Organel Sel yang Berperan dalam Proses Fotosintesis di Tumbuhan adalah Kloroplas
Membahas informasi seputar biologi untuk menambah pengetahuan dan pemahaman dalam kehidupan sehari-hari.
·waktu baca 4 menit
Tulisan dari Info Biologi tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarFotosintesis adalah proses dasar yang membuat tumbuhan mampu mengubah cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk gula. Dari sudut pandang fisiologi tumbuhan, proses ini menjadi sumber utama pembentukan bahan kering seperti pati dan selulosa.
Di dalam sel, organel sel yang berperan dalam proses fotosintesis pada tumbuhan adalah kloroplas. Bagian inilah yang sering disebut sebagai “pabrik fotosintesis” karena di sanalah seluruh tahapan utama pembentukan gula berlangsung.
Kloroplas sebagai Tempat Fotosintesis pada Tumbuhan
Kloroplas adalah organel berwarna hijau yang banyak ditemukan pada sel mesofil daun. Warna hijau ini berasal dari pigmen klorofil yang mampu menyerap energi cahaya. Dalam buku Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan, Mismawarni Srima Ningsih dkk. menjelaskan bahwa Siklus Calvin dimulai dengan penggabungan CO2 dari udara ke molekul organic yang sudah ada dalam kloroplas. Proses awal penggabungan karbon ke dalam senyawa organic tersebut disebut fikasasi karbon. Siklus Calvin kemudian mereduksi karbon menjadi karbohidrat dengan penambahan electron.
Dengan kata lain, ketika membahas tempat fotosintesis pada tumbuhan, fokusnya selalu kembali ke kloroplas karena di sinilah cahaya, air, dan karbon dioksida diproses menjadi gula dan oksigen.
Struktur Kloroplas dan Fungsinya dalam Fotosintesis
Kloroplas diselubungi dua lapis membran: membran luar dan membran dalam. Di bagian dalamnya terdapat cairan kental bernama stroma serta tumpukan kantong pipih yang disebut tilakoid, yang membentuk struktur seperti koin bertumpuk bernama grana.
Reaksi terang fotosintesis terjadi di membran tilakoid pada grana. Permukaan tilakoid yang luas membantu penyerapan cahaya dan pembentukan molekul berenergi tinggi seperti ATP dan NADPH. Sementara itu, reaksi gelap atau siklus Calvin berlangsung di stroma yang lebih “lapang”, sehingga enzim-enzim penyusun gula dapat bekerja dengan optimal.
Peran Pigmen Klorofil dan Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis
Pigmen utama di kloroplas adalah klorofil a, dibantu klorofil b dan pigmen tambahan seperti karotenoid. Kombinasi pigmen ini membuat tumbuhan mampu memanfaatkan spektrum cahaya yang lebih lebar, terutama cahaya merah dan biru.
Laju fotosintesis sendiri bergantung pada beberapa faktor, antara lain:
- intensitas cahaya,
- kadar CO₂ di udara,
- suhu,
- dan ketersediaan air.
Dalam penjelasan Mismawarni Srima Ningsih dkk., faktor lingkungan ini akan memengaruhi seberapa efektif kloroplas mengubah energi cahaya menjadi bahan organik.
Proses Fotosintesis di Dalam Kloroplas
Di dalam kloroplas, fotosintesis berlangsung melalui dua tahap besar: reaksi terang dan reaksi gelap. Keduanya saling terhubung dan tidak dapat dipisahkan.
Karena dua tahapan ini sepenuhnya terjadi di kloroplas, organel sel yang berperan dalam proses fotosintesis pada tumbuhan adalah kloroplas, bukan bagian sel lain seperti inti atau mitokondria.
Reaksi Terang: Pemanfaatan Energi Cahaya
Reaksi terang terjadi di membran tilakoid. Pada tahap ini, klorofil menyerap cahaya, lalu elektron dieksitasi dan mengalir melalui rangkaian pembawa elektron. Aliran ini menghasilkan ATP dan NADPH sebagai “paket energi”.
Selain itu, molekul air dipecah (fotolisis) sehingga menghasilkan oksigen yang dilepas ke udara. Energi dari reaksi terang inilah yang kemudian dipakai pada tahap berikutnya untuk membentuk gula.
Reaksi Gelap (Siklus Calvin) dan Hasil Fotosintesis
Reaksi gelap atau siklus Calvin berlangsung di stroma dan tidak bergantung langsung pada cahaya. Namun, reaksi ini sangat bergantung pada ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang.
Secara ringkas, CO₂ difiksasi, lalu melalui beberapa langkah reduksi dan regenerasi RuBP, terbentuklah gula sederhana. Dalam uraian Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan, gula hasil fotosintesis menjadi dasar pembentukan pati, selulosa, dan berbagai senyawa organik lain yang menyusun tubuh tumbuhan. Hal ini menegaskan kembali bahwa tempat fotosintesis pada tumbuhan adalah kloroplas, karena di sinilah rangkaian lengkap pembentukan gula berlangsung.
Kesimpulan
Dari penjelasan di atas, jelas bahwa organel sel yang berperan dalam proses fotosintesis pada tumbuhan adalah kloroplas. Di dalamnya terdapat klorofil, tilakoid, dan stroma yang bekerja terkoordinasi untuk mengubah cahaya menjadi energi kimia.
Reaksi terang dan reaksi gelap yang berlangsung di kloroplas menghasilkan gula sebagai bahan dasar pertumbuhan dan pembentukan jaringan tumbuhan. Pemahaman tentang kloroplas sebagai tempat fotosintesis pada tumbuhan membantu kita melihat bagaimana energi matahari “ditangkap” dan diubah menjadi sumber kehidupan di darat.
Reviewed by Salamah Harahap
Baca juga: Flora Indonesia: Keanekaragaman dan Persebarannya