Proses fotosintesis dapat dipengaruhi beberapa faktor, di antaranya:

1. Cahaya MatahariCahaya matahari merupakan sumber energi yang sangat dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Cahaya matahari dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk mengubah air (HO) dan karbon dioksida (CO) menjadi Glukosa. Sedangkan untuk proses penyerapan cahaya matahari oleh tumbuhan, tergantung dari intensitas cahaya matahari, lamanya penyinaran, serta panjang gelombang cahaya mahatari yang sampai ke tumbuhan.2. Air (HO)Air memiliki peranan yang sangat penting dalam proses fotosintesis, ini dikarenakan air merupakan salah satu bahan baku untuk fotosintesis. Keberadaan air juga berpengaruh pada kinerja Stomata. Bila tanaman kekurangan air, stomata akan menutup sehingga CO tidak dapat masuk. Bila HO dan CO tidak ada, maka proses fotosintesis tidak dapat dilakukan.3. SuhuSuhu sangat berpengaruh terhadap kerja enzim-enzim pada tumbuhan yang sedang melakukan proses fotosintesis. Setiap suhu yang naik 10 C, maka kerja enzim akan meningkat hingga 2 kali lipat. Waktu yang baik untuk melakukan fotosintesis pada tumbuhan adalah siang hari karena pada saat itu suhu cukup tinggi sehingga kerja enzim dapat maksimal.4. Usia DaunBila usia daun semakin tua, pastinya aktivitas fotosintesis akan makin semakin lambat. Daun yang berusia tua dapat ditandai dengan warna daun yang mulai menguning, sehingga pada kondisi tersebut jumlah klorofil semakin sedikit. Kondisi seperti ini tentu lah akan menurunkan fungsi kloroplas, sehingga proses fotosintesis pun menjadi melambat.5. Ketersediaan karbon dioksida (CO2)Karbon dioksida merupakan substrat yang dibutuhkan untuk melakukan proses fotosintesis. CO2 diperoleh dari atmosfer, dimana semakin tinggi konsentrasi CO2 di udara maka semakin banyak bahan yang digunakan dalam fotosintesis. CO2 ini akan digunakan pada siklus calvin (reaksi gelap) untuk menghasilkan heksosa. Pada siklus-calvin CO2 akan difiksasi oleh ribulose 1,5-bisphosphate untuk membentuk 3-phosphoglycerate. Selanjutnya 3-phosphoglycerate akan direduksi untuk membentuk gula heksosa.

6. Pigmen penyerap cahaya (Klorofil).Klorofil merupakan pigmen utama penyerap cahaya dalam proses fotosintesis. Struktur klorofil mirip dengan struktur hemoglobin yang memiliki cicncin porfirin, akan tetapi inti pada klorofil adalah Mg2+ sedangkan pada hemoglobin adalah Fe. Ketika cahaya diserap oleh klorofil, maka energy dari cahaya akan merangsang elektron untuk bergerak dari level energi yang rendah ke level energi tinggi.

II. 4 Fotosintesis tumbuhan hijau terjadi pada daun yang mengandung klorofil atau biasa disebut dengan zat hijau daun. Bagian daun tempat terjadinya fotosintesis adalah pada jaringan tiang (jaringan palisade) dan bunga karang (jaringan spons). Tempat berlangsungnya fotosintesis secara jelas dapat dilihat pada gambar penampang daun berikut.

proses fotosintesis dibutuhkan cahaya matahari, air dan karbondioksida. Cahaya matahari ditangkap oleh klorofil yang terdapat pada daun. Karbondioksida (CO2) yang berasal dari udara masuk ke dalam daun melalui stomata. Air didapatkan oleh tumbuhan dari dalam tanah yang diserap oleh akar dan diangkut ke batang dan daun melalui jaringan xylem. Molekul air dipecah oleh energi cahaya matahari menjadi oksigen dan hidrogen. Molekul hidrogen bergabung dengan molekul CO2membentuk glukosa. Oksigen dilepaskan ke udara, dan glukosa diedarkan ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Glukosa digunakan untuk aktivitas kehidupan tumbuhan. Sebagian glukosa diubah menjadi amilum dan disimpan di akar, batang, biji atau buah sebagai cadangan makanan. Cadangan makanan ini biasa digunakan oleh manusia dan hewan sebagai sumber makanan.

Reaksi Terang Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H2O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH2. Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H+ yang disebut sitokrom b6-f kompleks. Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah: 2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- 4H+ + O2 + 2PQH2 Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b6-f kompleks adalah: 2PQH2 + 4PC(Cu2+) 2PQ + 4PC(Cu+) + 4 H+ (lumen) Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah: Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe3+) 4PC(Cu2+) + 4Fd(Fe2+) Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP+ reduktase. Reaksinya adalah: 4Fd (Fe2+) + 2NADP+ + 2H+ 4Fd (Fe3+) + 2NADPH Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid. Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut: Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O ATP + NADPH + 3H+ + O ( Anonim, 2009, id.wikipedia.org ) 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.

2.2.1 Fotofosforilasi Siklik

Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I. Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat elektron-elektron di P700 tereksitasi (menjadi aktif karena rangsangan dari luar), dan keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron. Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya. Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron. Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP. Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan fungsinya. Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof.

Berikut adalah tahapan-tahapan dalam Fotofosforilasi Siklik secara sistematis :

Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari,membuat elektron-elektron di P700 menjadi aktif karenarangsangan dari luar

Elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptorelektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron.

Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron,P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya.

Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptorlain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron pada fotosistem P 700 itu

Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+ melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untukmenggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP

Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapatkembali melaksanakan fungsinya lagi

Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof

2.2.2 Fotofosforilasi Nonsiklik

Reaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. Dalam fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II. Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H+ + 1/2O2 + 2e-. Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II, sementara ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas. Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektron primer. Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi. Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka melewati pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampai di fotosistem I, tepatnya di P700. Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan skema Z. Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP, yang kemudian menghasilkan ATP. Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari. Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yang berasal dari penguraian air. Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi: NADP++H++2e->NADPH NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.

Berikut adalah tahapan-tahapan dalam Fotofosforilasi NonSiklik secara sistematis :

Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H++ 1/2O2+ 2e-.

Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II

Sedang ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain

dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas.

Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada diP680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektronprimer.

Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi.

Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron,yang membawa mereka melewati pheophytin, plastoquinon,komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampai difotosistem I, tepatnya di P700

. Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan "skema Z".

Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebutmengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP,yang kemudian menghasilkanATP

. Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapatpasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari.

Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin,dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana duaelektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yangberasal dari penguraian air.

Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebutmenjalani suatu reaksi:

NADP++H++2e->NADPH

NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalamreaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.

REAKSI TERANG - GELAP FOTOSINTESIS

Seorang fisiologis berkebangsaan Inggris,F. F. Blackman, mengadakan percobaan dengan melakukan penyinaran secara terus-menerus pada tumbuhanElodeaSejenis tanaman hias hidrofit Ternyata, ada saat dimana laju fotosintesis tidak meningkat sejalan dengan meningkat nya penyinaran. Akhirnya, Blackman menarik kesimpulan bahwa paling tidak ada dua proses berlainan yang terlibat dalam fotosintesis Ada reaksi yang memerlukan cahaya dan ada reaksi yang tidak memerlukan cahaya. Baru kemudian hari muncul Reaksi terang dan Reaksi gelap fotosintesis Yang terakhir meskipun dinamai reaksi gelap, namun dapat berlangsung terus saat keadaan terang. Teori ini diperkuat dengan mengulangi percobaan pada temperatur yang agak lebih tinggi. Seperti diketahui, kebanyakan reaksi kimia berjalan lebih cepat pada suhu lebih tinggi (sampai suhu tertentu). Pada suhu 35C, laju fotosintesis tidak menurun sampai ada intensitas cahaya yang lebih tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi gelap kini berjalan lebih cepat. Faktor bahwa pada intensitas cahaya yang rendah laju fotosintesis itu tidak lebih besar pada 35C dibandingkan pada 20C juga menunjang gagasan bahwa yang menjadi pembatas pada proses ini adalah reaksi terang. Reaksi terang ini tidak tergantung pada suhu, tetapi hanya tergantung pada intensitas penyinaran. Laju fotosintesis yang meningkat dengan naiknya suhu tidak terjadi jika suplai CO2terbatas. Jadi, konsentrasi CO2harus ditambahkan sebagai faktor ketiga yang mengatur laju fotosintesis itu berlangsung. OK

Jadi, secara umum fotosintesis terbagi menjadi dua tahap reaksi:1.Reaksi Terang, yang membutuhkan cahaya2.Reaksi Gelap, yang tidak membutuhkan cahaya

REAKSI TERANG Reaksi yang merupakan tahapan awal dari system fotosintesis Reaksi ini memerlukan bahan utama molekul air(H2O) Reaksi sangat bergantung kepada ketersediaan energi dari foton / sinar matahari. Proses diawali dengan penangkapan fotonoleh pigmen fotosintetik chlorofil sebagai antena / akseptor cahaya. Sinar matahari yang berupa foton yang terbaik adalah sinar merah dan ungu Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahayaterlihat pada warna ungu (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Untuk cahaya hijau (550 nm) akan dipantulkan oleh daun dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.

Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpul kan pada pusat-pusat reaksi Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid berupa pigmen yang terdiri dari sistem cahaya yang disebut fotosistem

FOTOSISTEM ( PHOTOSYSTEM) Ada dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi Pusat reaksi yang sekaligus sebagai akseptor foton itu disebut fotosistem Fotosistem yang ada kemudian dikenal dengan fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem I dan II ini mempunyai katakter bisa sebagai sistem pembawa elektronterdapat perangkat komplek protein pembentuk ATP berupa enzim ATP sintase.dan sistem reseptor cahaya (antena) penangkap cahaya / foton Fotosistem I antenanya mampu menangkap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm dan PSII antenanya mampu menangkap cahaya dengan panjang gelombang 680 nm

FOTOSISTEM I Fotosistem I mampu menangkap dengan baik foton dengan panjang gelombang 700 nanometer yang kemudian disebut P = 700 ( P= Photosistem), tidak terlibat pada proses pelepasan O2. Fotosistem-I merupakan suatu partikel yang disusun sekitar 200 molekul Klorofil-a, 50 molekul Klorofil-b, 50-200 karotenoid, dan 1 molekul penerima energi matahari yang disebut dengan P700. Energi matahari (foton) yang ditangkap oleh pigmen, dipindahkan melalui beberapa molekul pigmen, yang akhirnya diterima oleh P700 Fotosistem I ini menghasilkan ATP saja

LATERAL VIEW

FOTOSISTEM 1 SIKLIK (3 DIMENSI HEHE)FOTOSISTEM II Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer,yang kemudian dikenal dengan P 680 Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat pencahayaan Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II(P.680) Fotosistem II melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen. Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH

Jadi Kesimpulan yang didapat dari data1. Photosistem I (P 700) menhasilkan ATP , Photosistem 1 ini bersifat siklik2. Phoyosistem II (P 680) menghasilkan Oksigen dan NADPH2 , non sikllik

Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan ATP dari ADP dan NADP+menjadi energi pembawa ion H + menjadi NADPH2.maka dua sumber energi ini kemudian di transfer ke reaksi lainnya Jadi ATP dan NADPH2 inilah yang nanti akan digunakan sebagai energi dalam reaksi gelap di stroma kloroplast Perlu diketahui pusat Reaksi terang pada kloroplast ini terjadi ditilakoid, 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 disebutgrana

Fotofosforilasi Siklik Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. yang bisa menangkap foton 700 nm (P 700) Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I , namun ada elektron yang terlontar mendukung Potosistem 2 Fotofosforilasi siklik ini menghasilkan ATP

Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat elektron-elektron di P700 menjadi aktif karena rangsangan dari luar elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron. Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya. Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron pada fotosistem P 700 itu Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkanATP. Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan fungsinya lagi Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof.

Fotofosforilasi Nonsiklik Reaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. Dalam fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II.

Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H++ 1/2O2+ 2e-. Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II, Sedang ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain dan O2akan dilepaskan ke udara bebas. Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektron primer. Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi. Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka melewati pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampai di fotosistem I, tepatnya di P700. Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan "skema Z". Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP, yang kemudian menghasilkanATP. Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari. Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+dan H+, yang berasal dari penguraian air.

Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi: NADP++H++2e->NADPH NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.Fotofosforilasi siklik dan fotofosforilasi nonsiklik memiliki perbedaan yang mendasar, yaitu sebagai berikut

Reaksi Gelap Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebutstroma. Energi reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan bahan reaksi gelap adalah CO2yang diikat oleh RuBP yang ada di daun melalui stoma , CO2 iniberasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Untuk membentuk molekul Glucosa (dengan 6 C) diperlukan 6 molekull CO2 , 12 ATP dan 12 atom H yang diikat oleh koenzim NADP menjadi 12 NADPH Reaksi ini ditemukan olehMelvin CalvindanAndrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut jugareaksi Calvin-Benson. Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaituribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkanribulosa difosfat (RDP/ RuBP). Ribulosa difosfat / biphospat ini yang nantinya akan mengikat CO2dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi. dan tentu sintesa untuk membentuk Glukosa OK

Pada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil itu kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan3-asam fosfogliserat (APG/PGA). Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk1,3-bifosfogliserat (PGA 1.3 biphosphat). Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekulfosfogliseraldehid (PGAL)yang beratom 3C. Selanjutnya terjadi sintesa , 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekulglukosayang beratom 6C(C6H12O6). 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat.(RDP/RuBP) Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekulribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadiribulosa difosfat (RDP), RDP/RuBP kemudian kembali akan mengikat CO2lagi , begitu setrusnya. OK Gampang to

Dalam fotosynthesis kebutuhan karbon dioksida (CO2) pada reaksi gelap , akan dipenuhi dari udara yang masuk melalui stomata tanaman

Pada kebanyakan tanaman, fotosintesis berfluktuasi sepanjang hari sebagai stomata membuka dan menutup. Biasanya, stomata terbuka di pagi hari, menutup pada tengah hari, membuka kembali di sore hari, dan ditutup untuk baik di malam hari. Karbon dioksida yang berlimpah di udara, sehingga tidak menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman. Pada sistem penanaman tanaman dengan Greenhouse tertutup rapat mungkin tidak cukup memungkinkan udara luar untuk masuk dan dengan demikian mungkin kurangnya karbon dioksida yang cukup untuk pertumbuhan tanaman. Karbon dioksida generator digunakan untuk menghasilkan CO2 di rumah kaca untuk tanaman komersial seperti mawar, anyelir, dan tomat. Dalam rumah kaca rumah yang lebih kecil, es kering adalah sumber yang efektif dari CO2.

FAKTOR PEMBATAS FOTOSINTESIS Faktor penentu laju fotosintesis Reaksi gelap ini menghasilkanAPG (asam fosfogliserat),ALPG (fosfogliseraldehid),RDP (ribulosa difosfat), danglukosa (C6H12O6).Dalam fotosynthesis kebutuhan karbon dioksida (CO2) pada reaksi gelap , akan dipenuhi dari udara yang masuk melalui stomata tanaman Pada kebanyakan tanaman, fotosintesis berfluktuasi sepanjang hari sebagai stomata membuka dan menutup. Biasanya, stomata terbuka di pagi hari, menutup pada tengah hari, membuka kembali di sore hari, dan ditutup untuk baik di malam hari. Karbon dioksida yang berlimpah di udara, sehingga tidak menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman. Pada sistem penanaman tanaman dengan Greenhouse tertutup rapat mungkin tidak cukup memungkinkan udara luar untuk masuk dan dengan demikian mungkin kurangnya karbon dioksida yang cukup untuk pertumbuhan tanaman. Karbon dioksida generator digunakan untuk menghasilkan CO2 di rumah kaca untuk tanaman komersial seperti mawar, anyelir, dan tomat. Dalam rumah kaca rumah yang lebih kecil, es kering adalah sumber yang efektif dari CO2.

Dengan terbentuknya Glukosa sebagai hasil akhir Fotosintesis nya , akan dirubah menjadi Amylum dan kemudian dimanfaatkan menjadi berbagai bentuk karbohidrat . Supaya tidak setengah setengah memahaminya Karbohidrat ini di kelompokkan menjadi berbagai bentuk yaitu berdasarkan gugus gulanya. dan tentu secara pasti apapun bentuknya karbohidrat itu mutlak berasal dari Hasil fotosintesis Tumbuhan OKBerdasar panjang rantai karbon, karbohidrat dibagi 3, yaitu:

1. Monosakarida Merupakan karbohidrat yang tidak bisa dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana dibagi menjadi triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa. Heksosa dalam tubuh antara lain glukosa, galaktosa, fruktosa dan manosa.2. Oligosakarida Menghasilkan 2 - 6 monosakarida melalui hidrolisis. Oligosakarida yang penting dalam tubuh adalah disakarida yang menghasilkan 2 monosakarida jika dihidrolisis, contoh disakarida antara lain: sukrosa (gula pasir), laktosa (gula susu), dan maltosa (gula gandum). Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Hidrolisis laktosa menghasilkan galaktosa dan glukosa. Hidrolisis maltosa menghasilkan dua molekul glukosa.3. PolisakaridaMenghasilkan lebih dari 6 monosakarida melalui hidrolisis. Contoh: pati, glikogen, selulosa, dekstrin.

Fotosintesis adalah proses penyusunan dari zat organic H2Odan CO2 menjadi senyawa yang kompleks yang memerlukan cahaya. Fotosintesis hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari (Kimball, 2002).Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi dibagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi (Salisburydan Ross,1995).Fotosintesis merupakan suatu proses biologi yang kompleks, proses ini menggunakan energi dan cahaya matahari yang dapat dimanfaatkan oleh klorofil yang terdapat dalam kloroplas. Seperti halnya mitokondria, kloroplas mempunyai membran luar dan membran dalam. Membran dalam mengelilingi suatu stroma yang mengandung enzim-enzim tang larut dalam struktur membran yang disebut tilakoid. Proses fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain air (H2O), konsentrasi CO2, suhu, umur daun, translokasi karbohidrat, dan cahayayang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan klorofil yang berada didalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena klorofil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1996).Orang yang pertama kali menemukan fotosintesis adalah Jan Ingenhousz. Fotosintesis merupakan suatu proses yang penting bagi organisme di bumi, dengan fotosintesis ini tumbuhan menyediakan bagi organisme lain baik secara langsung maupun tidak langsung. Jan Ingenhosz melakukan percobaan dengan memasukkan tumbuhan Hydrilla verticillata ke dalam bejana yang berisi air. Bejana gelas itu ditutup dengan corong terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi yang diisi air hingga penuh, kemudian bejana itu diletakkan di terik matahari. Tak lama kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan air itu yang menandakan adanya oksigen (Kimball,2002).Pada tahun 1860, Sach membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Dalam percobaannya tersebut ia mengguanakan daun segar yang sebagian dibungkus dengan kertas timah kemudian daun tersebut direbus, dimasukkan kedalam alkoholdan ditetesi dengan iodium. Ia menyimpulkan bahwa warna biru kehitaman pada daun yang tidak ditutupi kertas timah menandakan adanya amilum (Malcome, 1990).Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel. Tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Pada percobaan ingenhouz dapat diketahui bahwa intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintsis pada tumbuhan. Hal ini daat terjadi karena perbedaan energi yang dihasilkan oleh seitap spektrum cahaya. Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaa jenis pigmen yang terkandung pada jaringan daun (wikipedia, 2012)Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang dan jaringa pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandug pigmen hijau klorofil. Pigmen ini merupakan salah satu pigmen fotosintesis yang berperan penting dala menyerap energi matahari (wikipedia, 2012)Tumbuhan menangkap cahaya menggunkan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau paa tumbuhan. Klorofl terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. Klorofil menyerap cahaya yag akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan didaun. Didalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap mililiter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadiya sebagian besar fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yan bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar mathari ataupun penguapan air yang berlebihan (arifin, 2012)Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utamareaksiterang(karena memerlukan cahaya) danreaksi gelap(tidak memerlukan cahaya tetapimemerlukan karbon dioksida).1. Reaksi terangReaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi inimemerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer)dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akandipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarnahijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya denganpanjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyakenergi.Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusatreaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi ataufotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yangmenyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti duabaterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II,membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron.Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuanpertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit ataukekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron inidipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil.Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapatini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik padatahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkanoksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I,melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksiNADP menjadi NADPH.(wikipedia, 2012)

2. Reaksi gelapATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia.Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbondioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi inidisebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadimeskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya) (wikipedia, 2012)

Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belumbisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Prosesfotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama,seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secaraumum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Diorganel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasilfotosintesis (disebutfotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu(Kimball,2002)