Fotosintesis: Pengertian, Faktor, Tempat Terjadi, & Hasilnya

Fotosintesis adalah kemampuan yang hanya dimiliki oleh tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Yuk simak penjelasan lengkap tentang fotosintesis mulai dari pengertian, faktor, tempat terjadi, hingga hasilnya!

—

Salah satu ciri makhluk hidup adalah membutuhkan makanan untuk bisa bertahan hidup. Seperti yang kita tahu, manusia bertahan hidup dengan makan makanan yang berasal dari hewan dan tumbuhan. Begitu pula dengan hewan. Mereka juga bertahan hidup dengan memakan hewan lain atau tumbuhan.

Lalu bagaimana dengan tumbuhan? Sebagai makhluk hidup, tumbuhan juga butuh makan. Tapi, tumbuhan kan nggak bisa bergerak layaknya manusia dan hewan. Gimana cara mereka mencari makan? Nah, tidak seperti manusia dan hewan, tumbuhan bertahan hidup dengan membuat makanannya sendiri. Kemampuan tumbuhan untuk bisa membuat makanannya sendiri disebut sebagai fotosintesis. Yuk kita bahas selengkapnya!

Pengertian Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses dimana tumbuhan menggunakan energi matahari, air, dan karbon dioksida untuk membuat makanan mereka sendiri. Dengan kata lain, fotosintesis adalah proses mengubah senyawa air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) untuk menghasilkan glukosa (C6H12O6) dengan bantuan cahaya matahari yang diserap oleh klorofil (zat hijau daun).

Nah, glukosa inilah yang digunakan langsung oleh tumbuhan. Selain itu, tumbuhan juga akan menyimpan glukosa ini dalam bentuk makanan (buah). Hasil dari fotosintesis tidak hanya glukosa. Proses fotosintesis juga menghasilkan oksigen (O2) yang dibutuhkan oleh manusia dan hewan untuk bernapas.

Baca juga: Apa Saja Bagian-bagian Tumbuhan dan Fungsinya?

Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

Proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor. Apa saja faktornya?

1. Cahaya Matahari

Intensitas dan kualitas cahaya sangat mempengaruhi fotosintesis. Tumbuhan membutuhkan cahaya matahari sebagai sumber energi untuk melakukan fotosintesis. Intensitas cahaya yang cukup dan spektrum cahaya yang tepat, terutama cahaya biru dan merah, sangat penting bagi efisiensi fotosintesis.

Hanya sekitar dua persen dari cahaya matahari yang bisa dipakai untuk proses fotosintesis. Cahaya matahari sisanya akan dipantulkan kembali atau diserap sebagai panas.

2. Karbon Dioksida (CO2)

Tumbuhan membutuhkan karbondioksida untuk melakukan fotosintesis. Ketersediaan CO2 dalam udara mempengaruhi laju fotosintesis. CO2 ini didapat dari udara bebas. Semakin banyak CO2 yang diserap tumbuhan, maka proses fotosintesisnya akan semakin cepat. Ketika konsentrasi CO2 rendah, fotosintesis dapat terhambat. Jumlah karbon dioksida yang dipakai untuk fotosintesis akan sama jumlahnya dengan oksigen yang dihasilkan.

3. Klorofil

Dalam proses fotosintesis, penyerapan cahaya matahari dilakukan oleh klorofil atau zat hijau daun. Daun tumbuhan tingkat tinggi mengandung dua macam klorofil, yaitu klorofil a yang warnanya hijau tua dan klorofil b yang warnanya hijau muda.

4. Suhu

Suhu memainkan peran penting dalam fotosintesis. Tumbuhan dengan suhu yang optimal, maka proses fotosintesisnya berjalan dengan efisien. Terlalu rendah atau terlalu tinggi suhu dapat menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam fotosintesis.

5. Air

Air merupakan komponen penting dalam fotosintesis. Tumbuhan memerlukan air untuk mengangkut nutrisi dari akar ke daun dan untuk mempertahankan kelembaban selama proses fotosintesis. Air yang berasal dari tanah ini diangkut oleh jaringan xilem menuju daun. 

Fungsi air dalam proses fotosintesis adalah sebagai penyumbang atom hidrogen. Air juga berfungsi untuk mengatur terbuka atau tertutupnya stomata . Stomata sendiri adalah organ daun yang digunakan sebagai tempat masuknya karbondioksida dan keluarnya oksigen hasil dari fotosintesis. 

Jika tumbuhan mendapatkan cukup asupan air, maka stomata akan terus terbuka. Jika tumbuhan kekurangan air, maka stomata akan menutup. Kekurangan air ini dapat menghambat fotosintesis. 

Baca juga: Mengenal Jenis Perubahan Wujud Benda dan Contohnya

Dimana Tempat Terjadinya Fotosintesis?

Proses fotosintesis terjadi di bagian daun, terutama di dalam organel sel yang disebut kloroplas. Kloroplas adalah tempat utama dimana fotosintesis berlangsung. Di dalam kloroplas terdapat pigmen hijau yang disebut klorofil. Klorofil ini bertanggung jawab untuk menangkap energi matahari. 

Bagian daun yang mengandung kloroplas adalah jaringan tiang dan jaringan bunga karang. Namun, sebagian besar tumbuhan kloroplasnya terdapat pada jaringan tiang. 

Setiap sel daun memiliki 40 sampai 50 kloroplas. Kloroplas ini tersusun dari dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Selain itu, kloroplas memiliki cairan pengisi yang disebut stroma. Nah, di stroma inilah terjadi pembentukan glukosa, karbon dioksida, dan air.

Proses Fotosintesis

Proses fotosintesis terdiri dari dua tahap utama, yaitu reaksi terang (light-dependent reactions) dan reaksi gelap (light-independent reactions atau Calvin cycle). Reaksi terang terjadi di membran tilakoid dalam kloroplas, sedangkan reaksi gelap terjadi di stroma kloroplas.

1. Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi apabila ada cahaya matahari dan terjadi di bagian grana kloroplas. Selama reaksi terang, tumbuhan menangkap sinar matahari dengan bantuan klorofil. Klorofil ini bertugas menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. 

Selanjutnya, sinar matahari menyebabkan molekul air yang tumbuhan serap melalui akarnya terpecah menjadi oksigen, elektron, dan proton. Proses ini seperti memecah air menjadi bagian-bagian kecil.

Elektron dan proton yang dihasilkan selama pemecahan air digunakan untuk membuat molekul-molekul yang disebut ATP dan NADPH. ATP dan NADPH ini adalah sumber energi yang akan digunakan nanti dalam proses pembuatan makanan.

2. Reaksi Gelap

Reaksi gelap tidak memerlukan cahaya matahari dan berlangsung di stroma kloroplas. Dalam reaksi gelap, tumbuhan menggunakan energi yang diperoleh dari reaksi terang untuk membuat makanan mereka sendiri. 

Selama reaksi gelap, tumbuhan mengambil karbon dioksida dari udara melalui daun mereka. Karbon dioksida ini kemudian masuk ke dalam kloroplas. Molekul karbon dioksida yang telah diambil digabungkan dengan senyawa lain yang dihasilkan selama reaksi gelap sebelumnya. Proses ini disebut fiksasi karbon. Fiksasi karbon mengubah karbon dioksida menjadi senyawa organik yang lebih kompleks.

Selanjutnya, senyawa organik yang dihasilkan selama fiksasi karbon diubah dan disusun ulang melalui serangkaian langkah kimia. Proses ini melibatkan penggunaan energi dari ATP dan NADPH yang dihasilkan selama reaksi terang. Hasil akhir dari langkah ini adalah pembentukan glukosa, yaitu makanan yang akan digunakan oleh tumbuhan.

Selain pembentukan glukosa, ada juga regenerasi molekul awal yang terjadi dalam reaksi gelap. Bagian dari senyawa organik yang dihasilkan digunakan untuk memperbaharui molekul awal yang diperlukan untuk memulai siklus lagi.

Baca juga: Pengertian Makhluk Hidup dan 9 Ciri-cirinya

Hasil Fotosintesis

Hasil dari proses fotosintesis adalah produksi glukosa (C6H12O6) dan oksigen (O2). Inilah dua zat utama yang dihasilkan oleh tumbuhan selama fotosintesis.

Glukosa adalah molekul yang mengandung energi kimia yang tinggi. Tumbuhan menggunakan glukosa sebagai sumber energi untuk melakukan berbagai fungsi, seperti pertumbuhan, perbaikan sel, dan reproduksi. 

Glukosa juga dapat diubah menjadi berbagai senyawa lain yang diperlukan oleh tumbuhan, seperti pati (untuk penyimpanan energi), selulosa (untuk pembentukan dinding sel), atau berbagai senyawa organik lainnya.

Selain glukosa, oksigen juga merupakan hasil penting dari fotosintesis. Oksigen dilepaskan ke atmosfer sebagai produk sampingan dari reaksi terang fotosintesis ketika molekul air terpecah. Oksigen berguna untuk keberlangsungan hidup di muka bumi.

Jadi, proses fotosintesis selain penting bagi tumbuhan juga penting bagi makhluk hidup lainnya. Oksigen yang dihasilkan oleh proses fotosintesis berguna untuk pernapasan manusia dan hewan. 

—

Menarik banget, ya, belajar tentang fotosintesis. Jadi, kita semakin tahu peran penting tumbuhan dalam kehidupan. Yuk belajar lebih banyak lagi tentang makhluk hidup bersama homeschooling Alta School. Sekarang, homeschooling Alta School tersedia juga untuk jenjang SMP hingga SMA!