Fotosintesis: Pengertian, Tahapan, dan Faktor yang Memengaruhi

Tanaman. Foto Magnific.

EDUKASIA.ID - Pernahkah Anda memperhatikan tanaman yang tumbuh subur di sekitar kita? Tanaman membutuhkan air, cahaya matahari, dan karbon dioksida untuk membuat makanannya sendiri. Proses pembuatan makanan pada tumbuhan ini disebut fotosintesis.

Fotosintesis merupakan proses penting bagi kehidupan di Bumi. Melalui proses ini, tumbuhan menghasilkan glukosa sebagai sumber makanan dan melepaskan oksigen ke udara. Oksigen tersebut dibutuhkan manusia dan hewan untuk bernapas. Oleh karena itu, tumbuhan memiliki peran penting dalam menjaga keseimbangan lingkungan.

Lalu, bagaimana proses fotosintesis berlangsung? Apa saja tahapan yang terjadi dan faktor-faktor yang memengaruhinya? Untuk mengetahui jawabannya, simak penjelasan berikut ini.

Pengertian Fotosintesis

Mengutip laman UMSU, fotosintesis adalah proses pembentukan senyawa organik, terutama glukosa, dari bahan anorganik berupa air dan karbon dioksida dengan bantuan energi cahaya. Proses ini umumnya berlangsung pada tumbuhan yang memiliki klorofil.

Klorofil merupakan zat hijau daun yang berperan menangkap energi cahaya matahari. Energi tersebut kemudian digunakan tumbuhan untuk membuat makanan. Fotosintesis berlangsung di dalam kloroplas, yaitu bagian sel tumbuhan yang mengandung klorofil, terutama pada sel-sel daun.

Secara sederhana, proses fotosintesis dapat digambarkan sebagai berikut:

Karbon dioksida + air + cahaya → glukosa + oksigen

Glukosa yang dihasilkan digunakan tumbuhan sebagai sumber energi untuk tumbuh dan berkembang. Sebagian glukosa juga dapat diolah menjadi zat pati dan disimpan sebagai cadangan makanan. Sementara itu, oksigen dilepaskan ke udara dan dimanfaatkan oleh berbagai makhluk hidup untuk bernapas.

Proses Fotosintesis pada Tumbuhan

Fotosintesis berlangsung melalui dua tahapan utama, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Kedua tahap ini saling berkaitan dalam proses pembentukan makanan pada tumbuhan.

1. Reaksi Terang

Reaksi terang merupakan tahap fotosintesis yang membutuhkan cahaya matahari. Tahap ini berlangsung pada membran tilakoid yang terdapat di dalam kloroplas.

Pada tahap ini, klorofil menangkap energi cahaya matahari. Energi tersebut digunakan untuk mengubah air melalui proses yang disebut fotolisis. Pemecahan air ini menghasilkan oksigen, elektron, dan ion hidrogen.

Selain itu, reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH. Keduanya merupakan senyawa yang menyimpan dan membawa energi untuk digunakan pada tahap fotosintesis berikutnya.

Oksigen yang dihasilkan dari pemecahan air kemudian dilepaskan ke udara.

2. Reaksi Gelap

Reaksi gelap atau siklus Calvin merupakan tahap fotosintesis yang tidak secara langsung membutuhkan cahaya. Proses ini berlangsung di stroma, yaitu cairan yang terdapat di dalam kloroplas.

Pada tahap ini, karbon dioksida dari udara diolah melalui serangkaian reaksi kimia dengan bantuan energi dari ATP dan NADPH yang dihasilkan pada reaksi terang.

Hasil proses tersebut berupa senyawa organik yang dapat digunakan untuk membentuk glukosa dan karbohidrat lainnya. Karbohidrat ini kemudian dimanfaatkan tumbuhan sebagai sumber energi, bahan pembentuk jaringan, dan cadangan makanan.

Meskipun disebut reaksi gelap, tahap ini tidak harus berlangsung pada malam hari. Reaksi gelap dapat berlangsung pada siang hari ketika tersedia ATP dan NADPH dari reaksi terang.

Faktor yang Memengaruhi Fotosintesis

Kecepatan fotosintesis pada tumbuhan tidak selalu sama. Ada beberapa faktor yang dapat memengaruhi cepat atau lambatnya proses tersebut, baik dari lingkungan maupun dari kondisi tumbuhan itu sendiri.

1. Intensitas Cahaya

Cahaya matahari merupakan sumber energi utama dalam fotosintesis. Intensitas cahaya yang diterima tumbuhan dapat memengaruhi laju fotosintesis.

Ketika cahaya yang tersedia terlalu sedikit, fotosintesis berlangsung lebih lambat karena energi yang diperoleh tumbuhan terbatas. Peningkatan intensitas cahaya dapat meningkatkan laju fotosintesis hingga mencapai batas tertentu.

Namun, cahaya yang terlalu kuat dalam kondisi tertentu juga dapat mengganggu proses fotosintesis.

2. Karbon Dioksida

Karbon dioksida atau CO₂ merupakan salah satu bahan baku fotosintesis. Tumbuhan mengambil karbon dioksida dari udara melalui stomata, yaitu pori-pori kecil yang terdapat pada permukaan daun.

Jika ketersediaan karbon dioksida mencukupi, laju fotosintesis dapat meningkat hingga mencapai batas tertentu. Sebaliknya, jika karbon dioksida terlalu sedikit, proses pembentukan makanan dapat berlangsung lebih lambat.

Namun, peningkatan konsentrasi karbon dioksida tidak selalu membuat laju fotosintesis terus meningkat karena proses ini juga dipengaruhi oleh faktor lainnya.

3. Air

Air merupakan bahan baku yang dibutuhkan dalam fotosintesis. Tumbuhan menyerap air dari tanah melalui akar, kemudian mengangkutnya ke bagian tumbuhan lainnya, termasuk daun.

Jika tumbuhan kekurangan air, stomata dapat menutup untuk mengurangi kehilangan air. Akibatnya, karbon dioksida yang masuk ke dalam daun menjadi terbatas sehingga laju fotosintesis menurun.

Oleh karena itu, ketersediaan air yang cukup sangat penting untuk mendukung proses fotosintesis.

4. Suhu

Suhu turut memengaruhi aktivitas enzim yang berperan dalam proses fotosintesis. Suhu yang sesuai dapat membantu reaksi kimia berlangsung dengan baik.

Sebaliknya, suhu yang terlalu rendah dapat memperlambat reaksi, sedangkan suhu yang terlalu tinggi dapat mengganggu kerja enzim dan menyebabkan stomata menutup.

Akibatnya, laju fotosintesis dapat menurun jika suhu lingkungan tidak sesuai dengan kebutuhan tumbuhan.

5. Klorofil dan Unsur Hara

Klorofil merupakan zat hijau daun yang berfungsi menangkap energi cahaya matahari. Tanpa klorofil yang cukup, kemampuan tumbuhan dalam menyerap energi cahaya untuk fotosintesis dapat berkurang.

Pembentukan klorofil juga membutuhkan unsur hara, terutama nitrogen dan magnesium. Nitrogen berperan dalam pembentukan berbagai komponen penting sel tumbuhan, sedangkan magnesium merupakan bagian dari molekul klorofil.

Jika tumbuhan kekurangan unsur hara, pertumbuhannya dapat terganggu dan kemampuan fotosintesisnya menurun. Oleh sebab itu, tumbuhan membutuhkan unsur hara yang cukup agar dapat tumbuh dengan baik.

Nah, itulah penjelasan mengenai pengertian fotosintesis, proses terjadinya, serta faktor-faktor yang memengaruhinya.