Fotosintesis adalah proses biokimia yang dilakukan oleh tanaman, alga, dan beberapa bakteri untuk menghasilkan energi organik dalam bentuk glukosa menggunakan energi matahari. Proses ini terjadi dalam organel sel tumbuhan yang disebut kloroplas.
Selama fotosintesis, energi cahaya dari matahari ditangkap oleh pigmen fotosintesis, terutama klorofil, yang terdapat dalam kloroplas. Klorofil menyerap energi cahaya dalam rentang spektrum tertentu, terutama cahaya biru dan merah, sementara menyerap sedikit cahaya hijau, yang mencerminkannya dan memberi warna hijau pada daun.
Proses fotosintesis dapat dibagi menjadi dua tahap utama:
- Tahap terang (reaksi cahaya): Tahap ini terjadi di membran tilakoid dalam kloroplas. Cahaya matahari ditangkap oleh klorofil, yang menghasilkan energi yang digunakan untuk memecah molekul air (H2O) menjadi oksigen (O2), elektron (e-), dan proton (H+). Elektron yang dihasilkan kemudian dilewatkan melalui rantai transport elektron, menghasilkan energi yang digunakan untuk mensintesis ATP (adenosin trifosfat), yang merupakan sumber energi utama dalam sel, dan juga untuk menghasilkan NADPH (nikotinamida adenin dinukleotida fosfat reduksi), yang berfungsi sebagai agen reduksi dalam tahap selanjutnya.
- Tahap gelap (siklus Calvin): Tahap ini terjadi di stroma kloroplas. Dalam tahap ini, energi yang dihasilkan dari tahap terang digunakan untuk mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi glukosa melalui serangkaian reaksi kimia. Reaksi ini dikenal sebagai siklus Calvin atau siklus fiksasi karbon. Selama tahap ini, CO2 diikat ke senyawa organik yang ada, kemudian melalui serangkaian langkah, glukosa dan senyawa organik lainnya dihasilkan.
Fotosintesis adalah proses kunci dalam ekosistem, karena melalui fotosintesis, tumbuhan dan alga mengubah energi matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik. Selanjutnya, energi ini digunakan oleh organisme konsumen dalam rantai makanan. Selain itu, fotosintesis juga menghasilkan oksigen yang esensial bagi kehidupan di Bumi.
Secara keseluruhan, fotosintesis merupakan proses vital yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam makanan dan oksigen, berkontribusi secara signifikan terhadap keberlangsungan kehidupan di planet kita.