Walaupun manusia dan haiwan memakan tumbuhan dan haiwan lain sebagai makanan, tumbuhan boleh membuat makanan mereka menggunakan cahaya dan proses yang dipanggil fotosintesis. Fotosintesis ialah proses di mana tumbuhan membuat makanan menggunakan karbon dioksida, air dan cahaya matahari.
Apakah Fotosintesis?
Fotosintesis mungkin merupakan perkataan yang besar, tetapi ia boleh dipecahkan kepada dua perkataan yang lebih kecil: "foto" dan "sintesis." Foto bermaksud cahaya dan sintesis bermaksud menyatukan. Walaupun proses itu boleh menjadi rumit, ia boleh ditulis dengan mudah dengan persamaan perkataan berikut:
Bagaimana Fotosintesis Berlaku
Fotosintesis berlaku dalam daun tumbuhan tempat kloroplas hidup dalam sel. Terdapat dua peringkat dalam fotosintesis. Peringkat pertama memerlukan cahaya dan peringkat kedua tidak. Sebelum anda boleh memahami proses fotosintesis, anda perlu memahami lebih lanjut tentang kloroplas.
Kloroplas
Sama seperti manusia, tumbuhan terdiri daripada beribu-ribu sel. Tidak seperti sel haiwan, tumbuhan mempunyai struktur khas yang dipanggil kloroplas tempat fotosintesis berlaku.
Kloroplas ialah gumpalan kecil berbentuk bujur yang terdapat di dalam sel tumbuhan. Kadangkala sel tumbuhan hanya mempunyai beberapa kloroplas manakala yang lain mengambil seluruh ruang di dalam sel. Kloroplas mempunyai banyak lapisan. Lapisan luar licin manakala bahagian dalam kloroplas mengandungi beberapa kepingan penting.
Di dalam kloroplas terdapat koleksi kantung penuh klorofil yang dipanggil tilakoid yang terapung dalam cecair yang dipanggil stroma. Tilakoid kelihatan seperti timbunan lempeng. Klorofil memberi tumbuhan warna hijau dan membantu tumbuhan menyerap tenaga daripada cahaya matahari.
Tahap Satu: Reaksi Bergantung Cahaya
Peringkat pertama fotosintesis dipanggil peringkat tindak balas bergantung kepada cahaya. Peringkat ini berlaku dalam tilakoid kloroplas dan hanya boleh berlaku apabila cahaya matahari tersedia.
- Cahaya matahari mengenai klorofil dalam kloroplas dan merangsang elektron.
- Elektron yang teruja terbebas daripada klorofil.
- Oleh kerana satu elektron baru sahaja meninggalkan klorofil, ia mesti diganti. Molekul air dipecahkan kepada oksigen (O2) dan ion hidrogen (H+) dalam tilakoid.
- Elektron bebas kemudiannya menjalani tindak balas kimia untuk mencipta ATP dan NADPH, iaitu kedua-dua molekul tenaga yang diperlukan untuk peringkat kedua fotosintesis.
Tahap Dua: Kitaran Calvin
Tahap kedua fotosintesis, dipanggil Kitaran Calvin, berlaku dalam stroma kloroplas. Cahaya matahari tidak diperlukan untuk Kitaran Calvin. Karbon dioksida dan tenaga daripada ATP dan NADPH menghasilkan glukosa. Glukosa ialah gula ringkas yang disimpan oleh tumbuhan sebagai tenaga dan boleh ditukar kepada komponen lain seperti kanji dan selulosa yang penting kepada struktur sel.
- Karbon dioksida daripada udara diserap melalui lubang pada daun tumbuhan.
- Molekul karbon dioksida mengikat kepada gula ringkas yang dipanggil RuBP.
- Melalui tindak balas kimia empat langkah, karbon dioksida dan molekul RuBP bergabung dengan ATP dan NADPH dari peringkat pertama untuk mencipta molekul glukosa.
Video berikut menunjukkan proses dari awal hingga akhir:
Fotosintesis Adalah Penting
Fotosintesis ialah tulang belakang kehidupan di Bumi. Manusia tidak boleh hidup tanpa oksigen. Tumbuhan oksigen yang dihasilkan semasa fotosintesis dilepaskan ke udara yang disedut oleh orang setiap hari. Apabila orang menghirup oksigen, mereka membebaskan karbon dioksida. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dalam proses fotosintesis. Oleh itu, tumbuhan bertanggungjawab untuk mengimbangi paras oksigen dan karbon dioksida di udara. Di samping itu, sesetengah tumbuhan menyimpan glukosa yang dihasilkan semasa fotosintesis dalam buah dan akar. Sebahagian daripada buah-buahan dan akar ini ialah epal, lobak merah, strawberi dan makanan lazat lain yang orang suka makan.
