Mengenal Fotosintesis dan Respirasi Seluler: Pengertian, Proses, Faktor, Hingga Perbedaannya
Fotosintesis merupakan sebuah proses penting yang terjadi pada tumbuhan. Tak hanya penting untuk tumbuhan, fotosintesis juga berperan penting dalam kehidupan manusia dan hewan.
Selain itu, fotosintesis juga berperan penting bagi semua kehidupan aerobik di bumi. Di samping menjaga tingkat normal oksigen di atmosfer, fotosintesis juga merupakan sumber energi bagi hampir semua kehidupan di bumi; baik secara langsung melalui produksi primer maupun tidak langsung sebagai sumber utama energi dalam makanan.
Namun, selain mengalami fotosintesis, tumbuhan juga mengalami proses yang bernama respirasi seluler. Berbeda dengan manusia dan hewan, proses respirasi pada tumbuhan disebut fotorespirasi.
Sebelum kita lanjut belajar tentang perbedaannya, mungkin kita harus lebih dahulu mengenal: apa itu fotosintesis dan respirasi selular?
Apa itu fotosintesis?
Berasal dari bahasa Yunani yaitu foto yang artinya cahaya dan synthesis yang artinya penggabungan, fotosintesis merupakan proses pemanfaatan energi cahaya matahari oleh tumbuhan untuk mengubah karbondioksida dan air menjadi karbohidrat.
Menariknya, ternyata tidak hanya tumbuhan yang melakukan fotosintesis; spesies-spesies seperti bakteri, protista, dan alga juga dapat melakukan fotosintesis asalkan memiliki pigmen warna yang dapat menyerap spektrum cahaya.
Bagaimana terjadinya proses fotosintesis?
Berdasarkan kebutuhan cahaya dan tempat terjadinya, fotosintesis terdiri dari dua proses:
1. Reaksi terang
Sesuai dengan namanya, reaksi ini membutuhkan cahaya untuk menjalankan prosesnya. Terjadi di bagian tilakoid daun — tepatnya di grana, reaksi ini melakukan proses pemecahan air atau fotolisis air dengan bantuan cahaya.
Klorofil akan menyerap energi cahaya dari matahari dan memecah air (H2O). Hasil dari reaksi ini yaitu oksigen (O2) dan energi berupa adenosine triphosphate (ATP).
2. Reaksi gelap
Sama seperti reaksi terang, reaksi gelap juga terjadi di siang hari; pembedanya hanya terletak pada kebutuhan cahayanya. Pada reaksi gelap, tumbuhan tidak memerlukan cahaya untuk menjalankan proses.
Setelah mendapatkan ATP dari reaksi terang, reaksi gelap mengubahnya menjadi sumber energi. Selain membutuhkan energi ATP, reaksi ini juga membutuhkan senyawa lain, yaitu nicotinamide adenine dinucleotide (NADPH) dan karbon dioksida (CO2).
Apa saja faktor pengaruh fotosintesis?
Ternyata, ada beberapa hal yang dapat mempengaruhi proses fotosintesis, lho. Apa saja?
1. Intensitas cahaya
Setiap tanaman memiliki kebutuhan cahaya yang berbeda-beda; ada tanaman yang memiliki toleransi tinggi terhadap intensitas cahaya dan ada juga yang membutuhkan intensitas cahaya rendah.
2. Suhu
Sama halnya dengan intensitas cahaya, suhu optimal proses fotosintesis juga berbeda-beda. Contohnya, tanaman C4 memiliki suhu optimal antara 35 sampai 40°C, sedangkan untuk tanaman C3 antara 20 hingga 28°C.
3. Umur tanaman
Proses fotosintesis juga dipengaruhi oleh umur tanaman. Umumnya, semakin dewasa tanaman, semakin efektif pula proses fotosintesisnya.
4. Konsentrasi oksigen dan karbon dioksida
Semakin banyak oksigen yang dihasilkan dalam proses fotosintesis, semakin menurun pula intensitas fotosintesisnya. Sementara itu, semakin tinggi karbon dioksida, maka laju fotosintesis juga semakin meningkat.
Apa itu respirasi seluler?
Respirasi seluler adalah reaksi pemecahan glukosa untuk mendapatkan energi dalam bentuk ATP. Selama prosesnya, tumbuhan juga membutuhkan oksigen untuk menyelesaikan reaksinya.
Bagaimana proses respirasi seluler?
1. Respirasi aerob
Respirasi aerob adalah respirasi katabolisme yang memerlukan oksigen dan menghasilkan energi ATP dalam jumlah besar. Proses ini terjadi di dalam matriks mitokondria.
2. Respirasi anaerob
Berbeda dengan respirasi aerob, respirasi anaerob tidak memerlukan oksigen untuk melakukan respirasi. Selain itu, pengurainya juga tidak lengkap dan tidak menghasilkan energi. Salah satu contoh dari respirasi ini adalah proses fermentasi.
Apa saja faktor yang mempengaruhi respirasi seluler?
1. Jumlah plasma dalam sel
Umumnya, jaringan meristematis muda yang memiliki sel-sel yang masih penuh dan plasma dengan viabilitas tinggi akan mempunyai kecepatan respirasi yang lebih besar.
2. Jumlah substrat respirasi dalam sel
Tumbuhan dengan kandungan substrat yang sedikit akan memiliki kecepatan respirasi dengan laju rendah. Sebaliknya, tumbuhan dengan kandungan subtrat tinggi akan melakukan respirasi dengan laju tinggi.
3. Umur dan tipe tumbuhan
Umur dan tipe tumbuhan akan mempengaruhi laju respirasi; laju respirasi akan tinggi pada saat perkecambahan dan tetap tinggi pada fase pertumbuhan vegetatif awal, lalu akan menurun dengan bertambahnya umur tumbuhan.
Lalu, apa perbedaan fotosintesis dan respirasi seluler?
Terdapat beberapa perbedaan antara fotosintesis dengan respirasi seluler, yaitu:
- Fotosintesis hanya dilakukan oleh tumbuhan serta beberapa bakteri dan alga, sedangkan respirasi seluler pasti dilakukan oleh semua makhluk hidup.
- Fotosintesis mengonversi energi cahaya menjadi energi potensial, sedangkan respirasi mengubah energi potensial menjadi energi kinetik.
- Fotosintesis mengambil karbon dioksida dan air, lalu melepaskan oksigen; sedangkan, respirasi mengambil oksigen lalu melepaskan karbon dioksida dan air.
- Fotosintesis terdiri atas reaksi gelap dan reaksi terang, sedangkan respirasi terdiri atas respirasi aerob dan anaerob.
- Fotosintesis berlangsung dalam kloroplas atau pigmen, sedangkan respirasi terjadi dalam mitokondria dan sitoplasma sel.
Di balik berbagai perbedaan di atas, pada dasarnya, fotosintesis dan respirasi selular tetap berlangsung secara berkesinambungan, kok. Jika dilihat dari kedua persamaannya, kamu pasti akan paham:
Fotosintesis menghasilkan produk yang diperlukan untuk respirasi seluler; di sisi lainnya, produk respirasi seluler juga dapat digunakan untuk memulai proses fotosintesis. Oleh karena itu, keduanya merupakan proses yang sangat penting bagi suatu tumbuhan.
Selain itu, keduanya juga sangat berperan penting untuk menjaga kelangsungan siklus karbon. Di saat respirasi seluler menghasilkan karbon dioksida, fotosintesis justru mengambilnya.
Dari reaksi tersebut, akan ada pertukaran antara karbon dioksida dan oksigen secara terus menerus; sehingga, kondisi lingkungan dan udara pun akan terjaga dan sehat melalui kadar oksigen dan karbon dioksida yang stabil.
Kamu bisa belajar lebih banyak mengenai fotosintesis dan respirasi seluler di aplikasi Assemblr EDU, lho. Dengan menggunakan tampilan augmented reality (AR) yang menyenangkan dan interaktif, dijamin kamu jadi lebih paham berbagai prosesnya!
Assemblr EDU percaya bahwa semua orang bisa menyulap pendidikan menjadi lebih menyenangkan dan interaktif dengan menggunakan teknologi augemented reality (AR). Tertarik untuk membuka berbagai peluang untuk kegiatan belajar Anda? Unduh Assemblr EDU sekarang, tersedia di App Store and Play Store!
