FOTOSINTESIS

          

Suatu ciri hidup yang hanya dimiliki oleh tumbuhan hijau adalah kemampuan dalam mengggunakan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi bahan organic serta diasimilasi dalam tubuh tumbuhan. Oleh karena proses pengubahan itu memerlukan energy cahaya, maka asimilasi zat karbon disebut fotosintesis. Atau secara lengkap pengertian fotosintesis atau asimilasi karbon ialah proses pengubahan zat – zat anorganik H2O dan CO2 oleh klorofil menjadi zat organic karbohidrat dengan bantuan cahaya.
Peristiwa fotosintesis dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia sebagai berikut:

                          Cahaya

6 CO₂ + 6 H₂O ------------- C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

                          Klorofil

        Kloroplas sebagai bahan dasar fotosintesis memiliki energi dari sinar matahari disimpan lalu diubah menjadi molekul dan glukosa. Didalam mitokondria energy yang telah diubah menjadi glukosa dibongkar kembali untuk digunakan bagi keperluan proses – proses dalam sel.
Kloroplas dibungkus oleh dua lapisan (membrane) , lapisan dalam berupa suatu membrane yang kompleks , pada membrane ini terdapat beberapa lapisan kantung yang rata , disebut grana. Zat warna klorofil dan molekul – molekul yang membantu penangkapan sinar matahari berada sisalam grana.didalam seluruh grana terdapat larutan protein yang disebut stroma.

                               

TAHAPAN – TAHAPAN FOTOSINTESIS

         Proses fotosintesis yang terjadi di kloroplas melalui dua tahap reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

                         

1. Reaksi terang

         Terjadi bila terdapat sinar, misalkan sinar matahari. Selama tahap ini klorofil didalam membrane gana menyerap sinar merah dan nila yang bergelombang panjang pada spectrum sinar.
Energy yang ditangkap oleh klorofil digunakan untuk memecah molekul air. Pemecahan ini disebut fotolisis. Fotolisis mengakibatkan molekul air pecah menjadi hydrogen dan oksigen. Reaksi fotolisis dapat ditulis dengan persamaan:

2 H₂O à 2 H₂ + O₂

         H₂ yang terlepas ditampung oleh koenzim NADP. Dalam hal ini, NADP bertindak sebagai akseptor H₂, bentuknya berubah menjadi NADPH₂ dan O₂tetap dalam keadaan bebas.
NADP (Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat) merupakan koenzim yang penting peranannya dalam kegiatan oksidasi reduksi dan banyak terdapat dalam sel hidup. Selama proses tersebut dihasilkan ATP.

2. Reaksi gelap

       Blackman (1905) adalah seorang ahli membuktikan bahwa reduksi dari CO₂ ke CHO berlangsung tanpa sinar. Sehingga reaksi gelap disebut pula sebagai reaksi blackman atau reduksi CO.
Bila reaksi terang (Hill) dan reaksi gelap (Blackman) digabung maka reaksinya sebagai berikut:

Hill:
2H₂O  à 2NADP H₂ + O₂

Balckman:
CO₂ + 2 NADP H₂ + O₂ 2 NADP + H₂ + CO + O + H₂ + O₂

Penggabungan :
2 H₂O + CO àCH₂O + H₂O + O₂

Bila baris terakhir ini dikalikan 6 , maka kita akan memperoleh:

12 H₂O + 6 CO₂ (CH₂O)₆ + 6H₂ + 6O₂

                                          '
         B. Andrew dan Melvin Calvin (1950) dari universitas kalifornia mengemukakan fiksasi CO2pada proses foto sintesis / asimilasi C. siklus asimilasi C dalam organism fotoautotrof dapat digambarkan sbb:

                                         

                                          

        Reaksi gelap merupakan penyusutan CO₂ oleh H₂ yang dibawa oleh NADP tersebut. Dalam peristiwa ini , penyusutan CO₂ tidak membutuhkan sinar , sehingga reaksi tersebut dinamakan reaksi gelap.