Fotosintesis ialah proses biokimia yang membolehkan tumbuhan hijau, alga, dan beberapa jenis bakteria menghasilkan makanan mereka sendiri dalam bentuk glukosa dengan menggunakan cahaya matahari, karbon dioksida, dan air.
Proses ini juga membebaskan oksigen ke atmosfera, yang penting untuk kelangsungan hidup makhluk hidup lain.
Perkataan ‘fotosintesis’ berasal daripada bahasa Yunani, di mana ‘foto’ bermaksud cahaya dan ‘sintesis’ bermaksud penyusunan atau penggabungan.
Keperluan Fotosintesis
Untuk menjalankan proses fotosintesis, tumbuhan memerlukan beberapa faktor utama:
- Cahaya Matahari: Berfungsi sebagai sumber tenaga untuk memacu reaksi kimia dalam fotosintesis.
- Klorofil: Pigmen hijau yang terdapat dalam kloroplas daun, berfungsi menyerap cahaya matahari.
- Air (H₂O): Diserap oleh akar tumbuhan dari tanah dan diangkut ke daun melalui tisu xilem.
- Karbon Dioksida (CO₂): Gas yang diserap dari udara melalui stomata pada permukaan daun.
Klorofil memainkan peranan penting dengan menyerap cahaya merah, biru, dan ungu, sementara memantulkan cahaya hijau, memberikan warna hijau pada daun.
Proses Fotosintesis
Proses fotosintesis dapat diringkaskan dengan persamaan kimia berikut:
6CO₂ + 6H₂O + cahaya matahari → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂
Fotosintesis terbahagi kepada dua fasa utama: reaksi terang dan reaksi gelap.
- Reaksi Terang: Berlaku di membran tilakoid dalam kloroplas apabila terdapat cahaya matahari. Dalam fasa ini, cahaya matahari diserap oleh klorofil, menyebabkan molekul air dipecahkan kepada oksigen dan hidrogen melalui proses yang dikenali sebagai fotolisis. Oksigen dibebaskan ke atmosfera, manakala tenaga yang dihasilkan disimpan dalam bentuk molekul ATP dan NADPH.
- Reaksi Gelap (Kitaran Calvin): Berlaku di stroma kloroplas dan tidak memerlukan cahaya secara langsung, tetapi menggunakan ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam reaksi terang. Dalam fasa ini, karbon dioksida digabungkan dengan molekul organik untuk membentuk glukosa melalui satu siri reaksi enzimatik.
Artikel berkaitan: Buku Teks Sains Sukan Tingkatan 5 KSSM
Kepentingan Fotosintesis
Fotosintesis mempunyai peranan penting dalam ekosistem dan kehidupan di bumi:
- Penghasilan Makanan: Glukosa yang dihasilkan digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber tenaga dan bahan binaan untuk pertumbuhan. Haiwan dan manusia bergantung kepada tumbuhan sebagai sumber makanan utama.
- Pengeluaran Oksigen: Oksigen yang dibebaskan semasa fotosintesis penting untuk pernafasan aerobik kebanyakan organisma.
- Kitaran Karbon dan Oksigen: Fotosintesis membantu mengekalkan keseimbangan gas di atmosfera dengan mengurangkan karbon dioksida dan menambahkan oksigen, yang penting untuk kestabilan iklim dan kelangsungan hidup makhluk hidup.
Secara keseluruhan, fotosintesis adalah proses asas yang menyokong kehidupan di bumi, memastikan ketersediaan makanan dan oksigen bagi pelbagai organisma.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis
Kadar fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor persekitaran:
- Keamatan Cahaya: Semakin tinggi keamatan cahaya, semakin banyak tenaga yang tersedia untuk fotosintesis, sehingga meningkatkan kadar proses tersebut. Namun, terdapat had tertentu di mana peningkatan keamatan cahaya tidak lagi meningkatkan kadar fotosintesis.
- Kepekatan Karbon Dioksida: Peningkatan kepekatan CO₂ dapat meningkatkan kadar fotosintesis hingga mencapai titik tepu, di mana faktor lain menjadi pembatas.
- Suhu: Enzim yang terlibat dalam fotosintesis berfungsi optimum pada suhu tertentu. Peningkatan suhu hingga ke tahap optimum akan meningkatkan kadar fotosintesis, tetapi suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat merosakkan enzim dan mengurangkan kecekapan proses.
