Isi
Fotosintesis adalah metode konversi energi utama yang mendorong dunia tumbuhan dan, dengan ekstensi, dunia hewan. Dalam mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, fotosintesis adalah blok pembangun inti dari hampir semua kehidupan di planet ini. Memahami elemen dasar fotosintesis memungkinkan pemahaman yang lebih besar tentang dampak sumber energi pada kehidupan.
Kebutuhan Memberi Makan
Hidup didukung oleh pengeluaran energi. Tanpa energi, hidup tidak mungkin. Namun, energi, agar bermanfaat, harus hadir dalam bentuk yang dapat disimpan, dipindahkan, dan digunakan sesuai kebutuhan alih-alih digunakan hanya jika ada dari sumber luar. Ada sejumlah bentuk energi yang dapat digunakan untuk mendukung kehidupan - beberapa bakteri tampak mendapatkan energinya dalam bentuk panas dari sumber dalam yang berasal dari bawah kerak bumi, misalnya. Namun bentuk energi yang paling umum tersedia di planet ini adalah dari matahari, dalam bentuk cahaya. Fotosintesis adalah proses mengumpulkan energi itu dan mengubahnya menjadi zat kimia yang dapat dimanipulasi untuk keuntungan tanaman.
Klorofil
Klorofil adalah mesin konversi yang mengubah energi cahaya menjadi gula. Klorofil terkandung dalam membran yang disebut kloroplas, ditemukan di bagian dalam sel. Mayoritas klorofil yang ditemukan dalam kloroplas ini mengumpulkan dan mentransfer energi cahaya ke dua pusat reaksi klorofil dalam jaringan kloroplas. Pasangan-pasangan ini melakukan pekerjaan konversi yang sebenarnya dari energi cahaya menjadi gula, menggunakan hidrogen dan karbon, menghasilkan glukosa, dan menunda oksigen sebagai produk sampingan dari fotosintesis.
Proses
Ketika cahaya mengenai klorofil dalam daun, cahaya diteruskan ke klorofil berpasangan di pusat reaktif, yang menggunakan energi secara langsung untuk menggabungkan air, karbon dan oksigen ke dalam pengaturan fisik baru: glukosa, gula tanaman sederhana. Penataan ulang, ketika dibongkar, melepaskan energi yang dapat digunakan dalam proses fisik lainnya. Ada energi yang hilang dalam proses; tidak ada konversi energi dari satu bentuk ke bentuk lain yang 100 persen efisien. Namun, keuntungan dari proses ini adalah bentuk energi yang dapat digunakan karena disimpan atau dimanipulasi lebih lanjut.
Tahapan selanjutnya
Setelah fotosintesis terjadi, glukosa dalam tanaman dapat diubah menjadi dua bentuk energi kimia yang lebih mudah disimpan: karbohidrat kompleks dan lipid, lebih dikenal sebagai pati dan lemak. Pati dan lemak adalah toko gudang untuk tanaman, yang dapat disimpan atau diangkut dalam jaringan floem untuk keperluan masa depan.
Sentralitas Energi Tumbuhan
Tumbuhan, dan tanaman saja, menghasilkan makanan dari cahaya. Tidak ada hewan yang mampu melakukannya. Dengan demikian, semua tanaman dianggap "produsen" dan hewan "konsumen" dalam ekonomi penggunaan energi dalam bio-jaringan. Hewan memanfaatkan tumbuhan sebagai makanan, atau memakan hewan lain yang pernah memakan tanaman sebagai makanan, tetapi tidak mengubah cahaya menjadi makanan sendiri.
Lebih jauh lagi, bahkan bentuk energi non-pangan pun paling sering didasarkan pada penggunaan tanaman. Kayu, batu bara dan minyak adalah bentuk tanaman yang menciptakan dan menyimpan energi. Sementara manusia mulai belajar untuk menggunakan bentuk energi lain, dari energi yang dihasilkan air hingga energi nuklir untuk mengarahkan konversi energi surya, sebagian besar kekuatan ekonomi kita masih didasarkan pada kemampuan pabrik untuk menggabungkan energi cahaya dengan karbon, oksigen dan air untuk menghasilkan glukosa.