Fotosintesis dan Sejarah Penemuannya

Fotosintesis adalah salah satu cara tumbuhan untuk menghasilkan makanan dan energi. Fotosintesis adalah pembuatan makanan oleh tumbuhan hijau melalui suatu proses biokimia pada klorofil dengan bantuan sinar matahari.

Fotosintesis (dari bahasa Yunani φώτο- [fó̱to-], "cahaya," dan σύνθεσις[sýnthesis], "menggabungkan", "penggabungan") adalah suatu proses biokimiapembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun atau klorofil. Selain tumbuhan berklorofil, makhluk hidup non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri. Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan zat hara, karbon dioksida, dan air serta bantuan energi cahaya matahari.

Organisme fotosintesis disebut foto autotrof karena mereka dapat membuat makanannya sendiri. Pada tanaman, alga, dan cyanobacteria, fotosintesis dilakukan dengan memanfaatkan karbondioksida dan air serta menghasilkan produk buangan oksigen.  (sumber : http://id.wikipedia.org)

Sejarah Penemuan Fotosintesis

Dikutip juga dari Wikipedia.org, disebutkan bahwa penelitian awal mengenai fotosintesis dilakukan oleh seorang ahli kimia pada tahun 1600-an yang bernama Jan Van Helmont. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Helmont, diketahui bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Namun lebih seabad kemudian tepatnya pada tahun 1727 Stephen Hales yang seorang ahli botani  menduga kuat bahwa ada faktor lain selain dari air yang menyebabkan bertambahnya massa tumbuhan. Hal ini didasarkan pada fakta bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfir dan cahaya yang terlibat dalam proses tertentu. (“pada abad tersebut, belum ada penemuan mengenai komposisi udara).

Beberapa dekade kemudian Joseph Priestley  yang juga seorang kimiawan percobaan mengenai udara, dimana sebuah lilin menyala ketika ditutup dengan toples akan mati. Prisley juga menemukan bahwa jika tikus dimasukkan keadam toples bersamaan dengan lilin, maka tikus akan ikut mati, sehingga Priestley menyatakan bahwa nyala lilin pada toples dapat merusak udara, sehingga menybabkan tikus itu kemudian mati lemas. Ia jua menunjukan bahwa udara yang dirusak oleh lilin dapat dipulihkan dengan tumbuhan, begitupun halnya dengan tikus yang dapat dipulihkan.

Tujuh tahun kemudian tepatnya pada tahun 1778,seorang dokter dari kerajaan Austria Jan Ingenhousz,  mengulangi eksperimen Priestley. Ia memperlihatkan bahwa cahaya Matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat "memulihkan" udara yang "rusak".

Cornelis Van Niel menghasilkan penemuan penting yang menjelaskan proses kimia fotosintesis. Dengan mempelajari bakteri sulfur ungu dan bakteri hijau, dia menjadi ilmuwan pertama yang menunukkan bahwa fotosintesis merupakan reaksiredoks yang bergantung pada cahaya, yang mana hidrogen mengurangi karbondioksida.

Robert Emerson menemukan dua reaksi cahaya dengan menguji produktivitas Tumbuhan menggunakan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Dengan hanya cahaya merah, reaksi cahayanya dapat ditekan. Ketika cahaya biru dan merah digabungkan, hasilnya menjadi lebih banyak. Dengan demikian, ada dua protosistem, yang satu menyerap sampai panjang gelombang 600 nm, yang lainnya sampai 700 nm.

Robert Hill berpikir bahwa suatu kompleks reaksi terdiri atas perantara ke kitokrom b₆ (kini plastokinon), yang lainnya dari kitokrom f ke satu tahap dalam mekanisme penghasilan karbohidrat. Semua itu dihubungkan oleh plastokinon, yang memerlukan energi untuk mengurangi kitokrom f karena itu merupakan reduktan yang baik.

Percobaan lebih lanjut yang membuktikan bahwa oksigen berkembang pada fotosintesis Tumbuhan hijau dilakukan oleh Hill pada tahun 1937 dan 1939. Dia menunjukkan bahwa kloroplas terisolasi melepaskan oksigen ketika memperoleh agen pengurang tak alami seperti besi oksalat, ferisianida atau benzokinon setelah sebelumnya diterangi oleh cahaya. Reaksi Hill adalah sebagai berikut:

6 H₂O + 6 CO₂ + (cahaya, kloroplas) → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

yang mana A adalah penerima elektron. Dengan demikian, dalam penerangan, penerima elektron terkurangi dan oksigen berkembang.

Samuel Ruben dan Martin Kamen menggunakan isotop radioaktif untuk menunjukkan bahwa oksigen yang dilepaskan dalam fotosintesis berasal dari air.