Fotosintesis – definisi, manfaat, proses, jenis

Fotosintesis didefinisikan sebagai proses metabolisme di mana tumbuhan hijau mengubah zat anorganik (karbon dioksida dan air) menjadi zat organik (karbohidrat), melepaskan oksigen, dan mereka melakukannya dengan memanfaatkan energi sinar matahari. Selain itu, ini adalah proses nutrisi utama bagi tanaman dan organisme lain yang diberkahi dengan klorofil.

Fotosintesis tumbuhan adalah salah satu proses mendasar yang menjaga keseimbangan ekosistem dan kehidupan di Bumi. Tahukah Anda apa pentingnya fotosintesis? Tahukah Anda mengapa karbon dioksida penting dalam fotosintesis? Kami memberi tahu Anda semuanya di bawah ini:

Apa yang dimaksud dengan fotosintesis pada tumbuhan?

Deforestasi saat ini menyebabkan penyerapan karbon semakin berkurang, mengeluarkan lebih banyak gas rumah kaca, yang menyebabkan atmosfer memanas dan perubahan iklim semakin ekstrem. Dalam skenario perubahan iklim, pentingnya fotosintesis meningkat.

Dalam pengertian ini, fotosintesis adalah salah satu mekanisme biokimia terpenting di planet ini, karena melibatkan pembuatan nutrisi organik yang menyimpan energi cahaya Matahari dalam berbagai molekul berguna (karbohidrat). Untuk alasan ini, namanya berasal dari kata Yunani foto, “cahaya”, dan sintesis, “komposisi.”

Molekul organik yang disintesis kemudian dapat digunakan sebagai sumber energi kimia untuk mendukung proses vital seperti respirasi sel dan metabolisme.

Agar fotosintesis tanaman berlangsung, keberadaan klorofil diperlukan, pigmen yang peka terhadap sinar matahari dan yang memberi warna hijau khas pada tanaman. Pigmen ini ditemukan dalam kloroplas, struktur seluler dengan berbagai ukuran khas sel tumbuhan.

Jenis-jenis fotosintesis

Tumbuhan air dan darat dapat berfotosintesis, tetapi juga spesies tumbuhan lain seperti pakis, alga, dan beberapa bakteri yang hidup bebas.

Untuk melakukan ini, mereka memiliki dua macam fotosintesis:

  • Fotosintesis oksigenik, yang menghasilkan gula yang berguna bagi tanaman dan, pada gilirannya, mengkonsumsi karbon dioksida (CO2) dan menghasilkan oksigen (O2). Jenis ini sangat penting untuk respirasi, karena bekerja dengan pertukaran gas secara terbalik.
  • Fotosintesis anoksigenik, yang tidak menghasilkan oksigen (O2), tetapi memanfaatkan sinar matahari untuk memecah molekul hidrogen sulfida (H2S). Dengan cara ini, ia melepaskan belerang ke lingkungannya atau menumpuknya di dalam bakteri yang mampu membawanya.

Pertukaran gas yang terjadi selama fotosintesis sangat penting untuk ekosistem dan kehidupan. Ini karena memungkinkan penciptaan dan sirkulasi bahan organik dan fiksasi bahan anorganik.

5 Manfaat Fotosintesis yang diberikan tumbuhan:

  • Fotosintesis adalah proses neuralgik bagi kehidupan di bumi. Berkat cahaya, tanaman menangkap karbon dioksida (CO2) dan mengeluarkan oksigen di siang hari. Pada malam hari sebaliknya terjadi, mereka menangkap oksigen dan melepaskan karbon dioksida. Proses ini membuat kehidupan di Bumi lebih mudah dengan menyediakan oksigen yang kita butuhkan untuk bernapas.
  • Mereka menjaga keseimbangan gas atmosfer. Berkat fotosintesis, oksigen yang dikonsumsi dalam respirasi dan pembakaran dapat diganti. Dengan cara ini, peningkatan karbon dioksida dapat dihindari.
  • Mereka adalah dasar dari diet banyak organisme hidup. Siklus hidup dimulai berkat tanaman, karena mereka adalah sumber makanan (dalam satu atau lain cara), makhluk hidup dan keanekaragaman hayati yang menghuni planet ini.
  • Mereka memiliki khasiat obat: Sejak zaman kuno, sejumlah besar obat-obatan yang kita gunakan berasal langsung dari tumbuhan. Banyak bahan kimia diekstraksi dari mereka dan digunakan dalam produksi berbagai macam obat.
  • Mereka berfungsi sebagai bahan bangunan. Kayu atau bambu adalah beberapa contohnya. Mereka juga dapat digunakan untuk menghasilkan energi melalui pembakaran atau untuk membuat bahan seperti kertas.
    Mereka melindungi tanah. Dekomposisi bahan organik, sebagian besar tanaman, memungkinkan tanah untuk mendapatkan nutrisi yang diperlukan untuk pertanian.

Hewan yang terkait dengan fotosintesis

Kita semua tahu bahwa fotosintesis adalah proses yang terkait dengan tumbuhan yang membedakannya dari hewan. Namun, ada hewan terkait erat yang mampu melakukan proses ini.

Contohnya adalah Elysia Chlorotica, umumnya dikenal sebagai siput zamrud. Ini adalah salah satu hewan paling aneh yang ada di dunia dan biasanya menghuni Amerika Utara, khususnya di pantai Atlantik. Siput zamrud berbentuk daun dan memiliki warna kehijauan intens yang kontras dengan bintik-bintiknya dalam warna putih atau merah. Kemiripannya yang besar dengan daun tanaman apa pun menjadikan kamuflase senjata terbaiknya, yang praktis tidak terlihat oleh mata pemangsanya.

Namun, yang menjadi ciri khas hewan ini adalah kemampuannya untuk berfotosintesis. Siput zamrud memakan alga xanthophyte dari mana ia mengekstrak kloroplasnya dan memasukkannya ke dalam sel pencernaannya. Ini memberinya bahwa, sepanjang pertumbuhannya, ia memperoleh kekuatan untuk memakan sinar matahari seolah-olah itu adalah tanaman. Proses ini disebut kleptoplasty dan mereka dapat mengembangkannya antara 9 dan 12 bulan.

Spesies hewan lain yang terkait dengan fotosintesis adalah karang. Mereka melakukannya berkat ganggang yang bertempat di dalam karang. Sementara karang melindungi ganggang, mereka memberi mereka makanan, yang pada gilirannya membantu pengapuran mereka.

Fotosintesis dan masa depan planet

Fotosintesis ditetapkan sebagai mekanisme alami yang menjaga keseimbangan planet kita dan keanekaragaman hayati yang menghuninya. Untuk memastikan masa depan Bumi, perlu untuk melindungi paru-paru Anda. Jika perusakan berlanjut di daerah seperti Amazon, perubahan iklim akan meningkat secara drastis dan membahayakan kelangsungan hidup kita.

Menjaga tanaman kita dalam kondisi baik berarti berkontribusi pada perkembangan kehidupan. Flora kita bertanggung jawab untuk menjaga keseimbangan gas atmosfer, tetapi mereka juga merupakan basis makanan bagi banyak organisme hidup. Siklus hidup dimulai pada tumbuhan dan segala sesuatu yang kita makan, baik hewani atau nabati, memiliki hubungan tertentu dengan makhluk hidup ini.

Tumbuhan telah melakukan proses ini selama jutaan tahun, yang memungkinkan atmosfer kita dipenuhi dengan tingkat oksigen sedemikian rupa sehingga menimbulkan lapisan ozon. Jika demikian, radiasi dari Matahari tidak akan memungkinkan terciptanya kehidupan terestrial di planet kita.

Selain itu, tanaman melindungi kualitas tanah kita. Untuk alasan ini, deforestasi adalah salah satu masalah besar yang ditimbulkan oleh krisis iklim dengan menyebabkan penurunan kapasitas tanaman dan pohon untuk menyerap karbon dioksida. Jika kita tidak mampu membalikkan situasi bermasalah ini, perubahan iklim pada akhirnya akan mengubah kehidupan ekosistem kita hingga membuat planet kita tidak dapat dihuni.

Proses fotosintesis

Berikut 10 poin penting dalam proses fotosintesis:

  1. Secara sederhana reaksi dalam fotosintesis dapat dirangkum menjadi: 6CO2 + 6H2O + Energi Cahaya → C6H12O6 + 6O2
  2. Autotrof menyimpan energi kimia dalam molekul karbohidrat dalam makanan yang mereka bangun sendiri.
  3. Kebanyakan autotrof membuat “makanan” mereka melalui fotosintesis menggunakan energi matahari.
  4. Fotosintesis terjadi pada kloroplas yaitu organel khusus pada sel tanaman.
  5. Reaksi terang fotosintesis terjadi pada membran tilakoid kloroplas.
  6. Molekul pembawa elektron tersebut diatur dalam rantai transpor elektron yang menghasilkan ATP dan NADPH, yang sementara menyimpan energi kimia.
  7. Reaksi terang menangkap energi dari sinar matahari, kemudian mereka mengubah energi kimia yang disimpan dalam molekul NADPH dan ATP.
  8. Reaksi terang juga melepaskan gas oksigen sebagai produk limbah.
  9. Reaksi dari siklus Calvin menambahkan karbon (dari karbon dioksida di atmosfer) ke molekul lima karbon sederhana yang disebut RuBP.
  10. Reaksi siklus Calvin menggunakan energi kimia dari NADPH dan ATP yang dihasilkan dalam reaksi terang. Produk akhir dari siklus Calvin adalah glukosa.

Diagram ini menggambarkan proses fotosintesis. CO2 dan H2O masuk ke dalam sel daun tanaman, dan dengan adanya energi surya, reaktan ini diubah menjadi produk O2 dan glukosa.

Fotosintesis dan respirasi seluler

Apa hubungan antara fotosintesis dan respirasi seluler? Apakah fotosintesis harus terjadi sebelum respirasi sel? Tidak. Meskipun benar bahwa produk fotosintesis adalah reaktan dari respirasi sel, keduanya dapat terjadi secara bersamaan pada sel tanaman. Reaksi terang fotosintesis juga jelas terjadi pada siang hari, sedangkan reaksi gelap fotosintesis dan reaksi respirasi selular dapat terjadi kapan reaktan telah tersedia.

Diagram ini membandingkan secara jelas fotosintesis (pada kloroplas) dan respirasi seluler (dalam mitokondria). Hal ini juga menunjukkan bagaimana dua proses yang terkait.

Ringkasan

Semua organisme memerlukan masukan konstan energi untuk melakukan pekerjaan hidup; kehidupan berjalan menggunakan energi kimia. Energi tidak dapat didaur ulang; energi harus terus-menerus ditangkap oleh organisme dalam suatu ekosistem, diubah dan diteruskan ke organisme lain. Sebagian energi akan hilang ke lingkungan sebagai panas.

Author: Angga Sopyana