(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.