Home Ensiklopedia Pengertian, Proses, dan Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

Pengertian, Proses, dan Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

SHARE

Fotosintesis

Pengertian, Proses, dan Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis. Bila Anda pernah masuk sebuah daerah rimba atau jalanan yang mempunyai pohon-pohon rindang, jelas Anda bakal terasa fresh pada siang hari yang panas.

Walau demikian, bila Anda melalui sisi yang sudah gundul atau tidak ada pohon-pohon, Anda semakin lebih gampang terasa gerah. Seluruh itu mungkin saja terjadi demikian saja tanpa Anda sadari.

Proses apakah yang sesungguhnya tengah terjadi? Kenapa hal itu bisa tejadi?

Tumbuhan di kurang lebih kita mungkin saja hanya sebuah makhluk tanpa daya untuk beberapa orang.

Walau demikian, bila Anda sudah mengetahui momen mengagumkan di dalamnya, Anda mungkin saja bakal beralih fikiran tentang begitu utamanya pohon-pohon serta rimba untuk kehidupan manusia di bumi.

Dari sinar matahari yang menyinari bumi, dimulailah sebuah proses transfer daya di alam. Lewat daun-daunnya, tumbuhan hijau menangkap sinar itu sebagai bahan bakar pembuatan makanan.

Air serta gas CO2 yang di tangkap, di proses jadi sumber daya untuk kita serta customer yang lain di planet bumi ini. Product itu bisa berbentuk buah yang kita makan, daun-daunan, maupun sisi lain dari tumbuhan, seperti umbi serta bunga. Satu hal yang tidak kalah utamanya yaitu tumbuhan membuahkan oksigen dalam proses fotosintesis (Gambar 2. 16).

pengertian fotosintesis

1) Perangkat Fotosintesis

Perangkat fotosintesis terdiri atas kloroplas, sinar matahari serta klorofil. Bagaimana peran ketiga piranti fotosintesis itu?

a) Kloroplas

Semua sisi dari tumbuhan, termasuk juga batang serta buah, mempunyai kloroplas. Walau demikian, daun adalah tempat paling utama berlangsungnya fotosintesis pada tumbuhan.

loading...

Warna pada daun dikarenakan ada klorofil, pigmen berwarna hijau yang terdapat didalam kloroplas. Klorofil bisa menyerap daya sinar yang bermanfaat dalam sintesis molekul makanan pada tumbuhan. Kloroplas banyak diketemukan pada mesofil.

Tiap sel mesofil bisa memiliki kandungan 10 sampai 100 butir kloroplas. Kloroplas sebagai tempat klorofil ada, adalah organel paling utama dalam proses fotosintesis.

Bila diliat memakai mikroskop SEM (Scanning Electrone Microscope), bisa di ketahui bentuk kloroplas yang berlembar-lembar serta dibungkus oleh membran.

Sisi di bagian dalam membran diberi nama stroma, yang diisi enzim-enzim yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis. Dibagian ini, ada lembaran-lembaran datar yang sama-sama terkait, disebut dengan tilakoid.

Beberapa tilakoid berhimpun membuat sebuah tumpukan yang disebut dengan grana. Cermati gambar berikut ini.

hasil fotosintesis

Seperti respirasi sel, reaksi dari fotosintesis ini adalah reaksi reduksi serta oksidasi. Reaksi umum yang terjadi pada proses fotosintesis  sebagai berikut ini.

reaksi-fotosintesis

b) Sinar matahari

Sumber daya alami yang dipakai pada fotosintesis yaitu cahaya matahari. Sinar matahari mempunyai beragam spektrum warna. Setiap  spektrum warna mempunyai panjang gelombang spesifik.

Tiap spektrum warna mempunyai dampak yang tidak sama pada proses fotosintesis .

Cahaya yang efisien dalam proses fotosintesis adalah merah, ungu, biru, serta oranye. Cahaya hijau tidak efisien dalam fotosintesis. Daun yang tampak hijau oleh mata lantaran spektrum warna tersebut dipantulkan oleh pigmen otosintesis.

Cahaya infra merah bertindak alam fotosintesis serta berperan juga tingkatkan suhu lingkungan.

c) Klorofil

Proses fotosintesis terjadi pada pigmen fotosintesis. Tanpa pigmen itu, tumbuhan tidak dapat lakukan fotosintesis. Secara keseluruhnya, fotosintesis terjadi pada kloroplas yang memiliki kandungan pigmen klorofil.

Pada tubuh tumbuhan, fotosintesis bisa terjadi pada batang, ranting, serta daun yang memiliki kandungan kloroplas.

Klorofil adalah pigmen fotosintesis yang paling penting. Klorofil dapat menyerap sinar merah, oranye, biru, serta ungu dalam jumlah banyak.

Adapun sinar kuning serta hijau diserap dalam jumlah sedikit. Oleh karenanya, cahaya kuning serta hijau dipantulkan hingga klorofil terlihat berwarna hijau. Terdapat beberapa bentuk klorofil, yaitu klorofil a, b, c, serta d.

Dari seluruh bentuk klorofil itu, klorofil a adalah pigmen yang paling penting serta nyaris terdapat disemua tumbuhan yang lakukan fotosintesis. Pada tumbuhan, ada dua pusat reaksi otosintesis yang tidak sama, yaitu fotosistem I serta fotosistem II.

Keduanya dibedakan berdasarkan kemampuannya dalam menyerap sinar dengan panjang gelombang yang tidak sama. Ketidaksamaan kekuatan itu dikarenakan oleh ketidaksamaan gabungan pada klorofil a serta klorofil b.

Ketidaksamaan gabungan antara klorofil a serta klorofil b punya pengaruh pada panjang gelombang yang di terima oleh klorofil.

Fotosistem I bisa terima sinar dengan panjang gelombang pada 680–700 nm, sedang fotosistem II bisa menerima sinar dengan panjang gelombang pada 340–680 nm.

2) Mekanisme Fotosintesis

Fotosintesis mencakup dua step reaksi, yaitu step reaksi jelas yang diikuti dengan step reaksi gelap. Reaksi jelas memerlukan cahaya matahari, sedang reaksi gelap tidak memerlukan sinar. Secara keseluruhnya, fotosintesis berjalan dalam kloroplas.

a) Reaksi Terang

Reaksi terang adalah satu diantara langkah dalam fotosintesis untuk merubah daya matahari jadi daya kimia. Reaksi jelas ini berjalan didalam grana.

Butuh diingat kalau sinar juga mempunyai daya yang disebut dengan foton. Bentuk pigmen klorofil tidak sama lantaran pigmen itu cuma bisa menyerap panjang gelombang dengan besar daya foton yang tidak sama.

Klorofil berperan menangkap foton dari sinar matahari serta mengubahnya jadi daya penggerak elektron. Pada proses ini, terjadi pemecahan molekul air oleh sinar hingga dilepaskan elektron, hidrogen serta oksigen. Proses ini dinamakan fotolisis.

(1) Reaksi Siklik

Pada fotosistem I (P700), terjadi rotasi elektron yang dibuat serta di tangkap oleh akseptor sebagai hasil dari reaksi reduksi serta oksidasi.

Elektron yang dieksitasikan oleh P700 bakal dipindahkan ke tiap akseptor sampai pada akhirnya kembali pada system P700. Beberapa akseptor elektron yang ikut serta dalam fotosistem yaitu feredoksin (fd), plastoquinon (pq), sitokrom (cyt), serta plastosianin (pc).

Proses ini membuahkan ATP sebagai hasil menambahkan elektron pada ADP atau di kenal dengan nama fotofosforilasi. Rotasi elektron pada fotosistem I ini disebut dengan sebagai otofosforilasi siklik.

Fotosistem I ini biasanya diketemukan pada bakteri serta mikroorganisme autotrof yang lain. System fotosintesis dengan memakai fotofosforilasi siklik disangka sebagai awal mengembangnya proses fotosintesis yang lebih kompleks (Gambar 2. 19).

(2) Reaksi Nonsiklik

Reaksi nonsiklik ini membutuhkan pelengkap berbentuk fotosistem II (P680). Sumber elektron paling utama didapat dari fotolisis air yang bakal dipakai oleh klorofil pada fotosistem II (P680).

Reaksi ini membuahkan dua elektron dari hasil fotolisis air. Elektron ini bakal di terima oleh beberapa akseptor elektron, yaitu plastoquinon (pq), sitokrom (cyt), serta plastosianin (pc).

Pada akhirnya, pompa elektron menggerakan satu elektron H+ yang bakal dipakai pada pembentukan ATP dari ADP atau fotofosforilasi. Pem-bentukan ATP ini dibantu karenanya ada ketidaksamaan elektron pada membran tilakoid.

Beberapa akseptor elektron juga ikut serta dalam fotosistem II, seperti ferodoksin (fd) untuk membuahkan NADPH dari NADP. Dengan hal tersebut, pada proses ini bakal dibuat daya berbentuk satu ATP serta satu NADPH (Gambar 2. 20).

reaksi-terang-gelap

b) Reaksi Gelap (Fiksasi CO2)

Reaksi gelap adalah step sesungguhnya dalam pembuatan bahan makanan pada fotosintesis. Daya yang sudah dibuat sepanjang reaksi jelas bakal dipakai sebagai bahan baku paling utama pembentukan karbohidrat proses fiksasi CO2 di stroma.

Tumbuhan mengambil karbon dioksida lewat stomata. Anda jelas masihlah ingat manfaat paling utama stomata dalam pertukaran gas pada tumbuhan.

Karbon dioksida diikat oleh sebuah molekul kimia didalam stroma yang bernama ribulosa bifosfat (RuBP).

Karbon dioksida bakal berikatan dengan RuBP yang memiliki kandungan 6 gugus karbon serta jadi bahan paling utama dalam pembentukan glukosa yang dibantu oleh enzim rubisko.

Reaksi ini pertama kalinya dilihat oleh Melvin Calvin serta Andrew Benson hingga reaksi ini disebut juga dengan dengan siklus Calvin-Benson.

RuBP yang berikatan dengan karbon dioksida bakal jadi molekul yang tidak stabil hingga bakal membuat fosfogliserat (PGA) yang mempunyai 3 gugus C.

Daya yang datang dari ATP serta NADPH bakal dipakai oleh PGA jadi fosfogliseraldehid (PGAL) yang memiliki kandungan 3 gugus C.

Dua molekul PGAL ini bakal jadi bahan paling utama pembentukan glukosa yang disebut product paling utama fotosisntesis, sedang bekasnya bakal kembali jadi RuBP dengan pertolongan ATP.

Jadi, reaksi gelap terjadi dalam tiga step, yaitu fiksasi CO2, reduksi, serta pergantian. Cermati Gambar 2. 21.

3) Faktor yang Memengaruhi Fotosintesis

Dengan tahu beberapa aspek yang ikut serta dalam proses fotosintesis ini, bisa di ketahui beberapa hal sebagai aspek pembatas fotosintesis, seperti aspek hereditas serta lingkungan.

a) Aspek Hereditas

Aspek hereditas adalah aspek yang paling memastikan pada kesibukan fotosintesis. Tumbuhan mempunyai keperluan yang tidak sama pada keadaan lingkungan untuk menjalani kehidupan normal.

Tumbuhan yang tidak sama bentuk serta hidup pada keadaan lingkungan sama, mempunyai ketidaksamaan aspek genetis atau hereditas. Ada beberapa bentuk tumbuhan tidak dapat membuat kloroplas albino.

Hal itu dikarenakan ada aspek genetis yang tidak mempunyai potensi untuk membuat kloroplas.

b) Aspek Lingkungan

Kesibukan fotosintesis amat di pengaruhi oleh aspek lingkungan, seperti temperatur, intensitas sinar matahari, kandungan air serta mineral, dan kandungan CO2 serta O2.

(1) Temperatur

Kesibukan fofosintesis adalah reaksi yang memakai enzim, sedang kerja enzim di pengaruhi oleh temperatur. Kesibukan fotosintesis tidak berjalan pada suhu dibawah 5°C serta diatas 50°C.

Kenapa sekian? Temperatur optimum fotosintesis kurang lebih 28–30°C. Tumbuhan yang hidup di daerah tropis mempunyai enzim yang bekerja secara optimum lantaran tumbuh di lingkungan yang mempunyai kisaran suhu optimum.

(2) Intensitas Sinar Matahari serta Lama Pencahayaan

Makin tinggi intensitas sinar matahari, makin tinggi juga kesibukan fotosintesis. Hal semacam ini terjadi bila ditunjang oleh terdapatnya CO2, H2O, serta temperatur yang sesuai sama.

Kenaikan kesibukan fotosintesis tidak selalu berlanjut, namun bakal berhenti hingga batas kondisi spesifik lantaran tumbuhan mempunyai batas toleransi. Lama pencahayaan amat punya pengaruh pada fotosintesis.

Pada musim hujan, lama pencahayaan jadi pendek hingga kesibukan fotosintesis bakal menyusut.

(3) Kandungan Air dalam Tanah

Air adalah bahan mendasar pembentukan karbohidrat (C6H12O6). Air adalah media tanam, penyimpan mineral dalam tanah, serta mengatur temperatur tumbuhan.

Menyusutnya air dalam tanah bakal menghalangi perkembangan tumbuhan. Kurangnya air akan mengakibatkan rusaknya pada klorofil hingga daun jadi berwarna kuning.

(4) Kandungan Mineral dalam Tanah

Mineral berbentuk Mg, Fe, N, serta Mn adalah unsur yang bertindak dalam proses pembentukan klorofil.

Tumbuhan yang hidup pada tempat yang kekurangan Mg, Fe, N, Mn, serta H2O bakal alami klorosis atau penghalangan pembentukan klorofil yang mengakibatkan daun berwarna pucat.

Rendahnya kandungan klorofil dalam daun bakal menghalangi terjadinya fotosintesis.

(5) Kandungan CO2 di Udara

Kandungan CO2 di hawa, kurang lebih 0, 03%. Penambahan konsentrasi CO2 sampai 0, 10% tingkatkan laju fotosintesis beberapa tumbuhan sampai 2 x lebih cepat.

Walau demikian, keuntungan ini terbatas lantaran stomata bakal tutup serta fotosintesis berhenti bila konsentrasi CO2 melebihi 0, 15%.

(6) Kandungan O2

Rendahnya kandungan O2 di hawa serta dalam tanah bakal menghalangi respirasi dalam tubuh tumbuhan. Rendahnya respirasi bakal mengakibatkan rendahnya penyediaan daya.

Hal semacam ini menyebabkan kesibukan metabolisme bakal terlambat terutama fotosintesis.

Kemosintesis

Tidak hanya lewat fotosintesis, reaksi pembentukan (anabolisme) molekul tambah energi pada beberapa makhluk hidup bisa pula terjadi lewat kemosintesis.

Hal semacam ini terlebih dikerjakan oleh bakteri kemoautotrof. Tidak sama dengan fotosintesis yang mendapat daya dari cahaya matahari, kemosintesis mendapat daya dari reaksi molekul anorganik.

Beberapa organisme kemosintesis mereaksikan CO2 dengan H2 tambah energi tinggi untuk membuahkan metana serta air lewat reaksi sebagai berikut ini.

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

Hasil reakasi ini berbentuk daya ikatan H2 yang dilepaskan serta bisa dipakai sebagai sumber daya untuk sel. Reaksi yang membuahkan daya yang lain, memakai sulfur untuk melepas daya ikatan H2.

Hal semacam ini dikerjakan oleh bakteri sulfur yang ada di kawah-kawah gunung. Reaksi ini membuahkan gas hidrogen sulfida (H2S). Berikut ini ini ikhtisar reaksi yang terjadi.

H2 + S H2S + energi

Perkembangan makhluk hidup kemoautotrof terjadi secara lambat, lantaran reaksi ini cuma membuahkan sedikit daya. Tempat hidup bakteri kemoautotrof semakin banyak dilingkungan yang susah dihuni makhluk lain, seperti di kawah-kawah gunung serta rekahan mendasar laut.

SHARE

Silakan tinggalkan komentar atau pertanyaan