Fotosintesis (Pengertian, Proses, PDF dan Gambar Lengkap!)

 

 

Apa Itu Fotosintesis?

Menurut ilmu biologi, fotosintesis adalah proses mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia tertata dalam bentuk glukosa (gula atau karbohidrat).


Dari pengertian diatas, kita bisa mengambil keputusan. Proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan hanya terjadi pada tumbuhan dan beberapa ganggang / alga (protista kerajaan).


Tumbuhan membutuhkan cahaya, CO2, dan H2O untuk membuat glukosa. Proses fotosintesis terjadi di kloroplas, lebih khusus menggunakan klorofil yaitu pigmen hijau yang banyak terdapat di daun pada tumbuhan.


Fotosintesis tidak hanya terjadi pada daun tumbuhan, tapi fotosintesis juga terjadi pada bagian tumbuhan yang lain. Contohnya batang.


Bagian daun terdiri dari epidermis atas dan bawah, mesofil daun, pesawat angkut dan stomata. Sel-sel epidermis atas dan bawah tidak memiliki kloroplas sehingga fotosintesis tidak ada di sana.

Epidermis atas fungsinya sebagai pelindung bagi bagian dalam daun.


Stomata memiliki lubang yang diapit oleh dua sel penjaga. Fungsi stomata adalah untuk air, yaitu CO2 masuk dan mengeluarkan O2.


Pembuluh angkut teridiri dari xylem dan floem. Pembuluh ini merupakan bagian dari sistem transportasi tumbuhan.


Fungsi xylem adalah untuk mengangkut air dan zat hara ke daun dan fungsi xylem untuk mengangkut nutrisi dari daun kemudian diedarkan ke seluruh bagian tumbuhan.


Jaringan mesofil daun tersusun atas banyak kloroplas dan disinilah proses fotosintesis.


Gambar mesofil bisa kita lihat pada gambar dibawah.

Gambar bagian-bagian daun atas atas kutikula, mesofil, stoma, sel penyangga, xilem dan floem.

Klorofil

Struktur dari kloroplas terdiri dari membran luar dan dalam, ruang intermembran, stroma dan tilakoid yang ditumpuk pada grana. Sementara bagian dari klorofil hanya terdiri dari membran dari tilakoid.


Klorofil terlihat hijau karena berfungsi untuk menyerap cahaya merah dan biru, dengan begitu warna-warna ini tidak bisa dilihat oleh mata kita. Warna hijau pada klorifil adalah cahaya hijau yang tidak diserap oleh daun dan akhirnya sampai pada mata kita. Itulah daun salam hijau.

Gambar klorofil dan bagian-bagiannya

Namun, cahaya merah dan biru adalah energi yang diserap untuk melakukan fotosintesis. Cahaya hijau yang bisa kita lihat adalah cahaya yang tidak dapat diserap oleh tumbuhan, dengan demikian tidak dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.


Dalam proses fotosintesis perubahan energi yang terjadi adalah karbondioksida dan udara diubah menjadi glukosa oksigen dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil. Reaksi kimia yang secara keseluruhan yang terlibat dalam fotosintesis adalah:

6CO2 + 6H2O (+ energi cahaya) -> C6H12O6 + 6O2.

Jadi, energi energi matahari, karbon dioksida, dan udara untuk proses fotosintesis dan perubahannya menjadi energi dalam bentuk glukosa.

Oksigen (O2) yang dihasilkan tumbuhan adalah O2 yang kita hirup. Oleh karena itu tumbuhan disebut sebagai sumber kehidupan, karena tanpanya kita tidak bisa hidup. Maka sangat penting bagi kita untuk tetap menjaga kelestarian hutan dan tumbuhan disekitar kita.

Proses Fotosintesi

Proses fotosintesis terdiri dari reaksi terang dan reaksi gelap, untuk pembahasan lebih lanjut dapat dilihat pada ayat dibawah ini.

Proses fotosintesis di dalam kloroplas

Proses fotosintesis di dalam kloroplas dibagi menjadi dua, yaitu reaksi gelap dan terang .

Reaksi Terang

Reaksi cahaya terjadi dalam membran tilakoid dan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Karena butuh cahaya, reaksi kimia ini harus terjadi pada siang hari.


Klorofil dan pigmen lain. Beta-karoten yang berada dalam kelompok membran dalam tilakoid terlibat dalam reaksi terang.


Masing-masing babi yang berbeda warna dapat menyerap warna yang sedikit berbeda dari cahaya dan menghasilkan energi ke molekul klorofil pusat untuk melakukan fotosintesis.


Bagian tengah dari struktur kimia dari molekul klorofil adalah cincin porfirin, yang terdiri dari cincin karbon dan nitrogen dengan ion magnesium di tengah.


Energi yang dihasilkan melalui reaksi terang tersimpan dengan pembentukan zat kimia yang disebut ATP (adenosin trifosfat).


ATP adalah suatu sarana yang digunakan oleh sel untuk penyimpanan energi. Senyawa kimia ini terbuat dari adenin nukleotida yang terikat pada gula ribosa dan yang terikat dengan tiga gugus fosfat. Molekul ini sangat mirip dengan blok bangunan untuk DNA kita.

Reaksi gelap

Reaksi yang terjadi di stroma dalam kloroplas, dan mengubah CO2 menjadi gula. Reaksi ini tidak perlu secara langsung, tapi butuh produk hasil hasil reaksi terang (ATP dan zat kimia lain yang disebut NADPH). 

Diagram proses reaksi ringan atau siklus calvin

Siklus yang disebut siklus Calvin dimana CO2 dan energi dari ATP digunakan untuk membentuk gula. Baiklah-baik produk pertama fotosintesis ini adalah tiga karbon yang disebut gliseraldehida 3-fosfat. Dua di dekat bergabung untuk membentuk molekul glukosa.

Tumbuhan C3, C4 dan CAM

Untuk mengatasi kondisi suhu yang sangat panas, cuaca kering, gurun dan menyimpan udara.


Beberapa tumbuhan (misalnya kaktus dan nanas) yang hidup di habitat sangat panas atau daerah kering seperti gurun hanya membuka stomata mereka pada malam hari ketika cuaca dingin.


Kenapa?


Dengan menutup stomata pada siang hari, tumbuhan gurun tidak akan kehabisan cadangan udara.


Tapi ..


Tumubuhan gurun tidak punya kesempatan untuk mendapatkan CO2 yang dibutuhkan untuk reaksi gelap pada siang hari.


Solusinya, pada malam hari saat tanaman jenis ini bisa membuka stomata mereka dan menyerap CO2, tumbuhan ini menjadi CO2 menjadi senyawa organik di berbagai tempat penyimpanannya.


Pada siang hari, saat reaksi terjaga dan ATP tersedia (tapi stomata-stomata harus tetap tertutup), mereka mengambil CO2 dari senyawa organik dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin.


Tumbuhan seperti ini disebut tumbuhan CAM. CAM merupakan singkatan dari metabolisme asam crassulacean. Proses ini terjadi setelah kelompok tumbuhan Crassulaceae diteliti dan proses ini pertama kali ditemukan.


Selain tumbuhan CAM, ada juga tumbuhan lain yang disebut tumbuhan C3 da C4.


Tumbuhan C3 adalah tumbuhan yang umumnya berada di wiliyah dingin. Jenis tumbuhan ini bisa melakukan fotosintesis lebih baik dari tumbuhan C4 di bawah suhu 25 C. Fiksasi CO2 pada tumbuhan C3alahan secara langsung oleh siklus Calvin.


Contoh tumbuhan C3 adalah gandum, pada dan kedelai.

Tumbuhan C4 adalah tumbuhan yang hampir memiliki cara kerja yang sama dengan tumbuhan C3 tapi harus dibentuk molekul C4 terlebih dahulu sebelum terjadi fiksasi Co2.


Contoh tumbuhan C4 adalah jagung dan tebu.


Itulah perbedaan tumbuhan C3, C4 dan CAM.

Download Materi Fotosintesis dalam bentuk PDF:

Download Fotosintesis PDF 726 KB

Kami juga menyediakan materi perbedaan sel tumbuhan dan sel dalam PDF. Klik link dibawah untuk membacanya:


Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan.


Sekian semoga materi fotosintesis dan file PDF-nya bermanfaat.


Terima kasih.