(E) Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Proses Fotosintesis Tumbuhan Hijau

1. Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Semakin rendah intensitas cahaya, semakin rendah laju fotosintesis karena energi yang diserap tidak mencukupi untuk fotosintesis.

2.  Kadar Air

Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

3.  Konsentrasi karbon Dioksida

Laju fotosintesis dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kadar CO₂ udara. Semakin banyak gas karbon dioksida maka proses fotosintesis akan menjadi semakin baik. Akan tetapi, bila kadarnya terlalu tinggi dapat meracuni atau menyebabkan stomata tertutup, sehingga laju fotosintesis terganggu.

4. Suhu

Mempengaruhi enzim untuk fotosintesis. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi pula laju fotosintesis.

5.  Kandungan klorofil

Klorofil merupakan pigmen penyerapan cahaya. Daun yang menguning menunjukkan kadar korofil berkurang. Hal ini akan menurunkan laju fotosintesis. Untuk membuat pigmen klorofil tumbuhan memerlukan ion magnesium yang diserap dari tanah.

6.  Kadar Fotosintat (hasil fotosintesis)

Jika kadar fotosintat seperti gula berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

7. Tahap Pertumbuhan

Pada saat masih kecambah, tumbuhan lebih rajin fotosintesis daripada yang sudah besar karena yang sedang tumbuh butuh banyak energi untuk tumbuh membesar. Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa.

Jika faktor-faktor tersebut jumlahnya tidak memadai atau tidak ada, maka prosess fotosintesis akan terganggu.

(D) Proses Fotosintesis

Telah dijelaskan bahwa yang dimaksud dengan fotosintesis adalah mengolah bahan sederhana menjadi bahan yang kompleks dengan bantuan cahaya. Proses fotosintesis hanya terjadi pada tumbuhan yang memiliki klorofil atau beberapa bakteri yang memiliki pigmen fotosintetik.

Proses fotosintesis, disamping memerlukan bahan baku karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O) juga memerlukan energi cahaya yang ditangkap oleh klorofil. Tumbuhan umumnya mendapatkan karbon dioksida dari udara dan mendapatkan air dari tanah. Reaksi fotosintesis yang terjadi secara sederhana dapat dirumuskan sebagai berikut:

Sebenarnya, proses fotosintesis bukanlah reaksi tunggal melainkan terdiri dari beberapa tahap reaksi yang kompleks. Proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas melalui dua tahap reaksi iaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

Reaksi Terang

Reaksi terang berlangsung di membran tilakoid. Cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air. Pemecahan ini disebut fotolisis yang dapat mengakibatkan molekul air pecah menjadi oksigen (O₂), ion hidrogen (H⁺) dan melepaskan elektron. Elektron akan berjalan pada sistem transport elektron dengan mengaktifkan enzim ATP-sintase untuk menghasilkan ATP. Ion hidrogen ditangkap oleh NADP menjadi NADPH₂. Keseluruhan reaksi ini terjadi jika ada terdapat sinar matahari sehingga disebut reaksi terang. Hasil reaksi terang adalah ATP, NADPH₂, dan oksigen. Oksigen dikeluarkan melalui stomata di epidermis daun.

Reaksi gelap (siklus calvin)

Reaksi gelap berlangsung di stroma. Pada reaksi gelap di diperlukan karbon dioksida (CO₂). ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu terjadinya reaksi gelap (siklus calvin). Pada proses ini terjadi pengikatan karbon dioksida di dalam daun. Karbon dioksida ini akan bergabung dengan ion hidrogen yang dihasilkan dari reaksi terang, membentuk gula (glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).

Hasil Akhir Fotosintesis

Hasil akhir fotosintesis adalah gula sederhana. Senyawa ini perlu diubah menjadi gula lain yang lebih kompleks (misalnya sukrosa) sebelum diangkut karena mudah bereaksi. Melalui floem, sukrosa diangkut ke sel-sel daun yang tidak berfotosintesis, ke sel-sel batang dan sel-sel akar untuk keperluan tumbuhan itu sendiri. Sisa sukrosa diubah menjadi gula, protein dan lipid sebagai cadangan makanan. Cadangan makanan terutama disimpan dalam akar dan batang, tetapi ada juga yang disimpan dalam daun. Hasil lain dari fotosintesis adalah oksigen yang dilepas ke lingkungan melalui stomata yang digunakan oleh makhluk hidup lain untuk bernafas.

(C) Bagian Duan Yang Berperan Dalam Fotosintesis

Semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau memiliki kloroplas sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Namun, organ utama fotosintesis adalah daun. Di bagian daun (pembuluh) terdapat bagian yang disebut mesofil. Pada  mesofil terdapat jaringan tiang (palisade) dan jaringan bunga karang (spons) yang banyak terdapat kloroplas.

Kloroplas merupakan tempat fotosintesis pada tumbuhan. Kloroplas mengandung pigmen klorofil dan mempunyai membran rangkap (membran luar dan membran dalam). Klorofil merupakan pigmen warna hijau yang  menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Di dalam kloroplas terdapat stroma, tilakoid (kantong membran pipih di dalam kloroplas) dan grana (tumpukan tilakoid).

Di antara sel-sel epidermis daun terdapat pori kecil yang disebut stomata. Fungsi stomata sebagai pengatur penguapan, pengatur masuknya gas karbon dioksida (CO₂) dari udara dan keluarnya gas oksige (O₂) ke udara selama fotosintesis berlangsung dan ke arah sebaliknya pada waktu respirasi berlangsung.

(B) Dari Manakah Tumbuhan Memperoleh Makanan?

Tumbuhan mendapatkan molekul makanan organik tanpa harus memakan organisme lain. Tumbuhan kaya dengan makanan, misalnya zat gula. Dari manakah asal makanan tersebut?

Ada dua tempat iaitu tanah dan udara. Akan tetapi, di tanah dan udara tidak ada zat gula, melainkan hanya ada bahan sederhana seperti karbon dioksida (CO₂) dan air (H₂O). Jadi, yang dilakukan oleh tumbuhan adalah menyerap bahan-bahan sederhana (CO₂ dan H₂O) dari lingkungan dan mengolahnya menjadi bahan lain yang kompleks, yakni zat organik seperti zat gula.

Penyusunan bahan kompleks dari bahan yang sederhana disebut sintesis. Karena tumbuhan memerlukan cahaya (foto) saat mensintesis (membuat) zat gula, maka disebut fotosintesis. Dengan demikian fotosintesis merupakan salah satu reaksi yang tergolong ke dalam reaksi anabolisme.

(A) Pengertian Fotosintesis

Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.

Fotosintesis adalah proses tumbuhan-tumbuhan secara biokimai untuk menghasilkan nutrisi atau energi dengan bantuan energi cahaya matahari. Fotosintesis juga dapat di artikan proses penyusunan zat organik (glukosa) dan zat anorganik (karbon dioksida dan air) yang dilakukan oleh klorofil dengan bantuan energi cahaya.

Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).