Pengertian Fotosintesis

Fotosintesis 

Organisme dan fungsi suatu sel hidup bergantung pada persediaan energi yang tak henti-hentinya, sumber energi ini tersimpan dalam molekul-molekul organik seperti karbohidrat. Organisme heterotrofik seperti ragi dan kita sendiri, hidup dan tumbuh dengan memasukkan molekul-molekul organik ke dalam sel-selnya. Untuk tujuan praktis, satu-satunya sumber molekul bahan bakar yang menjadi tempat bergantung seluruh kehidupan ialah fotosintesis. Fotosintesis menyediakan makanan bagi hampir seluruh kehidupan di dunia baik secara langsung atau tidak langsung. Organisme memperoleh senyawa organik yang digunakan untuk dan rangka karbon dengan satu atau dua cara utama: nutrisi autotrofik atau heterotrofik. Autotro dapat diartikan bahwa dapat menyediakan makanan bagi diri sendiri hanya dalam pengertian bahwa autotrof dapat mempertahankan dirinya sendiri tanpa memakan dan menguraikan organisme lain. Autotrof membuat molekul organik mereka sendiri dari bahan mentah anorganik yang diperoleh dari lingkuannya. Oleh karena alasan inilah, para ahli biologi menyebut autotrof sebagai produsen biosfer. 

Organisme heterotrof memperoleh materi organik melalui cara pemenuhan nutrisi kedua. Ketidakmampuan dalam membuat makanan mereka sendiri, menyebabkan hererotrof ini hidup tergantung pada senyawa yang dihasilkan oleh organisme lain; heteritrif merupakan komponen biosfer. Sebagian autotrof mengkonsumsi sisa-sisa organisme mati, menguraikan dan memekan sampah seperti bangkai, tinja dan daun-daun yang gugur. Heterotrof ini dikenak sebagai pengurai. Sebagian besar fungi dan banyak jenis bakteri memperoleh makana dengan cara seperti ini. Hampir seluruh heterotrof, termrasuk manusia, benar-benar tergantung pada fotoautotrof untuk mrndapatkan makanan dan juga untuk mendapatkan oksigen, yang merupakan produk samping fotosintesis. 

Jalur Fotosintesis 

Dengan keberadaan cahaya, bagian-bagian tumbuhan yang berwarna hijau menghasilkan bahan organik dan oksigen dari karbon dioksida dan air. Dengan menggunakan rumus molekul, persamaan kimia fotosintesis adalah: 

6CO2 + 12 H2O + energi cahaya -----> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 

Karbohidrat C6H12O6 ialah glukosa. Air muncul pada kedua sisi persamaan itu karena 12 molekul dikonsumsi dan 6 molekul terbentuk lagi selama fotosintesis. Persamaan itu dapat disederhanakan dengan memperlihatkan selisih konsumsi air: 

6CO2 + 6H2O + energi cahaya ----> C6H12O6 + 6O2 

Dalam bakteri berfotosintesis, sebagai pengganti H2O dipakai zat pereduksi yang lebih kuat seperti H2, H2S dan H2R (R adalah gugus organik). Persamaan reaksinya adalah: 

2CO2 + 2H2R -----> 2C2O + O2 +2R 

Bakteri menggunakan H2R dan menggunakan hidrogen untuk membuat gula. Dari reaksi kimia tersebut dapat dikatakan bahwa semua organisme fotosintetik membutuhkan sumber hidrogen, tetapi sumber itu bermacam-macam. 

Tempat Berlangsungnya Proses Fotosintesis 

Di dalam tumbuhan, proses fotosintesis pada umumnya berlangsung dalam organel khusus yang disebut plastid. Plastid mengandung senyawa, yaitu klorofil. Semua bagian yang berwarna hijau pada tumbuhan, termasuk batang hijau dan buah yang belum matang, memiliki kloroplas, tetapi daun merupakan tempat utama berlangsungnya fotosintesis pada sebagian besar tumbuhan. Terdapat ± setengah juta kloroplas tiap milimeter persegi permukaan daun. Warna daun berasal dari klorofil, pigmen warna hijau yang terdapat dalam kloroplas. Energi cahaya yang diserap klorofil inilah yang menggunakan sintesis molekul makanan dalam kloroplas. 

Sebagian besar spesies tumbuhan, terpacu pertumbuhan dan perkecambahan dalam keadaan terang. Namun biji juga dapat terhambat perkecambahanyya oleh cahaya. Panjang gelombang merah jauh dari sinar matahari hampir selalu merupakan panjang gelombang yang paling menghambat. Cahaya biru juga kadang menghambat. Biji yang membutuhkan cahaya untuk berkecambah disebut fotodorman. Biji yang biasanya berkecambah dalam gelap akan terhambat oleh cahaya. Biji yang biasa berkecambah dalam gelap akan mengalami dormansi atau fase istirahat saat terkena cahaya dalam tingkat intensitas tertentu. 

Cahaya tampak sebagai sumber energi yang digunakan tumbuhan untuk fotosintesis merupakan bagian spektrum energi radiasi. Reaksi cahaya dalam fotosintesis merupakan bagian akibat langsung penyerapan foton oleh molekul pigmen seperti klorofil. Tidak seluruh foton mempunyai tingkat energi yang cocok untuk menggiatkan pigmen daun. Di atas 760 nm foton tidak memiliki cukup energi dan di bawah 390 nm foton memiliki terlalu banyak energi, menyebabkan ionisasi dan kerusakan pigmen. Hanya foton dengan panjang gelombang antara 390 dan 760 nm memiliki tingkat energi yang cocok untuk fotosintesis. Karena penggiatan pigmen merupakan akibat langsung interaksi antara foton dan pigmen, pengukuran cahaya yang digunakan dalam fotosintesis seringkali berdasarkan densitas aliran foton, dan bukan berdasarkan energi. Densitas aliran foton ialah jumlah foton yang menumbuk suatu luas permukaan tertentu per satuan waktu. Karena panjang gelombang antara 400 dan 700 nm itu paling efisien digunakan dalam fotosintesis, pengukuran cahaya untuk fotosintesis biasanya didasarkan pada densitas aliran foton dalam panjang gelombang 400 dan 700 nm tersebut (Michael,1994).