Kata Kunci

34
Tokoh
Biologi
Julius Von Sachs
Pada 1862, seorang ahli
botani Jerman Julius Von
Sachs, menemukan organel
berbentuk kacang hijau
dalam daun. Organel ini kini
kita kenal sebagai kloroplas.
Setiap kloroplas terdiri atas
setumpuk piringan bulat yang
sangat kecil yang disebut
tilakoid. Kloroplas mengandung
suatu pigmen
hijau, yang dinamakan
klorofil. Permukaan tilakoid
akan mengubah energi sinar
menjadi energi kimia sebagai
pendorong proses
fotosintesis.
Matahari
Sumber: Jendela Iptek: Ilmu
Kedokteran, 1997
e - e -
e - e -
P700
Akseptor
e - e -
e - e -
Feredoksin
e - e -
e - e -
Gambar 2.19
Reaksi siklik hanya memiliki
fotosistem I.
Plastoqunion
Kompleks
sitokrom
Plastosianin
Fotosistem I
Sumber: Biology: Exploring Life, 1994
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII
c) Klorofil
Proses fotosintesis terjadi pada pigmen fotosintesis. Tanpa pigmen
tersebut, tumbuhan tidak mampu melakukan fotosintesis. Secara keseluruhan,
fotosintesis terjadi pada kloroplas yang mengandung pigmen klorofil. Pada
tubuh tumbuhan, fotosintesis dapat terjadi pada batang, ranting, dan daun
yang mengandung kloroplas.
Klorofil merupakan pigmen fotosintesis yang paling utama. Klorofil dapat
menyerap cahaya merah, oranye, biru, dan ungu dalam jumlah banyak. Adapun
cahaya kuning dan hijau diserap dalam jumlah sedikit. Oleh karena itu, cahaya
kuning dan hijau dipantulkan sehingga klorofil tampak berwarna hijau. Terdapat
beberapa jenis klorofil, yakni klorofil a, b, c, dan d. Dari semua jenis klorofil
tersebut, klorofil a merupakan pigmen yang paling utama dan hampir terdapat
disemua tumbuhan yang melakukan fotosintesis.
Pada tumbuhan, terdapat dua pusat reaksi fotosintesis yang berbeda,
yakni fotosistem I dan fotosistem II. Keduanya dibedakan berdasarkan
kemampuannya dalam menyerap cahaya dengan panjang gelombang yang
berbeda. Perbedaan kemampuan tersebut disebabkan oleh perbedaan
kombinasi antara klorofil a dan klorofil b. Perbedaan kombinasi antara
klorofil a dan klorofil b berpengaruh terhadap panjang gelombang yang
diterima oleh klorofil. Fotosistem I dapat menerima cahaya dengan panjang
gelombang antara 680–700 nm, sedangkan fotosistem II dapat menerima
cahaya dengan panjang gelombang antara 340–680 nm.
2) Mekanisme Fotosintesis
Fotosintesis meliputi dua tahap reaksi, yakni tahap reaksi terang yang
diikuti dengan tahap reaksi gelap. Reaksi terang membutuhkan cahaya
matahari, sedangkan reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya. Secara
keseluruhan, fotosintesis berlangsung dalam kloroplas.
a) Reaksi Terang
Reaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis untuk
mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Reaksi terang ini
berlangsung di dalam grana. Perlu diingat bahwa cahaya juga memiliki energi
yang disebut foton. Jenis pigmen klorofil berbeda-beda karena pigmen
tersebut hanya dapat menyerap panjang gelombang dengan besar
energi foton yang berbeda.
Klorofil berfungsi menangkap foton dari cahaya matahari
dan mengubahnya menjadi energi penggerak elektron. Pada
proses ini, terjadi pemecahan molekul air oleh cahaya sehingga
dilepaskan elektron, hidrogen dan oksigen. Proses ini dinamakan
fotolisis.
ATP
(1) Reaksi Siklik
Pada fotosistem I (P700), terjadi perputaran elektron yang
dihasilkan dan ditangkap oleh akseptor sebagai hasil dari reaksi
reduksi dan oksidasi. Elektron yang dieksitasikan oleh P700 akan
dipindahkan ke setiap akseptor hingga akhirnya kembali ke
sistem P700. Beberapa akseptor elektron yang terlibat dalam
fotosistem adalah feredoksin (fd), plastoquinon (pq), sitokrom
(cyt), dan plastosianin (pc). Proses ini menghasilkan ATP sebagai
hasil penambahan elektron pada ADP atau dikenal dengan nama
fotofosforilasi. Perputaran elektron pada fotosistem I ini disebut
sebagai fotofosforilasi siklik. Fotosistem I ini umumnya ditemukan pada
bakteri dan mikroorganisme autotrof lainnya. Sistem fotosintesis dengan
menggunakan fotofosforilasi siklik diduga sebagai awal berkembangnya
proses fotosintesis yang lebih kompleks (Gambar 2.19).