Organ Utama Fotosintesis | Nota Tingkatan 5 | Biologi Bab 2 | Struktur dan Fungsi Daun |
Organ Utama Fotosintesis (Nota Tingkatan 5)
Fotosintesis adalah proses penting yang berlaku dalam tumbuhan yang membolehkan mereka menghasilkan makanan sendiri menggunakan cahaya matahari sebagai sumber tenaga. Artikel ini akan membincangkan organ utama dalam fotosintesis, tindak balas kimia di belakangnya, struktur kloroplas, serta faktor-faktor yang mempengaruhi kadar fotosintesis. Mari kita mula dengan memahami mengapa fotosintesis sangat penting bagi tumbuhan.
A. Organ Utama Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses dalam tumbuhan yang membantu menghasilkan makanan dengan menggunakan cahaya matahari sebagai sumber tenaga. Proses ini membentuk glukosa, yang menjadi sumber utama untuk transpirasi selular dalam mensintesis tenaga. Glukosa juga dapat digunakan untuk membentuk selulosa dan sukrosa, yang diangkut ke bahagian lain dalam tumbuhan untuk metabolisme atau penyimpanan dalam bentuk pati. Selain itu, glukosa juga dapat diubah menjadi asid amino, protein, atau lemak untuk tujuan metabolisme atau penyimpanan.
B. Tindak Balas Kimia dalam Fotosintesis
Tindak balas kimia fotosintesis dapat diwakili dengan persamaan:
12H2O + 6CO2 → klorofil + tenaga cahaya → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Proses fotosintesis berlaku dalam kloroplas dan melibatkan dua jenis tindak balas, iaitu tindak balas bersandarkan cahaya dan tindak balas tidak bersandarkan cahaya. Tindak balas bersandarkan cahaya berlaku di tilakoid kloroplas, di mana klorofil menyerap tenaga cahaya untuk membebaskan elektron. Fotolisis air juga berlaku pada masa yang sama, di mana molekul air dibelah menjadi ion hidrogen, oksigen, dan molekul. Ion hidrogen dan NADP akan menerima elektron dari klorofil dan membentuk atom hidrogen dan NADPH. Tenaga yang dilepaskan dari elektron digunakan untuk mensintesis ATP. Atom hidrogen, NADPH, dan ATP ini kemudiannya digunakan dalam tindak balas tidak bersandarkan cahaya dalam stroma untuk mengurangkan karbon dioksida menjadi glukosa dan air.
C. Struktur Kloroplas
Fotosintesis berlaku dalam kloroplas, struktur yang mengandungi tilakoid dan stroma. Tindak balas bersandarkan cahaya berlaku di tilakoid, di mana klorofil menyerap tenaga cahaya dan menghasilkan ATP dan NADPH, sementara tindak balas tidak bersandarkan cahaya berlaku di stroma untuk menghasilkan glukosa.
D. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kadar Fotosintesis
Kadar fotosintesis dalam tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk:
1. Kepekatan Karbon Dioksida
Peningkatan kepekatan karbon dioksida dalam persekitaran meningkatkan kadar fotosintesis selama tiada faktor pengehad lain seperti suhu dan keamatan cahaya. Namun, setelah mencapai titik P, peningkatan kepekatan karbon dioksida tidak akan lagi meningkatkan kadar fotosintesis kerana faktor lain, seperti keamatan cahaya, menjadi faktor pengehad.
2. Keamatan Cahaya
Cahaya diperlukan untuk tindak balas bersandarkan cahaya. Jika kepekatan karbon dioksida dan suhu adalah malar, kadar fotosintesis akan meningkat sehingga mencapai maksimum pada waktu tengah hari. Namun, peningkatan keamatan cahaya selepas mencapai maksimum tidak lagi meningkatkan kadar fotosintesis kerana dihadkan oleh faktor-faktor lain seperti suhu atau kepekatan karbon dioksida.
3. Suhu
Tindak balas dalam fotosintesis bergantung pada enzim. Suhu yang terlalu tinggi akan menyahaslikan enzim dan menghentikan proses fotosintesis. Suhu optimum berbeza-beza bagi setiap spesies tumbuhan, tetapi secara umumnya, suhu optimum adalah antara 25°C hingga 30°C.
E. Kesan Cahaya dan Warna Cahaya Terhadap Kadar Fotosintesis
Kadar fotosintesis dalam tumbuhan dipengaruhi oleh keamatan dan warna cahaya. Cahaya merah dan biru merupakan cahaya yang paling berkesan dalam mempercepatkan kadar fotosintesis. Kedua-dua cahaya ini mempunyai jumlah tenaga yang mencukupi untuk menguja elektron dalam tindak balas bersandarkan cahaya. Sementara itu, spektrum cahaya yang lain juga turut mempengaruhi kadar fotosintesis, tetapi tidak seterang cahaya merah dan biru.
Penutup
Fotosintesis merupakan proses yang kritikal dalam tumbuhan, membolehkan mereka menghasilkan makanan sendiri menggunakan cahaya matahari sebagai sumber tenaga. Organ utama dalam fotosintesis, seperti daun, epidermis, dan kloroplas, memainkan peranan penting dalam proses ini. Selain itu, faktor-faktor seperti kepekatan karbon dioksida, keamatan cahaya, dan suhu mempengaruhi kadar fotosintesis dalam tumbuhan. Dengan memahami proses fotosintesis dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, kita dapat lebih memahami bagaimana tumbuhan berfungsi dan menghasilkan makanan untuk keperluan mereka.
