Perbedaan Fotosintesis dan Kemosintesis Serta Proses Terjadinya | Biologi Kelas 12

Artikel Biologi kelas XII kali ini akan membahas tentang perbedaan fotosintesis dan kemosintesis, serta masing-masing proses terjadinya. Penasaran? Langsung simak artikelnya, ya!

—

Mendengar kata fotosintesis pasti sudah nggak asing lagi kan, buat kamu? Fotosintesis itu merupakan proses yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi zat makanan berupa glukosa. Proses ini tidak hanya dilakukan oleh tumbuhan lho, tapi juga dilakukan oleh alga dan beberapa jenis bakteri.

Nah, kamu sudah tahu, belum? Fotosintesis ini termasuk ke dalam reaksi anabolisme, lho! Wah, apa itu anabolisme? Simpelnya, anabolisme itu adalah reaksi penyusunan dari senyawa sederhana menjadi senyawa yang kompleks. Jenis reaksi anabolisme ini ternyata tidak hanya fotosintesis, tapi ada juga yang namanya kemosintesis. Biar lebih jelas, baca artikel ini yuk, untuk tahu bedanya fotosintesis dan kemosintesis!

Fotosintesis

Fotosintesis, berasal dari kata foto dan sintesis. Foto artinya cahaya, sedangkan sintesis artinya pembentukan. Jadi, fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan senyawa kompleks (organik) dari senyawa sederhana (anorganik) dengan menggunakan energi cahaya. Nantinya proses ini akan menghasilkan glukosa dan oksigen.

Baca juga: Mengenal Anatomi Organ Vegetatif pada Tumbuhan

Proses fotosintesis terjadi pada kloroplas, dimana kloroplas ini tersusun atas bagian yang disebut sebagai grana dan cairannya yang disebut stroma. Nah, grana sendiri merupakan tumpukan tilakoid.

Dalam prosesnya, fotosintesis menghasilkan glukosa (C₆H₁₂O₆) yang disimpan dalam bentuk amilum, serta oksigen (O₂) yang akan dilepaskan. Untuk bisa melakukan fotosintesis, diperlukan karbondioksida (CO₂) yang diambil dari udara melalui stomata. Selain itu, diperlukan juga air (H₂O) yang diambil dari tanah oleh akar, lalu didistribusikan ke daun melalui xilem. Secara sederhana, persamaan reaksi fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut:

Dalam prosesnya, fotosintesis terdiri atas dua tahapan utama, Tahap yang pertama adalah reaksi terang dan tahap yang kedua adalah reaksi gelap.

Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi pada grana, tepatnya pada bagian membran tilakoid. Pada reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan produk yang akan digunakan saat reaksi gelap, yaitu ATP dan NADPH, serta hasil samping berupa oksigen (O2) yang akan dikeluarkan ke lingkungan melalui stomata.

Dalam reaksi terang, klorofil yang ada pada daun akan menangkap cahaya matahari. Ingat, cahaya menjadi unsur penting di fotosintesis! Jika tidak ada cahaya, maka tidak akan terjadi reaksi terang. Energi yang ditangkap klorofil tersebut akan digunakan untuk mentransfer elektron yang akan dipakai dalam pembentukan NADP menjadi NADPH, selain itu tahapan ini juga melibatkan proses pemecahan molekul air (fotolisis air) menjadi H⁺ dan Oksigen (O₂). H⁺ kemudian akan digunakan dalam pembentukan ATP, sedangkan oksigen sebagai hasil samping akan dikeluarkan melalui stomata ke lingkungan.

Reaksi Gelap

Selanjutnya yaitu reaksi gelap atau yang dikenal sebagai siklus Calvin-Benson. Reaksi gelap merupakan lanjutan dari reaksi terang. Reaksi gelap terjadi pada stroma. Tujuan utama reaksi ini adalah menghasilkan karbohidrat dengan cara mengikat karbondioksida di udara.

Baca juga: Mempelajari Tahap-tahap Pembelahan Mitosis

Sesuai namanya, reaksi gelap tidak memerlukan bantuan cahaya secara langsung sebagai sumber energi. Hmm.. lalu pakai apa, dong?

Meski dalam proses ini tidak memerlukan cahaya secara langsung, bukan berarti prosesnya tidak bisa berjalan ketika ada cahaya, lho. Asalkan senyawa-senyawa yang dihasilkan pada reaksi terang sebelumnya yaitu NADPH dan ATP tersedia, maka proses ini dapat terus berlangsung.

Reaksi gelap secara umum terdiri atas 3 tahap utama, yaitu tahap fiksasi karbon, tahap reduksi, dan tahap regenerasi.

Tahap Fiksasi Karbon

Pada tahap fiksasi karbon, karbondioksida (CO₂) akan diikat oleh enzim rubisco untuk digabungkan dengan RuBP. Selanjutnya, terbentuklah atom karbon yang labil dan akan segera memecah menjadi 3-fosfogliserat (PGA).

Tahap Reduksi

Pada tahap ini, PGA selanjutnya akan direduksi oleh ATP yang diperoleh dari reaksi terang menjadi 1,3 bisfosfogliserat (PGAL). PGAL kemudian akan direduksi lagi oleh NADPH yang juga diperoleh dari reaksi terang menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P).

Tahap Regenerasi

Pada tahap regenerasi, selanjutnya G3P yang dihasilkan akan dibawa untuk membentuk glukosa dan sebagian besarnya akan digunakan kembali untuk membentuk RuBP dengan bantuan ATP.

Nah, pembahasan tentang fotosintesis udah selesai, nih! Kalau gitu, sekarang kita bahas kemosintesis, yuk!

Kemosintesis

Kemosintesis berasal dari kata kemo yang artinya kimia, dan sintesis yang artinya pembentukan. Jadi kemosintesis itu adalah reaksi pembentukan senyawa organik kompleks dari senyawa sederhana yang sumber energinya berasal dari energi kimia di alam. Proses ini biasanya dilakukan oleh mikroorganisme seperti archaebacteria dan bakteri yang tinggal di dasar laut, contohnya yaitu bakteri belerang Thiobacillus.

Tapi, gimana sih, caranya bakteri belerang Thiobacillus ini melakukan kemosintesis?

Baca juga: 5 Jenis Jaringan pada Tumbuhan Beserta Fungsinya

Jadi, di kawah dasar laut itu banyak tersedia mineral-mineral hasil muntahan magma, seperti hidrogen sulfida (H₂S). Nah, bakteri belerang ini akan bereaksi dengan mengikat oksigen (O₂) atau mengoksidasi hidrogen sulfida (H₂S) menjadi sulfur (S), lalu sulfur akan dioksidasi lagi menjadi asam sulfat (H₂SO₄) dengan diikuti pembebasan energi kimia.

Nah. energi kimia inilah yang akan digunakan untuk mereaksikan karbondioksida dan air, serta membentuk molekul karbon kompleks (CH₂O)_n. Jadi, persamaan reaksinya bisa disederhanakan sebagai berikut:

Jadi, kalau disimpulkan, baik fotosintesis maupun kemosintesis sama-sama tergolong ke dalam reaksi anabolisme, yaitu reaksi penyusunan dari senyawa sederhana menjadi senyawa yang kompleks. Namun, perbedaan utamanya terletak pada sumber energinya. Sumber energi fotosintesis berasal dari cahaya, sedangkan sumber energi kemosintesis berasal dari energi kimia di alam. 

Selesai sudah pembahasan kita tentang perbedaan fotosintesis dan kemosintesis. Gimana? Sudah paham kan? Nah, biar makin paham lagi, tonton video belajarnya di ruangbelajar, yuk! Di sana ada latihan soal lengkap dengan pembahasannya juga, lho! Hayoo, kamu sudah download, belum?

Referensi:

Campbell, N. A., Reece, J. B., Urry, L. A., Chain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Jackson, R. B. (2010). Biology 9th Edition (9th ed.). Benjamin Cummings.

Artikel ini pertama kali dibuat oleh Irene Swastiwi Viandari Kharti dan telah diperbarui oleh Kenya Swawikanti pada 16 September 2021.