Fotosintesis: Pengertian dan Tahapan Reaksinya

Fotosintesis merupakan salah satu contoh pemanfaatan energi surya yang dilakukan oleh tumbuhan. Sumber: Unsplash.com

Energi surya merupakan suatu energi yang didapatkan dari sinar dan panas yang dihasilkan oleh matahari. Energi ini bisa dimanfaatkan oleh semua makhluk hidup yang ada di permukaan bumi.

Salah satu makhluk hidup yang memanfaatkan energi surya yang dihasilkan oleh matahari adalah tumbuhan. Tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk membantunya dalam berfotosintesis.

Pengertian Fotosintesis

Menurut Susi Nurul Fitri, M.Pd. dalam modul pembelajaran Biologi Kelas XII, fotosintesis merupakan salah satu jenis anabolisme yang memanfaatkan energi surya.

Anabolisme sendiri adalah rangkaian proses reaksi kimia yang berkaitan dengan proses penyusunan atau sintesis molekul senyawa kompleks dari molekul/senyawa sederhana atau penyusunan zat dari senyawa/molekul sederhana menjadi senyawa yang kompleks.

Fotosintesis adalah proses pengubahan zat anorganik H2O dan CO2, oleh klorofil menjadi zat organik (karbohidrat) dengan bantuan cahaya.

Fotosintesis juga dapat diartikan sebagai suatu proses pengolahan energi yang diperoleh dari sinar matahari, air (H2O) dan juga karbon dioksida (CO2) menjadi senyawa kimia organik (glukosa).

Peristiwa fotosintesis dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia sebagai berikut:

Persamaan reaksi kimia peristiwa fotosintesis. Sumber: Freepik.com

Tahap Reaksi Fotosintesis

Secara umum, ada dua jenis tahap reaksi yang terdapat dalam peristiwa fotosintesis, yaitu tahap reaksi terang dan reaksi gelap.

1. Reaksi Terang

Dikutip dari buku Peran Enzim pada Metabolisme, Reproduksi Pada Tumbuhan dan Hewan karya Dra. Wisnuwati, M.Pd sanIr. Caturto Priyo Nugroho, MM, reaksi terang adalah peristiwa penyusunan zat organik (gula) dari zat anorganik (air, karbon dioksida) dengan pertolongan energi cahaya.

Fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan dan makhluk hidupyang mempunyai klorofil. Komponen-komponen yang diperlukan dalam fotosintesis adalah karbon dioksida, air, cahaya dan klorofil.

Berikut beberapa tahapan dalam peristiwa reaksi terang:

1. Aktivasi klorofil adalah tahapan ketika klorofil menyerap foton dari cahaya matahari. Tahapan ini akan memicu pelepasan elektron (eksitasi) dari klorofil.

2. Fotolisis air adalah tahapan yang membuat molekul air pecah akibat elektron yang berasal dari fotosistem II.

3. Tahapan distribusi adalah tahapan yang mana hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan pada tumbuhan.

Ilustrasi peristiwa reaksi terang fotosintesis. Sumber: Freepik.com

2. Reaksi Gelap

Reaksi gelap adalah sebuah peristiwa fotosintesis yang tidak membutuhkan cahaya dan memanfaatkan penggunaan ATP dan NADPH untuk mengubah karbon dioksida menjadi senyawa organik (gula).

Dalam reaksi gelap, terdapat beberapa fase, yakni pengikatan (fiksasi) karbon dioksida, reduksi hingga pembentukan RuBP. Beberapa tahap yang terjadi dalam peristiwa reaksi gelap fotosintesis, ialah:

1. Karbon dioksida diikat oleh RuBp (Ribulosa bifosfat yang terdiri atas 5 karbon) menjadi senyawa 6 karbon yang labil. Senyawa 6 karbon ini kemudian memecah menjadi 2 fosfogliserat (PGA).

2. Masing-masing PGA menerima gugus pfosfat dari ATP dan menerima hidrogen dari NADPH. Reaksi ini menghasilkan PGAL (fosfogliseraldehida).

3. Tiap 6 molekul karbondioksida yang diikat dihasilkan 12 PGAL.

4. Dari 12 PGAL, 10 molekul kembali ke tahap awal menjadi RuBp, dan seterusnya RuBP akan mengikat CO2 yang baru.

5. Dua PGAL lainnya akan berkondensasi menjadi glukosa 6 fosfat. Molekul ini merupakan prekursor (bahan baku) untuk produk akhir menjadi molekul sukrosa.

6. Molekul sukrosa yang merupakan karbohidrat untuk diangkut ke tempat penimbunan tepung pati yang merupakan karbohidrat yang tersimpan sebagai cadangan makanan.

(SAI)