Rangkuman Apa Itu Fotosintesis dan Prosesnya, Materi IPA Biologi

tirto.id - Fotosintesis berasal dari kata foton yang artinya cahaya dan sintesis yang artinya penyusunan. Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), fotosintesis diartikan sebagai pemanfaatan energi cahaya matahari (cahaya matahari buatan) oleh tumbuhan berhijau daun atau bakteri untuk mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat.

Menurut laman Rumah Belajar, fotosintesis adalah proses penyusunan senyawa yang sederhana menjadi senyawa yang kompleks, pada bagian tumbuhan yang mengandung klorofil, dan dengan bantuan cahaya matahari.

Fotosintesis dapat terjadi karena adanya klorofil, yakni pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari, lalu mengubahnya menjadi energi kimia yang terikat dalam molekul karbohidrat. Cahaya matahari diperlukan tumbuhan sebagai sumber energi ketika proses fotosintesis.

Dalam Jurnal Pendidikan Biologi (2019), dijelaskan bahwa energi matahari yang diserap oleh daun sebesar 1-5 persen, sedangkan sisanya dikeluarkan melalui transpirasi dan dipancarkan atau dipantulkan.

Fotosintesis sendiri dilakukan pada bagian kecil tumbuhan yang disebut kloroplas. Kloroplas mengandung pigmen klorofil atau zat hijau daun. Berkat kloroplas, makhluk hidup sekecil alga biru pun dapat berfotosintesis.

Proses Fotosintesis

Dalam proses fotosintesis terdapat perubahan molekul. Enam molekul karbondioksida dan enam molekul air (6CO2 + 6H2O) yang merupakan molekul sederhana berubah menjadi bentuk senyawa kompleks glukosa (C6H12O6). Fotosintesis juga menghasilkan oksigen yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup.

Perubahan senyawa tersebut terjadi pada serangkaian proses yang kompleks melalui reaksi terang dan reaksi gelap.

Reaksi terang adalah tahapan dalam fotosintesis yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi terang terjadi karena adanya cahaya.

Dalam proses ini, produk utama yang dihasilkan yaitu ATP (energi sel) dan NADPH (sumber elektron yang dapat memberikan elektron kepada penerima elektron).

Dalam reaksi terang, terjadi tiga proses yang berlangsung di dalam membran tilakoid menurut laman Sumber Belajar Kemendikbud, yaitu:

• Pigmen fotosintesis menyerap cahaya dan melepaskan elektron yang akan masuk ke transpor elektron.
• Bersamaan dengan itu, terjadi fotolisis air atau pecahnya molekul air menjadi oksigen, ion-ion hidrogen (H+), dan elektron.
• ATP dan NADPH terbentuk. Pigmen fotosintesis yang melepas elektron menerima kembali elektron dari molekul air sebagai ganti elektron yang hilang.

Selanjutnya, reaksi gelap disebut juga siklus Calvin-Benson. Reaksi ini disebut gelap karena tidak bergantung langsung terhadap cahaya. Pada reaksi inilah karbohidrat terbentuk, tetapi pembentukan amilum pada reaksi gelap tidak akan terjadi tanpa didahului adanya reaksi terang.

Reaksi gelap dimulai dengan penggabungan CO2 dari udara dengan molekul organik yang sudah tersedia pada kloroplas.Penggabungan keduanya ini disebut fiksasi karbon.

Pada reaksi gelap, gula dibuat dengan bantuan NADPH dan ATP yang diperoleh ketika reaksi terang, di mana energi pereduksi disediakan oleh NADPH dan energi kimia diperoleh dari ATP

Reaksi terang terjadi di tilakoid pada kloroplas, sedangkan reaksi gelap terjadi salam stroma. Di dalam tilakoid molekul NAD+ dan ADP mengambil elektron dan gugus fosfat, lalu NADPH dan ATP dilepaskan dalam stroma.

Proses dalam reaksi gelap dijelaskan dalam Jurnal berjudul Reaksi Terang dan Gelap: Dua Tahapan Fotosintesis Tanaman (2020), sebagai berikut:

• Dimulai dengan penggabungan senyawa karbondioksida dengan gula dan menghasilkan 2 senyawa 3-PGA (fosfogliserat).
• Enam senyawa 3-PGA diubah menjadi 6 senyawa G3P (gliseraldehid 3 fosfat) dengan bantuan 6 ATP dan 6 NADPH.
• Lima senyawa G3P akan mengalami siklus berulang membentuk RuBP dan diubah kembali menjadi 3-PGA dan seterusnya.
• Satu senyawa G3P akan diubah menjadi glukosa dan senyawa lainnya. Glukosa maupun senyawa lainnya akan digunakan sebagai sumber energi bagi tumbuhan.