Apa saja produk fotosintesis?

Fotosintesis adalah proses biologis yang mencakup serangkaian reaksi kimia pada tumbuhan di mana mereka menangkap energi matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia, menjadi gula yang kemudian memberi makan proses biologis lainnya yang penting bagi kehidupan. Energi matahari ditangkap dalam reaksi yang pada dasarnya menggabungkan karbon dioksida (CO ₂ ) dan air (H ₂ O) untuk menghasilkan glukosa (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) dan oksigen (O ₂ ). Secara skematis, reaksi dapat diringkas sebagai berikut: karbon dioksida + air + sinar matahari, menghasilkan glukosa + oksigen. Persamaan dasar fotosintesis adalah sebagai berikut.

6 CO ₂ + 6 H ₂ O + energi matahari → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂

Pada tanaman, karbon dioksida masuk dari udara melalui difusi melalui stomata daun. Air dimasukkan dari tanah melalui akar dan diangkut ke daun melalui xilem, meningkat secara kapilaritas. Energi matahari diserap oleh klorofil pada daun. Reaksi fotosintesis terjadi pada kloroplas tumbuhan. Pada bakteri fotosintetik, proses fotosintesis terjadi di mana klorofil atau pigmen terkait terletak di membran plasma. Oksigen yang dihasilkan oleh fotosintesis dilepaskan ke udara melalui stomata.

Tumbuhan sebenarnya menggunakan sangat sedikit glukosa. Molekul glukosa digabungkan dengan sintesis dehidrasi untuk membentuk selulosa, yang digunakan oleh tanaman sebagai bahan struktural. Sintesis dehidrasi juga digunakan untuk mengubah glukosa menjadi beberapa pati, senyawa yang digunakan tumbuhan untuk menyimpan energi.

produk antara fotosintesis

Formulasi dasar persamaan kimia fotosintesis merangkum serangkaian proses dan reaksi kimia. Reaksi ini terjadi dalam dua jenis proses; reaksi yang membutuhkan sinar matahari dan reaksi yang dapat terjadi dalam gelap, tidak bergantung pada masukan energi cahaya, dan dikendalikan oleh enzim.

Reaksi yang menyerap sinar matahari menggunakan energi ini untuk menggerakkan transfer elektron dalam reaksi kimia; mereka adalah reaksi endoergik dan sumber energinya adalah sinar matahari. Sebagian besar organisme fotosintetik menangkap cahaya tampak, meskipun ada beberapa yang menggunakan cahaya inframerah. Produk dari reaksi ini adalah adenosin trifosfat (ATP; C ₁₀ H ₁₆ N ₅ O ₁₃ P ₃ ) dan nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP; C ₂₁ H ₂₉ N ₇ O ₁₇ P ₃). Pada sel tumbuhan, reaksi yang bergantung pada sinar matahari terjadi di membran tilakoid kloroplas. Rumusan umum reaksi fotosintesis bergantung cahaya adalah

2 H ₂ O + 2 NADP ⁺   + 3 ADP + 3 P + cahaya → 2 NADPH + 2 H ⁺  + 3 ATP + O ₂

di mana ADP adalah adenosin difosfat; C ₁₀ H ₁₅ N ₅ O ₁₀ P ₂ . Reaksi ini pada dasarnya menangkap energi matahari untuk konversi ADP menjadi ATP.

Dalam reaksi kimia tanpa partisipasi sinar matahari, ATP dan NADPH mereduksi karbon dioksida yang diubah menjadi glukosa. Pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, reaksi ini disebut siklus Calvin. Bakteri dapat menggunakan berbagai reaksi, termasuk siklus Krebs terbalik. Rumusan umum reaksi fotosintesis yang tidak tergantung cahaya pada tumbuhan (siklus Calvin) adalah

3 CO ₂   + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H ⁺   → C ₃ H ₆ O ₃ + 9 ADP + 9 P + 6 NADP ⁺  + 3 H ₂ O

Dengan cara ini karbon dalam karbon dioksida diubah menjadi karbohidrat melalui siklus Calvin.

Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis

Seperti dalam reaksi kimia apapun, ketersediaan reaktan menentukan jumlah produk yang dapat dibentuk. Membatasi ketersediaan karbon dioksida atau air memperlambat produksi glukosa dan oksigen. Selain itu, kecepatan reaksi dipengaruhi oleh suhu dan ketersediaan mineral yang mungkin diperlukan dalam reaksi antara, seperti sumber fosfor (P) dan nitrogen (N).

Kesehatan umum tanaman, atau organisme fotosintetik lainnya, juga memainkan peran mendasar dalam proses fotosintesis. Laju reaksi metabolisme sebagian ditentukan oleh kematangan organisme, dan juga mempengaruhi apakah ia berbunga atau berbuah.

Sumber

• Bidlack, JE; Stern, KR; Jansky, S. (2003). Pengantar Biologi Tumbuhan  . New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, RE (2014). Mekanisme Molekuler Fotosintesis  (edisi ke-2). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece JB dkk. (2013). Biologi Campbell  . Benyamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.