Apa yang Dimaksud Dengan Reaksi Kimia Fotosintesis Pada Tumbuhan

Next page: 1 2

Reaksi Kimia Fotosintesis adalah proses mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dan menyimpannya dalam ikatan senyawa gula. Proses fotosintesis terjadi pada semua tanaman dan beberapa jenis ganggang (Kingdom Protista). Tanaman memerlukan energi cahaya, CO₂, dan H₂O untuk membuat senyawa gula. Proses fotosintesis ini terjadi di tempat yang bernama kloroplas, khususnya menggunakan klorofil, yaitu pigmen hijau daun yang terlibat dalam proses fotosintesis.

Struktur daun

Fotosintesis berlangsung terutama di daun tanaman, dan sedikit sekali yang terjadi pada batang, dll bagian daun merupakan bagian yang khas yang meliputi epidermis atas dan bawah, mesofil, bundel vaskuler (s) (vena), dan stomata. Sel-sel epidermis daun pada bagian atas dan bagian bawah tidak memiliki kloroplas, sehingga proses fotosintesis tidak dapat terjadi pada bagian itu. Mereka berguna terutama untuk perlindungan bagi sisa daun. Para stomata adalah lubang yang terjadi terutama pada epidermis bawah dan untuk pertukaran udara: mereka membiarkan CO₂ dan O₂ keluar. Ikatan pembuluh atau pembuluh darah di daun merupakan bagian dari sistem transportasi tanaman, gerak air dan nutrisi di sekitar tanaman yang diperlukan. Sel-sel mesofil pada daun memiliki kloroplas dan kloroplas ini merupakan tempat di mana proses fotosintesis terjadi.

kloroplas

Chlorplast memiliki bagian-bagian kloroplas yang termasuk membran luar dan dalam, ruang antarmembran, stroma, dan tilakoid yang bertumpuk di grana. Klorofil dibangun ke membran tilakoid.

Klorofil terlihat hijau karena menyerap cahaya merah dan biru, yang membuat warna merah dan biru ini tidak terlihat oleh mata kita adalah cahaya hijau yang tidak diserap oleh daun yang akhirnya mencapai mata kita, membuat klorofil tampak hijau. Namun, energi dari cahaya merah dan biru dapat diserap, dengan demikian, dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis. Sedangkan cahaya hijau kita dapat diserap oleh tanaman, oleh karena itu bagian ini tidak dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.

Keseluruhan Reaksi Kimia Fotosintesis

Iklan oleh Google

Secara keseluruhan Reaksi kimia Fotosintesis, senyawa-senyawa yang terlibat dalam fotosintesis adalah:

6CO₂ + 6H₂O (+ energi cahaya) → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.

Reaksi Ini adalah sumber dari O₂ yang kita hirup, dan dengan demikian, reaksi ini merupakan faktor yang signifikan dalam kekhawatiran tentang deforestasi pada berkurangnya hutan di dunia akhir-akhir ini.

Ada dua bagian untuk fotosintesis. Mereka disebut reaksi terang dan reaksi gelap

Reaksi Terang

Struktur pusat Klorofil Reaksi terang terjadi di membran tilakoid dan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Reaksi kimia ini harus berlangsung dalam keadaan terang. Zat klorofil dan beberapa pigmen lain seperti beta-karoten yang diproduksi dalam kelompok dalam membran tilakoid dan terlibat dalam reaksi terang. Setiap pigmen yang memiliki warna berbeda dapat menyerap warna yang sedikit berbeda dari cahaya dan meneruskan energi tersebut ke molekul chlorphyll pusat untuk melakukan fotosintesis. Bagian tengah dari struktur kimia molekul klorofil adalah sebuah cincin porfirin, yang terdiri dari beberapa cincin karbon yang menyatu dan nitrogen dengan ion magnesium di tengahnya.

Reaksi gelap

Energi yang dihasilkan melalui reaksi terang disimpan dengan membentuk bahan kimia yang disebut ATP (adenosin trifosfat), yang merupakan senyawa yang digunakan oleh suatu sel untuk tempat penyimpanan energi. Senyawa kimia seperti ini terbuat dari adenin nukleotida terikat yang terdapat pada gula ribosa, yang terikat pada tiga gugus fosfat. Molekul ini bentuknya sangat mirip dengan bentuk blok bangunan pembentuk DNA.

Reaksi gelap terjadi di stroma dalam kloroplas, yang mengubah CO₂ menjadi senyawa gula. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya secara langsung untuk menjalankan proses, tapi reaksi ini membutuhkan produk dari reaksi terang (ATP dan senyawa kimia lainnya yang bernama NADPH). Reaksi gelap seperti ini melibatkan siklus yang bernama siklus Calvin yang mana CO₂ dan energi dari ATP digunakan untuk membentuk senyawa gula. Sebenarnya, Harus dipahami bahwa produk pertama dari fotosintesis seperti ini adalah senyawa tiga karbon yang disebut senyawa gliseraldehida 3-fosfat. Hampir secara cepat dua senyawa ini akan bergabung untuk membentuk molekul glukosa.

Kebanyakan tanaman menempatkan CO₂ langsung ke dalam siklus Calvin. Jadi senyawa organik stabil yang pertama terbentuk adalah senyawa gliseraldehida 3-fosfat. Karena molekul ini adalah molekul yang mengandung tiga atom karbon, tanaman yang mengandung 3 karbon ini disebut tanaman C₃. Untuk semua tanaman bentuk C₃, cuaca musim panas meningkatkan jumlah air yang menguap dari tanaman jenis ini. Tanaman mengurangi jumlah air yang menguap dengan menjaga stomata tertutup selama cuaca panas dan kering. Sayangnya, ini berarti bahwa setelah CO₂ dalam daun mereka mencapai tingkat rendah, maka tanaman tersebut harus berhenti melakukan proses fotosintesis. Bahkan jika ada sedikit CO₂ yang tersisa, enzim yang digunakan untuk meraihnya dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin tidak akan memiliki cukup CO₂ untuk digunakan. Pada umumnya rumput di halaman kita hanya berubah warna menjadi coklat dan tidak aktif. Beberapa tanaman lain seperti crabgrass, jagung, dan tebu memiliki struktur yang dimodifikasi secara khusus untuk menghemat air. Tanaman jenis ini mengambil CO₂ dengan cara berbeda: tanaman ini melakukan langkah tambahan pertama, sebelum menjalankan siklus Calvin. Tanaman jenis  ini mempunyai enzim khusus yang bekerja dengan baik, bahkan pada kehadiran CO₂ yang amat rendah, untuk mengambil CO₂ dan mengubahnya menjadi oksaloasetat, yang terdiri dari empat karbon. Oleh karena itu, tanaman jenis ini disebut juga tanaman C₄. CO₂ dalam senyawa oksaloasetat ini dilepaskan dan dimasukkan ke dalam siklus Calvin.Ini merupakan cara dari crabgrass untuk dapat tetap hijau dan terus tumbuh ketika semua sisa rumput Anda kering dan coklat.

Catatan: rumput rumput seharusnya berhibernasi dalam cuaca musim panas yang kering, dan menyiramnya adalah sebuah pekerjaan yang sia-sia.

Masih ada strategi lain untuk mengatasi cuaca sangat panas, kering, cuaca gurun dan upaya tanaman menghemat air. Beberapa tanaman (misalnya, kaktus dan nanas) yang hidup di daerah sangat panas, daerah kering layaknya daerah gurun, tanaman seperti ini hanya akan membuka stomata mereka pada malam hari ketika cuaca sangat dingin. Tanaman ini tidak memiliki kesempatan untuk mendapatkan CO₂ yang dibutuhkan untuk reaksi gelap pada siang hari. Pada malam hari ketika tanaman ini dapat membuka stomatanya dan mengambil CO₂, mereka menyerapCO₂ dan menggabungkannya ke dalam berbagai senyawa organik sebagai simpanan CO₂. Di siang hari, pada saat reaksi terang dapat dilakukan, ATP pun sudah tersedia (dalam keadaan stomates yang harus tetap tertutup), mereka menggunakan CO₂ yang berasal dari senyawa organik yang telah memasukkan ke dalam siklus Calvin. Tanaman jenis ini disebut tanaman CAM, yang berasal dari singkatan Metabolisme Asam Crassulacean. Nama CAM ditempatkan setelah nama keluarga tanaman tersebut, yaitu Crassulaceae (yang meliputi tanaman kebun Sedum) dimana proses ini pertama kali ditemukan.

Next page: 1 2