Fotosintesis dan Kemosintesis

1.      Tuliskan pengertian fotosintesis dan kemosintesis !

Fotosintesis adalah peristiwa penyusunan zat organik (gula) dari zat anorganik (air, karbon dioksida) dengan pertolongan energi cahaya. Fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan dan makhluk hidup yang mempunyai klorofil. Komponen-komponen yang diperlukan dalam fotosintesis adalah: CO2, H2O, cahaya dan klorofil. Karbon dioksida diambil dari udara, H2O diambil dari tanah. Adapun persamaan reaksi fotosintesis yang terjadi di alam dituliskan sebagai berikut:

6CO2+12H2O      >    C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Kemosintesis adalah proses organisme tertentu digunakan untuk menghasilkan energi, mirip dengan fotosintesis, tetapi tanpa pemanfaatan sinar matahari. Energinya berasal dari oksidasi (pembakaran) dari bahan kimia yang merembes naik dari kerak bumi. Organisme yang menggunakan kemosintesis terdapat pada semua bakteri yang memproduksi karbohidrat dan molekul organik lainnya dari oksidasi sulfat atau amonia. Hidrogen yang mereka gunakan berasal dari hidrogen sulfit, sedangkan nitrogen berasal dari amonia atau nitrat.

2.    Tuliskan factor- factor yang mempengaruhi fotosintesi !

Adapun beberapa factor yang mempengaruhi laju fotosintesis antara lain :

·      Cahaya, merupakan sumber energi untuk fotosintesis. Energi cahaya yang diserap oleh tumbuhan tergantung pada intensitas sumber cahaya, panjang gelombang cahaya, dan lama penyinaran. Pada batas-batas tertentu, semakin tinggi intensitas cahaya matahari maka semakin banyak energi cahaya yang diserap oleh klorofil, sehingga laju fotosintesis meningkat. Cahaya matahari dengan intensitas terlalu tinggi akan menimbulkan keruskan pada klorofil.

·      Konsentrasi Karbondioksida, kenaikkan karbondioksida harus sesuai dengan intensitas cahaya. Jika konsentrasi karbondioksida tidak mencukupi laju fotosintesis akan turun. Apabila konsentrasi karbondioksida ditingkatkan pelan-pelan maka laju fotosintesis akan meningkat hingga pada tingkat tertentu.

·      Suhu, mempengaruhi kerja enzim untuk fotosintesis. Bila suhu naik 10° C , kerja enzim meningkat dua kali lipat. Hal ini terjadi pada suhu tertentu, bila suhu terlalu tinggi, justru merusak enzim. Kebanyakan tumbuhan mengadakan fotosintesis dengan baik pada kisaran suhu 10 – 35 ° C .

·      Oksigen, kenaikan kadar oksigen dapat menghambat fotosintesis karena oksigen merupakan komponen untuk respirasi. Oksigen akan bersaing dengan karbondioksida untuk mendapat hidrogen.

·      Air, tumbuhan yang kekurangan air akan layu,. Jika daun layu, stomata cenderung menutup. Akibatnya difusi karbondioksida dari udara terhambat.

·      Kandungan klorofil, daun yang menguning berarti kadar klorofil berkurang. Ini akan menurunkan laju fotosintesis. Tumbuhan memerlukan sejumlah ion anorganik tertentu untuk membuat pigmen klorofil. Ion itu adalah Mg (Magnesium) dan N (Nitrogen).

3.    Jelaskan pengertian siklus terang/ siang !

Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase). Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ATP dan NADPH.

Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas . Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.

Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.

4.    Jelaskan pengertian siklus gelap/ malam !

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.

Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi. Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).