Fotosintesis adalah proses multi-langkah yang membutuhkan sinar matahari, karbon dioksida (yang rendah energi), dan air sebagai substrat. Setelah proses selesai, ia melepaskan oksigen dan menghasilkan gliseraldehida-3-fosfat (GA3P), sederhana karbohidrat molekul (yang tinggi energi) yang kemudian dapat diubah menjadi glukosa, sukrosa, atau salah satu dari puluhan molekul gula lainnya. Molekul gula ini mengandung energi: karbon energi bahwa semua makhluk hidup harus bertahan hidup.
Reaksi Kimia Fotosintesis
Fotosintesis menggunakan energi surya, karbon dioksida, dan air untuk menghasilkan karbohidrat energi menyimpan. Oksigen yang dihasilkan sebagai produk limbah dari fotosintesis.
Oleh karena itu, menurut persamaan kimia untuk fotosintesis, karbon dioksida dan air menghasilkan gula dan oksigen saat terkena sinar matahari. Meskipun persamaan ini terlihat sederhana, banyak langkah yang terjadi selama fotosintesis sebenarnya cukup kompleks. Sebelum mempelajari rincian tentang bagaimana photoautotrophs mengubah sinar matahari menjadi makanan, penting untuk menjadi akrab dengan struktur yang terlibat.
 |
| Reaksi kimia fotosintesis |
Persamaan dasar untuk fotosintesis adalah tampak sederhana. Pada kenyataannya, proses berlangsung dalam banyak langkah yang melibatkan reaktan antara dan produk. Glukosa, sumber energi primer dalam sel, terbuat dari dua GA3Ps tiga karbon.
Pada tumbuhan, fotosintesis umumnya terjadi pada daun, yang terdiri dari beberapa lapis sel. Proses fotosintesis terjadi di lapisan tengah disebut mesofil. Pertukaran gas karbon dioksida dan oksigen terjadi melalui kecil, bukaan diatur disebut stomata, yang juga memainkan peran dalam pengaturan keseimbangan air. Stomata biasanya terletak di bagian bawah daun, yang membantu untuk meminimalkan kehilangan air. Setiap stoma diapit oleh sel penjaga yang mengatur pembukaan dan penutupan stomata dengan pembengkakan atau menyusut dalam menanggapi perubahan osmotik.
Dalam semua eukariota autotrofik, fotosintesis terjadi di dalam organel yang disebut kloroplas. Untuk tanaman, sel-sel kloroplas yang mengandung ada di mesofil. Kloroplas memiliki amplop ganda membran (terdiri dari membran luar dan membran dalam). Dalam kloroplas ditumpuk, struktur berbentuk cakram yang disebut tilakoid. Tertanam dalam membran tilakoid adalah klorofil, pigmen yang menyerap bagian-bagian tertentu dari spektrum yang terlihat dan dapat menangkap energi dari sinar matahari. Pigmen ini memberikan warna hijau pada tumbuhan dan akhirnya bertanggung jawab untuk interaksi awal antara cahaya dan bahan tanaman, serta berbagai protein yang membentuk rantai transpor elektron. Membran tilakoid membungkus ruang internal yang disebut lumen tilakoid. Tumpukan tilakoid disebut granum, dan ruang yang berisi cairan yang mengelilingi granum disebut stroma