Singkatnya, fotosintesis adalah proses menggunakan air, karbon dioksida, dan sinar matahari untuk menghasilkan gula. Tumbuhan dan organisme fotosintetik lainnya disebut produsen karena dapat membuat karbohidrat untuk energi tanpa mengkonsumsi organisme lain. Proses fotosintesis membutuhkan struktur seluler khusus yang disebut kloroplas untuk menangkap energi dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia.
1. Warna hijau pada daun disebabkan oleh klorofil.
Molekul berpigmen hijau ini hidup di kloroplas sel tumbuhan dan menyerap cahaya tampak untuk fotosintesis. Molekul klorofil menyerap semua panjang gelombang cahaya kecuali hijau tetapi terutama menyerap panjang gelombang merah dan biru. Tumbuhan tampak hijau karena klorofil memantulkan panjang gelombang cahaya hijau.
2. Dua bagian utama kloroplas adalah grana dan stroma.
Grana adalah tumpukan kompartemen berbentuk cakram yang tertutup di dalam membran. Cakram ini disebut thykaloids dan merupakan tempat terjadinya reaksi bergantung cahaya. Cairan yang mengelilingi grana adalah stroma. Reaksi bebas cahaya terjadi di stroma.
3. Tahap pertama fotosintesis menangkap energi dari matahari untuk memecah molekul air.
Reaksi bergantung cahaya memanfaatkan dan mentransfer energi dengan memisahkan atom hidrogen dan oksigen. Elektron bergerak melalui rantai transpor elektron di mana mereka melewati serangkaian protein untuk akhirnya membuat ATP, energi yang digunakan dalam tahap fotosintesis berikutnya.
4. Tahap kedua fotosintesis adalah siklus Calvin.
Reaksi bebas cahaya menggunakan energi yang dihasilkan selama reaksi tergantung cahaya untuk membuat karbohidrat dalam proses yang disebut siklus Calvin. Satu molekul karbon ditambahkan pada suatu waktu. Energi membuat siklus terus mengulang proses dan menciptakan molekul gula yang mengandung enam karbon.
5. Dibutuhkan enam molekul air dan enam molekul karbon dioksida untuk membuat satu molekul glukosa selama fotosintesis.
Selain satu molekul glukosa, C 6 H 12 O 6 , reaksi 6H 2 O + 6CO 2 juga menghasilkan enam molekul oksigen, atau 6O 2 . Oksigen adalah produk limbah dari fotosintesis.
6. Tumbuhan memiliki jaringan khusus yang membantu fotosintesis.
Air diambil oleh akar dan diangkut ke daun oleh jaringan khusus yang disebut xilem. Karena daun memiliki lapisan pelindung untuk mencegah kekeringan, karbon dioksida harus masuk melalui pori-pori yang disebut stomata. Oksigen keluar dari tanaman melalui stomata.
7. Molekul glukosa bergabung membentuk molekul yang lebih kompleks yang digunakan oleh tanaman.
Molekul glukosa yang terbentuk selama fotosintesis adalah gula sederhana yang merupakan bahan penyusun pati dan selulosa. Tumbuhan menggunakan pati sebagai energi yang tersimpan dan jaringan yang menyusun struktur tumbuhan terbuat dari selulosa.
8. Daun berubah warna di musim gugur karena tumbuhan memperlambat proses fotosintesis.
Tumbuhan mengandung pigmen lain selain klorofil. Saat tanaman bersiap untuk musim dingin di iklim dingin atau sedang, mereka menghasilkan lebih sedikit klorofil. Karena klorofil untuk memantulkan cahaya hijau berkurang, warna pigmen lain menjadi terlihat, dan daun tampak coklat, oranye, merah atau kuning, bukan hijau.
9. Tumbuhan bukan satu-satunya organisme yang menggunakan fotosintesis.
Beberapa bakteri, seperti cyanobacteria, dan protista, seperti alga, juga merupakan produsen. Organisme bersel tunggal ini mengandung klorofil dan biasanya ditemukan di lingkungan perairan.
10. Proses kebalikan dari fotosintesis adalah respirasi seluler.
Respirasi sel adalah proses penggunaan energi kimia yang tersimpan dalam gula. Reaksinya adalah bayangan cermin dari fotosintesis: glukosa + oksigen menghasilkan karbon dioksida + air. Seperti semua makhluk hidup, tumbuhan melalui respirasi sel untuk mendapatkan energi untuk pertumbuhan dan reproduksi.
gambar tanaman oleh Dave dari Fotolia.com
