berkaitan dengan fotosintesis, antara lain Ingenhousz, Engelmann,
Sachs, Hill, dan Blackman.
a. Ingenhousz
Pada tahun 1770, Joseph Priestley seorang ahli kimia Inggris
memperlihatkan bahwa tumbuhan mengeluarkan suatu gas yang
dibutuhkan dalam pembakaran. Dia mendemonstrasikan hal ini
dengan cara membakar lilin dalam suatu wadah tertutup sampai
api mati. Lalu ia menyimpan setangkai tumbuhan mint dalam
ruang tertutup itu dan dapat mempertahankan nyala api sampai
beberapa hari. Meskipun Priestley tidak tahu jenis gas apa yang
dikeluarkan tumbuhan, tetapi apa yang dilakukannya memperlihatkan
bahwa tumbuhan menghasilkan oksigen ke udara.
Pada tahun 1799, seorang dokter berkebangsaan Inggris
bernama Jan Ingenhousz berhasil membuktikan bahwa proses
fotosintesis menghasilkan oksigen (O2). la melakukan percobaan
dengan tumbuhan air Hydrilla verticillata di bawah corong kaca
bening terbalik yang dimasukkan ke dalam gelas kimia berisi
air. Jika Hydrilla verticillata terkena cahaya matahari, maka akan
timbul gelembung-gelembung gas yang akhirnya mengumpul
di dasar tabung reaksi. Ternyata gas tersebut adalah oksigen.
Beliau juga membuktikan bahwa cahaya berperan penting dalam
proses fotosintesis dan hanya tumbuhan hijau yang dapat
melepaskan oksigen.
b. Engelmann
Pada tahun 1822 Engelmann berhasil membuktikan bahwa
klorofil merupakan faktor yang harus ada dalam proses
fotosintesis. la melakukan percobaan dengan ganggang hijau
Spirogyra yang kloroplasnya berbentuk pita melingkar seperti
spiral. Dalam percobaan tersebut ia mengamati bahwa hanya
kloroplas yang terkena cahaya mataharilah yang mengeluarkan
oksigen. Hal itu terbukti dari banyaknya bakteri aerob yang
bergerombol di sekitar kloroplas yang terkena cahaya matahari.
c. Sachs
Pada tahun 1860, seorang ahli botani Jerman bernama Julius
von Sachs berhasil membuktikan bahwa proses fotosintesis
menghasilkan amilum (zat tepung). Adanya zat tepung ini dapat
dibuktikan dengan uji yodium, sehingga percobaan Sachs ini
juga disebut uji yodium.
d. Hill
Theodore de Smussure, seorang ahli kimia dan fisiologi
tumbuhan dari Swiss menunjukkan bahwa air diperlukan
dalam proses fotosintesis. Temuan ini diteliti lebih lanjut
sehingga pada tahun 1937 seorang dokter berkebangsaan Inggris
bernama Robin Hill berhasil membuktikan bahwa cahaya matahari
diperlukan untuk memecah air (H2O) menjadi hidrogen
(H) dan oksigen (O2). Pemecahan ini disebut fotolisis.
e. Blackman
Pada tahun 1905 Blackman membuktikan bahwa perubahan
karbon dioksida (CO2) menjadi glukosa (C6H12O6)
berlangsung tanpa bantuan cahaya matahari. Peristiwa ini sering
disebut sebagai reduksi karbon dioksida. Dengan demikian
dalam fotosintesis ada dua macam reaksi, yaitu reaksi terang
dan reaksi gelap. Yang merupakan reaksi terang (reaksi Hill)
adalah fotolisis, yang merupakan reaksi gelap (reaksi Blackman)
adalah reduksi karbon dioksida. Gabungan antara reaksi terang
dan reaksi gelap itulah yang kita kenal sekarang sebagai reaksi
fotosintesis. Pada tahun 1940 Melvin Calvin dan timnya
berhasil menemukan urutan reaksi/proses yang berlangsung
pada reaksi gelap. Rangkaian reaksi itu selalu berulang terus
menerus dan disebut siklus Calvin.
2. Pengertian Fotosintesis
Fotosintesis adalah proses pembentukan karbohidrat dari
karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar
matahari. Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis karena
mempunyai sel-sel yang mengandung klorofil (zat hijau daun).
Dalam fotosintesis, energi cahaya matahari diserap oleh klorofil
dan diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam bentuk
karbohidrat atau senyawa organik lainnya. Di dalam tumbuhan
karbohidrat diubah menjadi protein, lemak, vitamin, atau
senyawa yang lain. Senyawa-senyawa organik ini selain
dimanfaatkan oleh tumbuhan itu sendiri, juga dimanfaatkan
oleh manusia dan hewan herbivora sebagai bahan makanan.
Fotosintesis melibatkan banyak reaksi kimia yang kompleks.
Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi pada proses fotosintesis
dapat dituliskan sebagai berikut.
6CO2 + 6H2O cahaya matahari→
klorofil C6H12O6 + 6O2
(karbon dioksida) (air) (glukosa) (oksigen)
Dari reaksi di atas, dapat diketahui syarat-syarat agar
berlangsung proses fotosintesis, yaitu sebagai berikut.
a. Karbon dioksida (CO2), diambil oleh tumbuhan dari udara
bebas melalui stomata (mulut daun).
b. Air, diambil dari dalam tanah oleh akar dan diangkut ke daun
melalui pembuluh kayu (xilem).
c. Cahaya matahari.
d. Klorofil (zat hijau daun), sebagai penerima energi dari cahaya
matahari untuk melangsungkan proses fotosintesis.
3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis
Fotosintesis dipengaruhi oleh faktor internal maupun faktor
eksternal. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah
sebagai berikut.
a. Konsentrasi karbon dioksida (CO2) di udara, semakin tinggi
konsentrasi CO2 di udara, maka laju fotosintesis semakin
meningkat.
b. Klorofil, semakin banyak jumlah klorofil dalam daun maka
proses fotosintesis berlangsung semakin cepat. Pembentukan
klorofil memerlukan cahaya matahari. Kecambah yang
ditumbuhkan di tempat gelap tidak dapat membuat klorofil
dengan sempurna. Kecambah ini dikatakan mengalami
etiolasi, yaitu tumbuh sangat cepat (lebih tinggi/panjang dari
seharusnya) dan batang dan daunnya tampak bewarna pucat
karena tidak mengandung klorofil.
Umur daun juga mempengaruhi laju fotosintesis. Semakin
tua daun, kemampuan berfotosintesis semakin berkurang
karena adanya perombakan klorofil dan berkurangnya
fungsi kloroplas.
c. Cahaya, intensitas cahaya yang cukup diperlukan agar
fotosintesis berlangsung dengan efisien.
d. Air, ketersediaan air mempengaruhi laju fotosintesis karena
air merupakan bahan baku dalam proses ini.
e. Suhu, umumnya semakin tinggi suhunya, laju fotosintesis
akan meningkat, demikian juga sebaliknya. Namun bila
suhu terlalu tinggi, fotosintesis akan berhenti karena enzimenzim
yang berperan dalam fotosintesis rusak. Oleh karena
itu tumbuhan menghendaki suhu optimum (tidak terlalu
rendah atau terlalu tinggi) agar fotosintesis berjalan secara
efisien.