Sementara manusia dan hewan memakan tumbuhan dan hewan lain sebagai makanannya, tumbuhan dapat membuat makanannya menggunakan cahaya dan proses yang disebut fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dimana tumbuhan membuat makanan menggunakan karbon dioksida, air, dan sinar matahari.
Apa Itu Fotosintesis?
Fotosintesis mungkin sebuah kata besar, namun dapat dipecah menjadi dua kata kecil: "foto" dan "sintesis". Foto berarti cahaya dan sintesis berarti menyatukan. Meskipun prosesnya mungkin rumit, prosesnya dapat ditulis secara sederhana dengan persamaan kata berikut:
Bagaimana Fotosintesis Terjadi
Fotosintesis terjadi di daun tanaman tempat kloroplas hidup di dalam sel. Ada dua tahap dalam fotosintesis. Tahap pertama membutuhkan cahaya dan tahap kedua tidak. Sebelum Anda memahami proses fotosintesis, Anda harus memahami lebih jauh tentang kloroplas.
Kloroplas
Sama seperti manusia, tumbuhan terdiri dari ribuan sel. Berbeda dengan sel hewan, tumbuhan memiliki struktur khusus yang disebut kloroplas tempat terjadinya fotosintesis.
Kloroplas adalah gumpalan kecil berbentuk oval yang ditemukan di dalam sel tumbuhan. Terkadang sel tumbuhan hanya memiliki sedikit kloroplas sementara yang lain menempati seluruh ruang di dalam sel. Kloroplas memiliki banyak lapisan. Lapisan luarnya halus sedangkan bagian dalam kloroplas mengandung beberapa bagian penting.
Di dalam kloroplas terdapat kumpulan karung berisi klorofil yang disebut tilakoid yang mengapung dalam cairan yang disebut stroma. Tilakoid terlihat seperti tumpukan pancake. Klorofil memberi warna hijau pada tanaman dan membantu tanaman menyerap energi dari sinar matahari.
Tahap Pertama: Reaksi Ketergantungan Cahaya
Tahap pertama fotosintesis disebut tahap reaksi bergantung cahaya. Tahap ini terjadi di tilakoid kloroplas dan hanya dapat terjadi bila sinar matahari tersedia.
- Sinar matahari menyinari klorofil di kloroplas dan merangsang elektron.
- Elektron yang tereksitasi melepaskan diri dari klorofil.
- Karena satu elektron baru saja meninggalkan klorofil, maka harus diganti. Sebuah molekul air dipecah menjadi oksigen (O2) dan ion hidrogen (H+) di tilakoid.
- Elektron bebas kemudian mengalami reaksi kimia untuk menghasilkan ATP dan NADPH, yang keduanya merupakan molekul energi yang dibutuhkan untuk tahap kedua fotosintesis.
Tahap Kedua: Siklus Calvin
Tahap kedua fotosintesis, yang disebut Siklus Calvin, terjadi di stroma kloroplas. Sinar matahari tidak diperlukan untuk Siklus Calvin. Karbon dioksida dan energi dari ATP dan NADPH menghasilkan glukosa. Glukosa adalah gula sederhana yang disimpan tanaman sebagai energi dan dapat diubah menjadi komponen lain seperti pati dan selulosa yang penting untuk struktur sel.
- Karbon dioksida dari udara diserap melalui lubang pada daun tanaman.
- Molekul karbon dioksida berikatan dengan gula sederhana yang disebut RuBP.
- Melalui empat langkah reaksi kimia, karbon dioksida, dan molekul RuBP bergabung dengan ATP dan NADPH dari tahap pertama untuk menghasilkan molekul glukosa.
Video berikut menunjukkan proses dari awal hingga akhir:
Fotosintesis Itu Penting
Fotosintesis adalah tulang punggung kehidupan di Bumi. Manusia tidak bisa hidup tanpa oksigen. Oksigen yang dihasilkan tanaman selama fotosintesis dilepaskan ke udara yang dihirup manusia setiap hari. Saat manusia menghirup oksigen, mereka melepaskan karbon dioksida. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dalam proses fotosintesis. Oleh karena itu, tumbuhan bertanggung jawab untuk menyeimbangkan kadar oksigen dan karbon dioksida di udara. Selain itu, beberapa tumbuhan menyimpan glukosa yang dihasilkan selama fotosintesis dalam buah dan akar. Beberapa dari buah-buahan dan akar-akaran ini adalah apel, wortel, stroberi, dan makanan lezat lainnya yang disukai orang-orang.
