH digunakan untuk memutuskan ikatan kimia dan membentuk ikatan baru. Ikatan molekul karbon dioksida terputus; ini memungkinkan atom karbon untuk terikat pada beberapa molekul air untuk membentuk glukosa. Atom oksigen dari karbon dioksida terikat pada atom hidrogen bebas; ikatan ini menghasilkan air. Atom oksigen bebas dari molekul air asli dilepaskan ke atmosfer.
Proses Keseluruhan
Jika dilihat secara keseluruhan, proses fotosintesis menggunakan 12 molekul air, enam karbon dioksida molekul dan energi cahaya untuk menghasilkan satu molekul glukosa, enam molekul air dan enam oksigen molekul. Ini dapat diwakili oleh persamaan kimia berikut:
12H_2O+6CO_2+\text{energi cahaya}=C_6H_{12}O_6+6H_2O+6O_2
Penting untuk diingat bahwa oksigen yang dihasilkan dihasilkan dari molekul air asli, bukan karbon dioksida. Perbedaan ini menjadi penting ketika mempertimbangkan fotosintesis anoksigenik.