2. PROSES FOTOSINTESIS
Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan
langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon
dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai
makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis.
Fotosintesis berasal dari dua kata yaitu Photo yang berarti Cahaya dan Synthesis yang
berarti proses pembuatan atau pengolahan. Proses fotosintesis merupakan proses
mengolah bahan yang sederhana menjadi bahan yang kompleks dengan menggunakan
bantuan dari cahaya.
Bahan sederhana yang digunakan oleh tumbuhan untuk fotosintesis adalah
karbon dioksida dan air. Tumbuhan umumnya mendapat karbon dioksida dari udara
dan mendapatkan air dari tanah. Karbon dioksida diubah menjadi gula. Hasil
sampingan proses ini adalah gas oksigen. Proses atau reaksi ini sangat memerlukan
energi yang secara alami didapat dari cahaya matahari. Energi dari cahaya matahari
itu diserap dari klorofil yang terdapat pada tumbuhan.
Sebenarnya, proses fotosintesis bukanlah reaksi tunggal, melainkan terdiri dari
beberapa tahap reaksi yang kompleks. Reaksi tersebut dapat menghasilkan oksigen
dan glukosa. Glukosa tersebut dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik
lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini
berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun
tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan
dengan persamaan di atas. Pada proses respirasi, gula atau glukosa dan senyawa lain
akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi
kimia.
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang
disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil
terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. Klorofil menyerap cahaya yang akan
digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang
berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di
daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung
3. setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan
epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya
sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula
dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar Matahari
ataupun penguapan air yang berlebihan. Reaksi yang terjadi dapat dituliskan secara
sederhana sebagai berikut.
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
1. Tahap – Tahap Fotosintesis
Proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas melalui dua tahap reaksi. Kedua
reaksi tersebut diantaranya adalah reaksi terang dan reaksi gelap. Kedua reaksi
tersebut akan dijelaskan sebagai berikut :
A. Reaksi Terang
Reaksi terang berlangsung di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah
struktur bentukan membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu
ruangan dalam kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang
berperan dalam proses fotosintesis. Dalam reaksi terang ini, klorofil menyerap cahaya
nila. Energi yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air.
Reaksi tersebut disebut reaksi fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan
penguraian atau pemecahan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen. Reaksi
fotolisis dapat ditulis sebagai berikut :
2H2O → 2H2 + O2
B. Reaksi Gelap
Reaksi gelap berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari
bahan dasar CO2 yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi
terang. Reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat
berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari
reaksi terang. Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-
4. Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah
atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco.
Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom
karbon empat. Enzim yang berperan adalah pada siklus hatch-Slack adalah enzim
phosphoenolpyruvate carboxylase. Produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang
dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.
2. Hasil Akhir Fotosintesis
Secara umum karbohidrat dianggap sebagai hasil akhir fotosintesis. Namun patut
diperhatikan istilah karbohidrat tersebut dapat berupa monosakarida, disakarida, dan
polisakaria. Sebenarnya hasil akhir fotosintesis adalah gula sederhana beratom C-3.
Senyawa ini sangat mudah bereaksi, sehingga sebelum diangkut perlu diubah terlebih
dahulu menjadi gula lain, misalnya glukosa.
Glukosa diangkut melalui floem ke sel-sel daun yang lain yang tidak
berfotosintesis, yakni sel-sel batang dan sel-sel akar untuk keperluan tumbuhan itu
sendiri. Sisanya diubah ke dalam bentuk lain yaitu menjadi amilum, protein dan lipid
yang disimpan untuk cadangan makanan. Cadangan makanan terutama di simpan
didalam akar dan batang, tapi ada juga yang di simpan dalam daun.
Hasil lain dari proses fotosintesis yaitu berupa oksigen. Oksigen dilepas ke
lingkungan melaui stomata. Oksigen yang dilepas dimanfaatkan oleh organisme lain
untuk proses pernapasan.
5. DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N A.,J.B. Reece, & L.G. Mithchell. 2005. Biologi. Edisi Kelima. Terj.
dari: Biology.5th ed. oleh Manalu, W. Jakarta : Erlangga.
Darmawan dan Baharsjah. 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan . Jakarta : PT
Gramedia.
Kimbal,John W.1994. Biologi.Jillid 1, 2, dan3. Edisi kelima . Jakarta: Erlanga
