Proses Fotosintesis: Pengertian, Fungsi, Jenis, Faktor – AAcial

Definisi fotosintesis

Fotosintesis adalah proses pembuatan energi atau nutrisi/glukosa berdasarkan peran sinar matahari (foto = ringan, perpaduan = proses manufaktur/pengolahan) menggunakan nutrisi/mineral, karbon dioksida dan air. Makhluk hidup yang dapat berfotosintesisadalah tanaman, ganggang dan beberapa jenis bakteri. Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan dalam proses fotosintesis.

---

Fungsi sintesis foto

Fotosintesis berfungsi sebagai berikut:

1. Fungsi utama fotosintesis adalah menghasilkan makanan dalam bentuk glukosa. Glukosa merupakan bahan bakar dasar untuk membangun zat makanan lain yaitu lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi makanan bagi hewan dan manusia. Oleh karena itu, kemampuan tumbuhan mengubah energi cahaya (sinar matahari) menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai dalam rantai makanan.
2. Fotosintesis membantu membersihkan udarayaitu menurunkan kadar CO₂(karbon dioksida) di udara akibat CO₂ merupakan bahan baku fotosintesis. Sebagai hasil akhir, penambahan nutrisi adalah O₂ (oksigen) yang diperlukan untuk kehidupan.
3. Kemampuan tumbuhan untuk berfotosintesis selama hidupnya menyebabkan sisa-sisa tumbuhan yang hidup di masa lalu terkubur di dalam bumi selama jutaan tahun menjadi batu bara yang menjadi salah satu sumber energi saat ini.

---

Proses fotosintesis

Tumbuhan adalah autotrof. Autotrof berarti dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang mereka butuhkan sebagai makanan. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis

---

Ada dua jenis proses atau reaksi fotosintesis

---

Terjadi di membran tilakoid grana. Grana adalah struktur yang dibentuk oleh membran tilakoid yang terbentuk di stroma, yang merupakan salah satu bilik kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam fotosintesis. Reaksi terang juga disebut fotolisis karena penyerapan energi cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.

---

Berlangsung di stroma. Reaksi yang membentuk gula pada bahan dasar CO₂ diperoleh dari udara dan energi diperoleh dari reaksi terang.

Tidak memerlukan sinar matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika siklus cahaya belum terjadi karena energi yang digunakan berasal dari reaksi cahaya.

Ada dua jenis siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan tiga atom karbon, yaitu 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Dalam siklus Hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan empat atom karbon. Enzim yang terlibat adalah fosfoenolpiruvat karboksilase.

Produk akhir gula hitam adalah glukosa yang digunakan tanaman untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi

---

Menentukan laju fotosintesis

Proses fotosintesis dapat dipengaruhi oleh faktor yaitu faktor yang dapat dipengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan dan faktor yang tidak mempengaruhi secara langsung misalnya tegangan beberapa fungsi organ yang penting untuk proses fotosintesis.

Proses ini sebenarnya berlaku untuk kondisi lingkungan termasuk keberadaan sinar matahari, suhu lingkungan, dan konsentrasi karbon dioksida (CO2). Ini disebut faktor pembatas dan secara langsung mempengaruhi laju fotosintesis.

Faktor pembatas ini dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi optimal bahkan jika kondisi lain untuk fotosintesis telah membaik.Oleh karena itu, faktor pembatas sangat mempengaruhi laju fotosintesis dengan mengendalikan laju fotosintesis maksimum.

Selain itu, faktor-faktor seperti translokasi karbohidrat, umur daun, dan ketersediaan unsur hara mempengaruhi fungsi organ-organ penting dalam fotosintesis hingga secara tidak langsung mempengaruhi laju fotosintesis.

Beberapa faktor utama yang dapat mempengaruhi laju fotosintesis:

Tingkat fotosintesis maksimum ketika ada banyak cahaya.

• Konsentrasi karbon dioksida

Dengan lebih banyak karbon dioksida di udara, jumlah bahan yang digunakan tanaman untuk fotosintesis meningkat.

Enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimal. Secara umum, laju fotosintesis meningkat dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

Kekeringan atau kekurangan air dapat menyebabkan stomata menutup dan menghambat laju penyerapan karbondioksida sehingga mempengaruhi laju fotosintesis.

• Tingkat fotosintat (hasil fotosintesis)

Ketika tingkat fotosintesis seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan meningkat. Jika tingkat fotosintesis meningkat atau bahkan mencapai saturasi, maka laju fotosintesis akan menurun.

Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis lebih tinggi pada tanaman berkecambah daripada tanaman dewasa. Ini mungkin karena tanaman yang berkecambah membutuhkan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.

Pada awal abad ke-120, Frederick Frost Blackman bersama Albert Einstein menyelidiki pengaruh intensitas cahaya (emisi) dan suhu terhadap derajat asimilasi karbon.

1. Pada transmisi tetap, laju asimilasi karbon meningkat dengan meningkatnya suhu pada rentang terbatas. Efek ini hanya dapat dilihat pada tingkat pemancar yang tinggi. Pada penghasil emisi yang lebih rendah, peningkatan suhu memiliki sedikit efek pada tingkat asimilasi karbon.
2. pada suhu konstan, Tingkat asimilasi karbon lebih bervariasi dengan paparan, awalnya meningkat dengan meningkatnya paparan. Namun, pada tingkat emisi yang lebih tinggi, hubungan ini tidak bertahan lama dengan laju asimilasi karbon yang konstan.

Poin-poin penting dari kedua percobaan ini adalah:

1. Eksperimen Blackman mendemonstrasikan konsep faktor pembatas. Pembatas lainnya adalah panjang gelombang cahaya. Cyanobacteria, yang bersinar beberapa meter di bawah tanah, tidak dapat menemukan panjang gelombang yang tepat yang digunakan untuk menghasilkan pemisahan totoinduksi yang didukung oleh pigmen fotosintesis konvensional. Untuk membatasi masalah, serangkaian protein dan pigmen berbeda mengelilingi pusat reaksi. Ini disebut phycobilisome.
2. Secara keseluruhan, reaksi fotokimia tidak dipengaruhi oleh suhu. Namun, percobaan ini dengan jelas menunjukkan bahwa suhu dapat mempengaruhi tingkat asimilasi karbon, sehingga ada dua rangkaian reaksi dalam proses asimilasi karbon. Ini adalah langkah ‘fotokimia’ yang bergantung pada suhu dan cahaya, tetapi tidak bergantung pada udara.

---

Tingkat karbondioksi dan fotorespirasi

Ketika konsentrasi karbon dioksida meningkat, kadar gula yang dihasilkan dalam reaksi yang bergantung pada cahaya meningkat hingga dibatasi oleh penyebab lain RuBisCO, enzim yang meningkatkan karbon dioksida dalam reaksi gelap, meningkatkan oksigen dan karbon. Ketika konsentrasi karbon dioksida tinggi, RuBisCO akan memperbaiki karbon dioksida. Namun konsentrasi karbon dioksida rendah, RuBisCO akan meningkat dalam oksigen dan bukan karbon dioksida. Proses ini, disebut phororespiration, menggunakan energi, tetapi tidak menghasilkan gula.

Aktivitas oksigenase RuBisCO tidak menguntungkan bagi tanaman karena alasan berikut:

1. Salah satu produk dari aktivitas oksigenasi adalah fosfoglikolat (2 karbon) dan bukan 3-fosfogliserat (3 karbon). Fosfoglikolat tidak dapat dimetabolisme oleh siklus Calvin-Benson dan menunjukkan hilangnya karbon dalam siklus tersebut. Oleh karena itu, aktivitas oksigenasi tinggi mengurangi gula yang dibutuhkan untuk memproses Rirulose 5-biscophosphate dan untuk kelanjutan gula Benson.
2. Fosfoglikolat dengan cepat dimetabolisme menjadi glikolat yang beracun bagi tanaman dalam konsentrasi tinggi. Ini dapat mencegah fotosintesis.
3. Penyimpanan glikolat untuk energi adalah proses yang mahal menggunakan jalur glikolat, dan hanya 75% karbon yang kembali ke siklus Calvin-Benson dalam 3-fosfogliserat. Reaksi ini menghasilkan amonia (NH3), yang dapat berdifusi keluar dari tanaman, menyebabkan hilangnya nitrogen.

---

Demikian artikel dari guruducation.co.id mengenai Proses Fotosintesis: Pengertian, Fungsi, Jenis, Faktor dan Kadar Karbon Dioksida, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semua.