FOTOSINTESIS

Fotosintesis adalah suatu proses pembentukan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil. Reaksi umum fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut.

  Energi cahaya  nCO2 + nH2O (CH2O)n + nO2 Klorofil 

Definisi

(1) karbohidrat sebagai hasil fotosintesis merupakan sumber energi bagi semua kehidupan;

 (2) hasil fotosintesis merupakan bahan dasar sintesis

berbagai senyawa organik yang diperlukan manusia, hewan dan kehidupan lainnya;

 (3) pertumbuhan dan hasil tumbuhan sangat ditentukan

oleh kecepatan dan efektivitas proses fotosintesis; dan

(4) dalam fotosintesis dihasilkan oksigen (O2) sebagai hasil samping yang sangat penting bagi kehidupan.

Proses fotosintesis penting:

Pada setap lintasan dari tiga lintasan utama penambatan CO2,

produk utama penyimpanan pada daun yang terhimpun pada siang hari biasanya adalah sukrosa dan pati

Gula heksosa-bebas, seperti glukosa dan fruktosa jauh lebih sedikit dibandingkan dengan sukrosa di sel fotosintesis, walaupun hal sebaliknya pada sel non fotosintesis.

Pada beberapa rerumputan dan juga pada beberapa dikotil, pati bukanlah produk utama fotosintesis, namun pada tumbuhan tersebut sukrosa dan polimer fruktosa yang disebut fruktan banyak terdapat di daun dan batang, tapi pati lebih banyak di akar dan biji.

Pembentukan Sukrosa dan Pati.

Sintesis sukrosa berlangsung di sitosol, bukan di kloroplas tempat berlangsungnya daur Calvin

Glukosa dan fruktosa-bebas bukan prazat penting bagi sukrosa, yang penting sebagai prazat adalah bentuk terfosforilasi dari gula tersebut Glukosa-1-fosfat dan fruktosa-6-fosfat yang diperlukan untuk menghasilkan sukrosa, namun gabungan tersebut tidak secara langsung sebab energi harus disediakan untuk mengaktifkan unit glukosanya.

Energi tersebut disediakan oleh uridin trifosfat (UTP) dan uridin difosfat (UDP) yakni sebuah nukleosida trifosfat serupa ATP tetapi mengandung basa pirimidin urasil bukan basa purin adenosin.

Sintesis sukrosa

Pigmen fotosintesis pada tumbuhan tinggi yang banyak terdiri dari klorofil a, b dan karotenoid yang terdiri dari β karoten dan lutein, mempunyai kemampuan mengabsorbsi cahaya yang berbeda. Melalui eksperimen invitro, dengan alat pengukur spektrofoto meter spektrum absobsi cahaya untuk klorofil a dan b

Klorofil a,b dan beta karoten

Spektrum absorbsi ß karoten

Spektrum aksi klorofil a dan b (sumber: Anger & Ross, 2003)

Karbohidrat utama yang disimpan pada sebagian besar tumbuhan adalah pati. Di daun pati terhimpun di kloroplas, dan di organ penyimpanan karbohidrat terhimpun dalam bentuk amiloplas yang terbentuk sebagai basil translokasi sukrosa atau karbohidrat lainnya.

Pembentukan Pati

Aktivitas fotosintesis di dunia sangat menakjubkan jika dilihat dari jumlah karbon yang di tambat tiap tahun yang diperkirakan berkisar antara 70-120 trilyun ton

Fotosintesis ditinjau dari Aspek Lingkungan.

Di dalam tajuk tumbuhan, seperti misalnya tanaman jagung di ladang kandungan

CO2 menurun sampai 260 mol mol-1 atau kurang pada siang hari, sedangkan pada malam hari dapat mencapai 400 mol mol-1 karena adanya respirasi tumbuhan dan mikroba tanah. Sebagian  besar CO2 yang digunakan oleh tumbuhan akhirnya diubah menjadi selulosa

sebagai komponen utama kayu. 

Ekosistem mantap seperti hutan hujan tropika menambah CO2 ke atmosfer melalui respirasi

dan pembusukan sebanyak yang mereka ambil, tapi bila hutan ditebang dan dibakar, karbon yang tersimpan di biomasanya dan sebagian besar atau semua simpanan karbon di tanah berpindah dari biosfer ke atmosfer..

Daur Karbon.

Daur Karbon di Alam