Dari namanya saja kita bisa memperkirakan bahwa fotosintesis merupakan proses pembentukan (sintesis) yang melibatkan cahaya (foto). Nah, Sobat Pintar pastinya sudah sering mendengar istilah fotosintesis, bukan? 

Kalau Sobat Pintar hanya mengenal sekilas tentang fotosintesis, kalian akan mengira bahwa proses fotosintesis itu proses yang sederhana.  Proses fotosintesis pada tumbuhan hanya membutuhkan tiga unsur utama, yaitu karbondioksida, air, dan klorofil dengan dibantu oleh cahaya matahari. Proses ini pada akhirnya akan membentuk glukosa dan oksigen yang akan disimpan dan dimanfaatkan oleh tanaman dan lingkungan sekitar, termasuk kita. 

Namun ketika Sobat meneliti lebih dalam tentang proses fotosintesis, kalian akan mengetahui betapa kompleks dan menarik serangkaian proses yang terjadi, khususnya pada daun tanaman. Seperti apa keunikan dan tahapan proses fotosintesis yang terjadi pada tanaman? Yuk, kita kenali lebih dalam lagi definisi, rangkaian reaksi fotosintesis, dan faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis.

Pengertian Fotosintesis

Apa itu fotosintesis? Apakah fotosintesis hanya bisa dilakukan oleh tanaman? Mengapa manusia tidak dapat melakukan fotosintesis? Pertanyaan-pertanyaan tersebut akan terjawab ketika kalian memahami makna dari serangkaian proses fotosintesis. 

Secara bahasa, fotosintesis berasal dari bahasa Yunani, yaitu foto yang berarti cahaya dan synthesis yang berarti penggabungan. Secara sederhana, fotosintesis adalah proses reaksi penggabungan berbagai zat untuk menghasilkan makanan oleh tumbuhan dengan melibatkan cahaya matahari. 

Perlu Sobat Pintar ketahui bahwa tidak hanya tumbuhan yang dapat melakukan fotosintesis. Beberapa spesies bakteri, protista, dan alga juga dapat melakukan fotosintesis asalkan memiliki pigmen warna yang dapat menyerap spektrum cahaya tampak, dari ungu hingga merah. Pigmen warna tersebut tidak hanya klorofil yang berwarna hijau, Sobat. Ada juga xantofil yang berwarna jingga dan karoten yang berwarna kuning. Organisme yang dapat melakukan fotosintesis disebut sebagai organisme autotrof karena dapat membuat makanan sendiri berupa glukosa.

Proses Fotosintesis

Photo by Mariana Ruiz Villarreal on Coastal Wiki

Proses fotosintesis terdiri dari dua rangkaian proses yang diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan cahaya dan tempat terjadinya, yakni reaksi terang dan reaksi gelap.

Reaksi Terang

Seperti namanya, reaksi terang adalah reaksi yang membutuhkan cahaya. Reaksi ini terjadi pada bagian tilakoid daun, tepatnya di grana. Pada reaksi terang terjadi proses fotolisis air atau pemecahan air dengan bantuan cahaya. Klorofil akan menyerap energi cahaya matahari, memecah air (H2O), menghasilkan oksigen (O2) dan energi berupa Adenosine Triphosphate (ATP). 

Reaksi terang ini dapat dibagi lagi menjadi dua bentuk tahapan, yaitu nonsiklik dan siklik. Reaksi nonsiklik melibatkan fotosistem II (P680) elektron akan ditangkap oleh P680 dan disalurkan ke fotosistem I (P700). Sedangkan reaksi siklik terjadi apabila cahaya ditangkap oleh P700 kemudian elektron diteruskan ke akseptor elektron dan kembali ke P700.

Penamaan kedua fotosistem tersebut berdasarkan panjang gelombang optimal yang dapat diserap, yakni 680 nm dan 700 nm. Perbedaan yang lain yaitu tahap siklik hanya menghasilkan ATP tanpa adanya proses pembentukan NADPH.

Reaksi Gelap

Jika reaksi terang memerlukan cahaya, maka reaksi gelap tidak memerlukan cahaya dan terjadi di bagian stroma. Namun bukan berarti reaksi ini berhenti saat ada cahaya, Sobat. 

Pada reaksi gelap, terjadi proses yang dinamakan siklus Calvin-Benson yang merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang. Reaksi ini pertama kali ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson sehingga disebut sebagai reaksi Calvin-Benson. 

Reaksi gelap ini melibatkan enzim RuBisCO yang bertugas untuk menangkap O2 dari atmosfer. Reaksi gelap ini akan menghasilkan 3-phosphoglyceraldehyde (PGAL) sebagai bahan dasar pembentukan glukosa.

Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

Banyak hal yang dapat mempengaruhi kelancaran fotosintesis yang berlangsung sepanjang hari untuk memproduksi oksigen, makanan, dan energi. Berikut adalah faktor yang mempengaruhi fotosintesis:

Intensitas Cahaya

Kebutuhan cahaya setiap tanaman berbeda-beda. Ada tanaman jenis C3 dan C4. Tanaman C4 (tebu, jagung, dan sorgum) memiliki toleransi yang tinggi terhadap intensitas cahaya, sedangkan tanaman C3 (kacang-kacangan, kapas, kedelai, kentang, dan gandum) memiliki titik jenuh cahaya, sehingga pada intensitas tinggi tidak akan dapat meningkatkatkan intensitas fotosintesis.

Suhu

Suhu optimal proses fotosintesis tanaman juga berbeda-beda. Tanaman C4 (35-40oC) memiliki suhu optimal lebih tinggi dari tanaman C3 (20-26oC)

Umur tanaman

Semakin dewasa tanaman, jaringan-jaringan akan terbentuk semakin sempurna yang akan meningkatkan efektifitas dan laju proses fotosintesis.

Konsentrasi O2 dan CO2

Salah satu hasil samping fotosintesis adalah O2. Semakin banyak O2, maka intensitas fotosintesis semakin turun. Sementara itu, CO2 merupakan bahan dasar fotosintesis. Semakin tinggi konsentrasi CO2, maka laju fotosintesis semakin meningkat.

Sobat Pintar jangan lupa download aplikasi Aku Pintar di Play Store atau App Store, ya! Ada fitur Belajar Pintar yang bakal nemenin Sobat belajar di rumah. Simak juga artikel lainnya tentang Bioteknologi dan Siklus Air.