Gas hasil fotosintesis yang dibutuhkan oleh semua makhluk hidup di bumi yaitu

Jakarta -

Fotosintesis adalah suatu proses pembuatan atau pembentukan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun, yaitu klorofil dengan bantuan bantuan energi cahaya matahari.

Bagaimana proses fotosintesis terjadi? Ada empat hal penting yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Pertama air atau H2O, lalu karbondioksida atau CO2, klorofil, dan terakhir cahaya matahari. Air didapatkan tumbuhan dari dalam tanah yang diserap oleh akar dialirkan ke seluruh bagian tumbuhan termasuk daun.

Kemudian karbondioksida didapatkan dari udara yang masuk melalui stomata. Stomata ini letaknya di bagian bawah daun. Proses fotosintesis terjadi ketika klorofil di daun menangkap cahaya matahari dan menggunakannya untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi gula dan oksigen.

Gula yang dihasilkan dapat digunakan langsung oleh tumbuhan atau disimpan dalam bagian lain seperti buah yang sering kita konsumsi. Selain gula, fotosintesis juga menghasilkan oksigen yang akan keluar melalui stomata ke udara dan kita gunakan untuk bernafas.

Dikutip dari buku "Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) SMP/MTs Kelas VIII" oleh Ir. Danang Setiyono, gas karbondioksida (CO2) dan air (H2O) adalah bahan baku untuk menghasilkan glukosa (C6 H12 O6) dan oksigen (O2).

Selanjutnya, glukosa akan disusun menjadi zat pati/amilum (C6 H10 O5)n , melalui reaksi polimerisasi. Zat pati kemudian, akan disimpan di dalam akar tumbuhan.

Untuk lebih detailnya, dikutip dari buku Modul Pembelajaran SMA Biologi kaya Susi Nurul Fitri, M.Pd., proses fotosintesis berlangsung dalam kloroplas, melalui dua tahapan reaksi, yaitu tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap.

Reaksi Terang

Reaksi terang atau reaksi hill ini sangat bergantung pada cahaya. Energi yang ditangkap oleh klorofil, digunakan agar dapat memecahkan molekul air. Pemecahan molekul air tersebut disebut dengan fotolesis.

Jenis pigmen klorofil yang berbeda-beda, hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besar foton (energi cahaya) yang berbeda pula. Reaksi terang berlangsung di dalam grana.

Grana adalah tumpukan tilakoid. Energi cahaya dalam grana, akan memacu pelepasan elektron dari fotosistem di dalam membran tilakoid. Didalam sel-sel daun terdapat tilakoid, dan protein serta molekul lainnya, yang akan membentuk fotosistem.

Fotosistem merupakan wadah dari ratusan molekul pigmen fotosintesis. Terdapat dua jenis fotosistem yang bekerjasama, yaitu fotosisten I dan fotosistem II, yang kemudian menghasilkan ATP dan NADPH2 sebagai produk utama dalam reaksi terang.

Dalam reaksi terang, terdapat dua kemungkinan aliran elektron, yakni jalur non-siklik dan aliran siklik. Aliran non siklik merupakan jalur utama dengan elektron mengalir dari molekul air, kemudian melalui fotosistem II dan fotosistem I.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap atau reaksi calvin juga biasa disebut dengan istilah siklus Calvin-Benson. Disebut gelap, karena reaksi ini tidak bergantung dengan cahaya matahari.

Reaksi gelap adalah proses ATP dan NADPH yang dibuah CO2 menjadi gula. Reaksi gelap terjadi pada stroma. Di stroma terjadi fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Fasenya terdiri dari: pengikatan (fiksasi) CO2 - Reduksi - Pembentukan RuBP (Ribulosa Bifosfat) .

Reaksi gelap terbagi melalui beberapa tahapan, yaitu: - Karbondioksida diikat oleh RuBp menjadi fosfogliserat (PGA). - PGA direduksi menjadi PGAL (fosfogliseraldehida)

- PGAL akan diregenerasi menjadi glukosa dan RuBp

Itu tadi, penjelasan mengenai fotosintesis. Detikers sekarang sudah lebih paham kan dengan fotosintesis?

Simak Video "Mentan Syahrul: Produksi Gula Nasional Masih Rendah"

Kata fotosintesis berasal dari bahasa Yunani. Foto berarti cahaya dan synthesis yang berarti penggabungan. Secara alamiah, fotosintesis merupakan proses reaksi penggabungan berbagai zat untuk menghasilkan makanan oleh tumbuhan yang melibatkan cahaya matahari.

Pengertian Fotosintesis

Di dalam KBBI, pengertian fotosintesis adalah pemanfaatan energi cahaya matahari (cahaya matahari buatan) oleh tumbuhan berhijau daun atau bakteri untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat.

Fenomena fotosintesa merupakan proses biokimia yang memanfaatkan bantuan sinar matahari dan hanya terjadi kepada makhluk hidup yang mempunyai klorofil. Contohnya tumbuhan dan fitoplankton.

Kondisi tersebut berupa penggabungan antara dua senyawa CO2 (karbon dioksida) dan H2O (air) untuk menghasilkan energi kimia dengan menggunakan bantuan energi cahaya dan bantuan klorofil.

Dari berbagai pengertian di atas, kita dapat menyimpulkan fotosintesis merupakan sebuah proses untuk menghasilkan makanan dengan bantuan karbon dioksida, air, sinar matahari dan klorofil.

Namun, fotosintesa tidak hanya dilakukan oleh tumbuhan saja. Beberapa spesies bakteri, protista dan alga juga mampu melakukan fotosintesa.

Organisme tersebut dapat melakukan fotosintesis karena mempunyai pigmen warna yang bisa menyerap sinar matahari, dari ungu hingga merah.

Pigmen warna tidak hanya hijau, ada pun xantofil (berwarna jingga) dan karoten (berwarna kuning). Organisme yang bisa melakukan fotosintesa disebut organisme autotrof.

Baca juga: 10 Gulma yang Berkhasiat untuk Pengobatan Tradisional

Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

Keberhasilan tumbuhan dan organisme autotrof dalam proses pembuatan makanan melalui proses fotosintesa dipengaruhi dan membutuhkan beberapa faktor, yaitu:

1. Cahaya

Cahaya merupakan komponen utama agar fotosintesa dapat berlangsung dengan tepat.

A. Intensitas Cahaya

Setiap tanaman, kebutuhan cahayanya berbeda-beda. Tanaman jenis C3 (kacang-kacangan, kapas, kedelai, kentang dan gandum) toleransi akan cahayanya rendah, sehingga ketika terpapar intensitas cahaya tinggi, tidak meningkatkan intensitas fotosintesisnya.

Sedangkan pada jenis tanaman C4 (tebu, jagung, dan sorgum) toleransi akan cahayanya tinggi. Pada intensitas cahaya yang tinggi akan meningkatkan intensitas fotosintesa.

B. Panjang Gelombang Cahaya

Setiap spektrum warna mempunyai panjang gelombang berbeda-beda. Tetapi, klorofil bisa menyerap warna merah dan biru lebih banyak, karena panjang gelombang cahayanya sangat efektif.

2. Suhu

Semua tumbuhan membutuhkan suhu yang berbeda-beda. Untuk tanaman C3, suhu optimal yang dibutuhkan sekitar 20-26℃. Sedangkan untuk tanaman C4 suhu optimal yang dibutuhkan untuk fotosintesis sekitar 35-40℃.

3. Umur Tanaman

Ketika tanaman sudah dewasa, jaringan-jaringan akan terbentuk semakin sempurna, hal ini membantu meningkatkan efektifitas dan laju proses fotosintesis.

4. Konsentrasi Karbon Dioksida (CO2) dan Oksigen (O2)

Karbon dioksida sangat mempengaruhi fotosintesis. Semakin tinggi konsentrasi karbon dioksida di udara akan meningkatkan laju fotosintesis.

Berbeda dengan karbon dioksida, semakin banyak konsentrasi O2 akan membuat intensitas fotosintesis menurun.

5. Air dan Kandungan Hara

Proses fotosintesis akan terganggu apabila tumbuhan kekurangan air. Begitu juga dengan air yang melimpah, hal ini juga mengganggu proses fotosintesis.

Klorofil sangat membutuhkan unsur Mg (magnesium) dan N (nitrogen). Ketika kekurangan kedua unsur tersebut membuat laju fotosintesis menurun.

Baca juga: Apa itu Emisi Karbon? Penyebab, Dampak dan Cara Menguranginya

Proses Fotosintesis

Dalam prosesnya, perubahan kimiawi ini sangat membutuhkan 4 hal ini, yaitu air, karbondioksida, klorofil, dan yang terakhir adalah sinar matahari.

1. Tumbuhan memperoleh air dari dalam tanah lalu diserap oleh akar, dan dari akar disalurkan menggunakan sistem transportasi yaitu jaringan xilem dan floem. Disebar ke seluruh organ tubuh tumbuhan termasuk daun.
2. Karbondioksida diperoleh dari udara yang masuk melalui stomata. Letak stomata di bagian bawah daun.
3. Fotosintesis terjadi di daun.Proses fotosintesis akan terjadi ketika klorofil pada daun menangkap sinar matahari, lalu sinar tersebut digunakan untuk mengubah air dan karbondioksida menjadi gula dan oksigen.
4. Gula yang dihasilkan dapat dimanfaatkan langsung oleh tumbuhan, atau bisa disimpan dalam organ lain pada tanaman, contohnya buah.
5. Selain gula, oksigen yang dihasilkan keluar melalui stomata lalu ke udara. Oksigen ini lah yang digunakan manusia untuk bernafas.
6. Melalui reaksi polimerisasi, glukosa atau gula yang dihasilkan melalui proses ini akan disusun menjadi zat pati atau amilum. Zat patinya akan disimpan di dalam akar tumbuhan

Jenis Reaksi dalam Proses Fotosintesis

Tumbuhan mengalami dua proses untuk membuat makanan, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

1. Reaksi Terang

Dalam reaksi terang atau reaksi hill sangat membutuhkan cahaya dalam proses pembuatan gula dan oksigen. Energi cahaya yang ditangkap oleh klorofil berfungsi untuk memecah molekul air. Pemecahan molekul air ini disebut fotolisis.

Jenis pigmen klorofil yang berbeda, hanya bisa menyerap panjang gelombang dengan besaran foton (energi cahaya) yang berbeda pula.

Grana merupakan tempat berlangsungnya reaksi terang. Grana berupa tumpukan tilakoid. Energi cahaya dalam grana akan mempercepat pelepasan elektron dari fotsistem di dalam membran tilakoid.\

Tilakoid, protein serta molekul lainnya berada di dalam sel-sel daun dan akan membentuk fotosistem. Fotosistem adalah tempat dari ratusan molekul pigmen fotosintesis.

Fotosistem terbagi menjadi dua, yaitu fotosistem 1 dan fotosistem II. Keduanya bekerjasama untuk menghasilkan ATP dan NADPH2 sebagai produk utama dari reaksi terang.

2. Reaksi Gelap

Reaksi gelap mempunyai istilah yaitu siklus Calvin-Benson. Dalam reaksi gelap atau reaksi calvin tidak membutuhkan cahaya matahari dalam proses menghasilkan gula dan oksigen.

Fenomena reaksi gelap terjadi setelah reaksi terang. Reaksi gelap merupakan proses ATP dan NADPH dibuahi oleh CO2 lalu menjadi gula. Stroma merupakan tempat berlangsungnya reaksi gelap. Di Stroma terjadi fiksasi, reduksi, dan regenerasi.
Fasenya mencakup: pengikatan (fiksasi) CO2 – Reduksi – Pembentukan RuBP (Ribulosa Bifosfat).

Reaksi gelap terbagi melalui beberapa proses, yaitu:

• Karbondioksida diikat oleh RuBp melahirkan fosfogliserat (PGA).
• PGA direduksi melahirkan PGAL (fosfogliseraldehid).
• PGAL akan diregenaris menjadi glukosa dan RuBp.

Manfaat Fotosintesis

Manfaat proses fotosistensis dan proses kimiawi yang terjadi di organisme autotrof tidak hanya bermanfaat bagi tumbuhan, namun juga bermanfaat bagi seluruh makhluk hidup.

Beberapa manfaat dari proses fotosintesis diantaranya yaitu:

1. Menghasilkan Oksigen bagi Makhluk Hidup

Dalam proses fotosintesis, tanaman juga mengeluarkan produk sampingan yaitu oksigen. Oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup untuk bernafas.

Selain itu, pada saat perubahan kimiawi ini, tumbuhan akan menyerap karbon dioksida yang berasal dari polusi. Ketika karbon dioksida diserap, udara disekitar tumbuhan akan terasa semakin bersih dan segar.

2. Membentuk Buah dan Umbi pada Tumbuhan

Buah dan umbi merupakan cadangan makanan hasil dari proses kimiawi ini. Buah dan umbi juga dapat dimanfaatkan oleh manusia dan hewan sebagai sumber makanan.

Buah dan umbi mengandung vitamin dan senyawa yang bermanfaat bagi tubuh manusia.

3. Menghasilkan Glukosa

Selain oksigen dan buah, ada juga glukosa. Glukosa pada tumbuhan digunakan sebagai bahan bakar untuk membangun zat makanan lainnya. Seperti lemak atau protein.

Kedua zat tersebut juga dibutuhkan oleh hewan dan manusia. Protein sangat baik untuk tubuh. Protein dapat memperbaiki sel dan meningkatkan kekebalan tubuh manusia.

4. Melembabkan Udara di Lingkungan Sekitar

Kelembaban udara 10% alami berasal dari tanaman. Kelembaban udara yang meningkat memberikan efek kepada manusia, yaitu menenangkan, mengatasi lelah, dan membuat tidur jadi lebih nyenyak.

5. Menghasilkan Bahan Makanan

Fungsi utama dari fotosintesis, yaitu menghasilkan makanan. Contohnya adalah buah, umbi-umbian dan glukosa.

Kandungan zat makanan di tumbuhan sangat bermanfaat untuk dikonsumsi oleh manusia dan hewan. Inilah mengapa kemampuan tumbuhan merubah energi sinar matahari menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai makanan.

Baca juga: 5 Bentuk Adaptasi Morfologi pada Tumbuhan yang Perlu Kamu Pahami

FAQ

Fotosintesis merupakan sebuah proses kimiawi untuk mengubah 4 unsur utama menjadi sebuah zat makanan dan oksigen. Terdapat 4 unsur penting dalam proses ini, yaitu cahaya matahari, karbon dioksida, air dan klorofil (zat hijau).

Mekanisme fotosintesis secara ringkas yaitu: 1) Tumbuhan akan menyerap air melalui akar, lalu disalurkan ke seluruh bagian tumbuhan. 2) Karbon dioksida diserap dari udara melalui stomata. 3) Proses perubahan kimiawi ini terjadi di daun, ketika klorofil pada daun menangkap sinar matahari. 4) Energi sinar itu digunakan untuk mengubah air dan karbon dioksida menjadi glukosa dan oksigen.

Referensi dan rujukan pada artikel ini.

“Fungsi, Proses, dan Faktor Pengaruh Fotosintesi Tumbuhan”. https://www.cnnindonesia.com/teknologi/20210614135005-204-654057/fungsi-proses-dan-faktor-pengaruh-fotosintesis-tumbuhan, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.Nasucha, Arif Fajar. 2021. “Apa itu Fotosintesis? Berikut Pengertian, Proses dan Manfaat bagi Kehidupan”. https://www.tribunnews.com/pendidikan/2021/02/23/apa-itu-fotosintesis-berikut-pengertian-proses-dan-manfaatnya-bagi-kehidupan?page=3, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.Kiki, Zakiya. 2021. “Fotosintesis Tumbuhan: Definisi, Reaksi, dan Faktor yang Mempengaruhi”. https://akupintar.id/info-pintar/-/blogs/fotosintesis-tumbuhan-definisi-reaksi-dan-faktor-yang-mempengaruhi, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.Nur Aeni, Siti. 2021. “Mengenal Fotosintesis Lengkap dari Pengertian sampai Manfaatnya”. https://katadata.co.id/sitinuraeni/berita/61c19383a7ebf/mengenal-fotosintesis-lengkap-dari-pengertian-sampai-manfaatnya, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.Qothrunnada, Kholida. 2021. “Pengertian Fotosintesis dan Prosesnya pada Tumbuhan”. https://www.detik.com/edu/detikpedia/d-5750187/pengertian-fotosintesis-dan-prosesnya-pada-tumbuhan, dikases secara daring pada 23 Februari 2022.KBBI Daring. https://kbbi.kemdikbud.go.id/entri/fotosintesis, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.Hamzah, Anthony. “Definisi Fotosintesis”. https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:vmp-BOKzD1kJ:https://mip.faperta.unri.ac.id/file/bahanajar/82920-fase-terang-Fotosintesis-ANTHONY-HAMZAH.pdf+&cd=14&hl=id&ct=clnk&gl=id, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.“8 Manfaat Fotosintesis Bagi Tanaman – Manusia dan Hewan”. https://manfaat.co.id/manfaat-fotosintesis, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.

Nur Aeni, Siti. “Fungsi Protein Bagi Tubuh Lengkap dengan Jenis-jenisnya”. https://katadata.co.id/sitinuraeni/berita/61cacc3e3476f/fungsi-protein-bagi-tubuh-lengkap-dengan-jenis-jenisnya, diakses secara daring pada 23 Februari 2022.