Kronologi Penemuan Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses produksi energi dari senyawa anorganik (karbondioksida) menjadi senyawa organik (gula) dengan memanfaatkan cahaya. Juga didefinisikan sebagai penangkapan foton oleh tanaman hijau dan mengkonversi energi radiasi menjadi energi kimia dalam bentuk makanan organik dan menghasilkan oksigen yang berguna bagi mahluk hidup. Fotosintesis merupakan kejadian umum di antara tanaman hijau, ganggang hijau, merah dan coklat, ganggang biru-hijau, diatom, dinoflagellata, bakteri ungu dan bakteri belerang. Tapi, tahukah Anda jika fotosintesis tidak serta-merta diketahui oleh para ilmuwan. Penemuannya bertahap dan berlangsung selama ratusan tahun.

Berikut ini adalah para pelopor yang menjelaskan tentang fotosintesis di planet ini:
Aristole dan Theophrastus (320 SM)

Para filsuf besar percaya bahwa tanaman menyerap semua bahan, baik anorganik dan organik langsung dari tanah.

Jan Baptista Van Helmont (1648)

Eksperimennya menyimpulkan bahwa kadar kekeringan tanaman meningkat karena mereka sendiri yang menyerap air, bukan karena tanah. Ia menyimpulkan bahwa unsur utama semua vegetasi adalah air.

Stephan Hales (1727)

Bapak fisiologi tumbuhan ini mengakui pentingnya udara dan sinar matahari dalam nutrisi tanaman hijau.

Joseph Priestly (1771)

Ia menemukan bahwa udara yang terkontaminasi dapat diubah oleh tanaman: tanaman memiliki kemampuan untuk mengambil CO2 dari atmosfer dan melepaskan O2.

Jan Ingenhousz (1779)

Ia kembali menegaskan karya Joseph Priestley. Dari berbagai eksperimen, ia menemukan bahwa pelepasan O2 oleh tanaman bisa terjadi jika didukung sinar matahari dan hanya bisa dilakukan oleh tanaman hijau.

Jean Senebier (1782)

Ia menunjukkan bahwa ketika konsentrasi CO2 meningkat, laju evolusi oksigen juga meningkat.

Nicolas de Saussure (1804)

Ia memverifikasi hipotesis Jan Ingenhousz bahwa tanaman mengasimilasi CO2 dari udara, sementara nitrogen dan nutrisi lainnya didapatkan dari tanah. Ia menyadari pentingnya H2O dalam fotosintesis.

Von Mayer (1842)

Ia menganggap matahari sebagai sumber energi dan mengungkapkan bahwa tanaman hijau dapat mengubah energi matahari menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik.

Leibig (1845)

Ia menunjukkan bahwa bahan organik berasal dari CO2 dan H2O yang digunakan dalam proses fotosintesis.

Sachs (1864)

Ia melaporkan bahwa karbohidrat merupakan produk fotosintesis. Ia juga mengatakan bahwa kloroplas adalah pusat di mana CO2 dan H2O digunakan dan O2 dilepaskan.

Engelmann (1888)

Ia menunjukkan korespondensi antara spektrum tindakan fotosintesis dan spektrum penyerapan klorofil.

F.F. Blackmann (1905)

Merumuskan "hukum faktor pembatas." Bunyinya, jika semua proses kebutuhan tumbuhan tergantung pada sejumlah faktor yang berbeda-beda, maka laju kecepatan suatu proses pada suatu waktu akan ditentukan oleh faktor pembatas pada suatu saat.

Van Niel (1924)

Ia menunjukkan bahwa bakteri menggunakan H2S (hydrogen sulfita), bukan H2O dalam fotosintesis. Ia juga memberikan persamaan sederhana fotosintesis: CO2 + H2S → (CH2O) + H2O + 2S

Emerson dan Arnold (1932)

Mengungkap terjadinya reaksi terang dan gelap dalam fotosintesis.

Robert Hill (1937)

Menunjukkan fotolisis air (Reaksi Hill). Menurut teorinya, pemecahan H2O menggunakan cahaya akan menyebabkannya terpisah menjadi ion hidrogen (H+) dan ion hidroksil (OH-) sehingga menghasilkan O2, ATP dan NADPH2.

Samuel Ruben dan Martin Kamen (1941)

Peran air (H2O) dalam pembentukan molekul oksigen (O2) menggunakan isotop oksigen berlabel, 18O.

Arnon, Allen dan Whatley (1954)

Menunjukkan pengurangan atau fiksasi CO2.

Melvin Calvin (1954)

Menelusuri jalur karbon (asimilasi CO2) dalam fotosintesis dan dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1961.

Hatch dan Slack (1965)

Menjelaskan jalur C4 pada tanaman. Tumbuhan dengan jalur C4 umumnya mempunyai laju fotosintesis yang lebih tinggi dibandingkan dengan tumbuhan C3, terutama dalam intensitas cahaya tinggi. Pada tumbuhan C4 terjadi peningkatan efisiensi fotosintesis, factor utama penyebabnya adalah tidak adanya fotorespirasi (respirasi dalam cahaya) yang dapat diukur. Fotorespirasi itu mengakibatkan hilangnya CO2 dalam jaringan fotosintetik dan merupakan sumber utama pengeluaran CO2 oleh tumbuhan C3 dalam cahaya. Pada tanaman C4, CO2 diikat oleh PEP (enzym pengikat CO2 pada tanaman C4) yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel mesofil (sekelompok sel-sel yang mempunyai klorofil yang terletak di bawah sel-sel epidermis daun). CO2 yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer ke sel-sel "bundle sheath" (sekelompok sel-sel di sekitar xylem dan phloem) dimana kemudian pengikatan dengan RuBP terjadi. Karena tingginya konsentasi CO2 pada sel-sel bundle sheath ini, maka O2 tidak mendapat kesempatan untuk bereaksi dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap CO2, sehingga reaksi fotosintesis terhadap CO2 di bawah 100 m mol m-2 s-1 sangat tinggi. Laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan meningkatnya CO2.

Robert Huber, Hartmut Michael dan Johann Dissenhofer (1985)

Kristalisasi dari kompleks pemungutan dan pusat reaksi fotosintesis bakteri Rhodobacter. Untuk pekerjaan ini mereka dianugerahi hadiah Nobel pada tahun 1988.

referensi