SZE FEI WONG/iStock/Getty Images
Anda tahu bahwa tumbuhan membuat makanannya sendiri melalui fotosintesis, tetapi bagaimana cara kerjanya? Hanya dengan menggunakan sinar matahari, air, dan karbon dioksida, tumbuhan membuat karbohidrat untuk mendorong pertumbuhannya. Proses fotosintesis berasal dari planet ini lebih dari tiga miliar tahun yang lalu, menurut PennState – tetapi para ilmuwan masih harus banyak belajar tentang semua langkah yang terlibat dalam proses yang rumit ini.
Manusia telah mempelajari fotosintesis sejak tahun 1600-an, ketika sebagian ditemukan oleh Jan Baptista van Helmont, seorang ahli kimia Belgia, catatan Pendidikan Fotosintesis. Dalam 400 tahun sejak itu, banyak ilmuwan telah berkontribusi dalam pemahaman tentang bagaimana fotosintesis oksigen bekerja pada tumbuhan.
Proses Fotosintesis
Rumus sederhana untuk fotosintesis oksigenik adalah 6CO 2 + 6H 2 O + energi cahaya → C 6 H 12 O 6 (glukosa) + 6O 2 , tetapi proses biokimia ini lebih dari persamaan dasar ini. Apa yang tidak termasuk dalam formula adalah struktur sel khusus dan langkah-langkah yang terlibat dalam mengubah karbon dioksida dan air menjadi gula yang dapat digunakan tumbuhan sebagai makanan.
Tumbuhan membutuhkan kloroplas , yang merupakan organel, untuk proses fotosintesis. Kloroplas adalah tempat terjadinya fotosintesis, dan semua sel bagian hijau tumbuhan mengandung kloroplas. Di dalam kloroplas terdapat pigmen yang menyerap sinar matahari dan membuat tumbuhan menjadi hijau, yang disebut klorofil . Sebagian besar fotosintesis terjadi di dalam daun tanaman, menurut UC Berkeley.
Ada beberapa langkah yang terlibat dalam fotosintesis, dan mereka terjadi dalam dua tahap. Tahap pertama berisi reaksi yang bergantung pada cahaya, dan yang kedua memiliki reaksi yang tidak bergantung pada cahaya, menurut Biology LibreTexts. Istilah lain yang digunakan untuk reaksi bebas cahaya adalah siklus Calvin.
Dua Tahapan Fotosintesis
Selama tahap pertama fotosintesis, reaksi bergantung cahaya, klorofil menyerap energi dari sinar matahari. Air dipisahkan dengan energi ini dari matahari, yang menghasilkan oksigen, adenosine triphosphate (ATP) dan nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen (NADPH).
Tahap kedua fotosintesis, siklus Calvin atau reaksi bebas cahaya, menggunakan produk tahap pertama untuk membuat gula untuk memberi makan tanaman. Karbohidrat diproduksi selama tahap ini dengan menggabungkan NADPH dengan CO 2 , suatu proses yang membutuhkan ATP dan enzim. Karbohidrat ini adalah makanan yang digunakan tumbuhan untuk memelihara, memperbaiki, dan menumbuhkan sel.
Meskipun tahap kedua fotosintesis kadang-kadang disebut reaksi bebas cahaya, itu tidak dapat terjadi tanpa produk dari reaksi tergantung cahaya. Dengan kata lain, siklus Calvin hanya dapat terjadi setelah bagian proses fotosintesis yang bergantung pada cahaya.
Evolusi Fotosintesis
Bersamaan dengan menghasilkan makanan bagi tumbuhan, proses fotosintesis oksigenik juga menghasilkan oksigen yang dilepaskan oleh tumbuhan ke lingkungan. Oksigen ini membuat Bumi layak huni bagi manusia dan bentuk kehidupan lainnya, membuat planet ini berbeda dari yang lain di tata surya.
Menariknya, tumbuhan dan alga bukanlah satu-satunya organisme yang dapat membuat makanannya sendiri melalui fotosintesis. Beberapa bakteri, yang disebut cyanobacteria, juga menggunakan fotosintesis oksigenik untuk memberi makan diri mereka sendiri, dan mereka kemungkinan merupakan nenek moyang evolusi tumbuhan dan alga modern, menurut Caltech.
Ada juga organisme bakteri yang membuat makanannya sendiri melalui proses fotosintesis anoksigenik, namun metode fotosintesis ini tidak menghasilkan oksigen. Organisme yang dapat berfotosintesis disebut fotoautotrof , yang berarti “makan sendiri menggunakan cahaya”.
Meskipun fotosintesis telah terjadi di planet ini selama miliaran tahun, pemahaman tentang proses dan asal usulnya masih terus berkembang. Para ilmuwan terus mengembangkan karya pendahulu mereka, menambahkan potongan teka-teki fotosintesis dan menciptakan gambaran yang lebih lengkap dari proses kompleks ini yang penting tidak hanya untuk fotoautotrof tetapi juga untuk semua kehidupan di Bumi.
Wavebreakmedia Ltd/Wavebreak Media/Getty Images
