Fotosintesis merupakan suatu proses Fotosintesis merupakan suatu proses yang sangat penting bagi makhluk hidup dan yang sangat penting bagi makhluk hidup dan kehidupan lain di alam, meliputi : kehidupan lain di alam, meliputi : a. Suatu proses diikatnya energi matahari a. Suatu proses diikatnya energi matahari sehingga dapat digunakan di dalam sehingga dapat digunakan di dalam sel organisme . sel organisme . b. Suatu proses pertama-tama diubahnya b. Suatu proses pertama-tama diubahnya zat-zat anorganik menjadi organik. zat-zat anorganik menjadi organik. Penemuan-penemuan yang membuka Penemuan-penemuan yang membuka jalan di dalam peroses fotosintesis jalan di dalam peroses fotosintesis merupakan hasil pekerjaan peneliti- merupakan hasil pekerjaan peneliti- peneliti dari berbagai negara. Hingga peneliti dari berbagai negara. Hingga tahun 1971 telah berlangsung 2 abad. tahun 1971 telah berlangsung 2 abad.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Fotosintesis merupakan suatu proses Fotosintesis merupakan suatu proses yang sangat penting bagi makhluk hidup dan yang sangat penting bagi makhluk hidup dan kehidupan lain di alam, meliputi :kehidupan lain di alam, meliputi :a. Suatu proses diikatnya energi matahari a. Suatu proses diikatnya energi matahari sehingga dapat digunakan di dalam sel sehingga dapat digunakan di dalam sel organisme .organisme .
b. Suatu proses pertama-tama diubahnya zat-b. Suatu proses pertama-tama diubahnya zat-zat anorganik menjadi organik.zat anorganik menjadi organik.
Penemuan-penemuan yang membuka Penemuan-penemuan yang membuka jalan di dalam peroses fotosintesis jalan di dalam peroses fotosintesis merupakan hasil pekerjaan peneliti-peneliti merupakan hasil pekerjaan peneliti-peneliti dari berbagai negara. Hingga tahun 1971 dari berbagai negara. Hingga tahun 1971 telah berlangsung 2 abad.telah berlangsung 2 abad.
Penemuan-penemuan yang diungkapkan oleh beberapa bangsa dan dari bermacam-macam golongan dan fropesi yang berlangsung hampir satu abad dapat disingkatkan sebagai berikut :
CO2
(Scenebier)
hH2O(de Saussure)
Cahaya & Hijau daun
(Ingenhouse)
O2(Priestley)
Zat Organik(Ingenhouse)
Energi Kimia(Mayer)
Pada tahun 1931 Dr. Van Niel Pada tahun 1931 Dr. Van Niel membuktikan bahwa fotosintesis membuktikan bahwa fotosintesis merupakan suatu proses produksi CO2 merupakan suatu proses produksi CO2 dengan atom H dalam membentuk dengan atom H dalam membentuk C6H12O6. Hal itu dibuktikan dengan C6H12O6. Hal itu dibuktikan dengan menggunakan bakteri hijau yang menggunakan bakteri hijau yang peroses asimilasinya tidak peroses asimilasinya tidak menggunakan air tapi menggunakan menggunakan air tapi menggunakan H2S sebagai sumber H. H2S sebagai sumber H.
6CO2 + 12H2S C6H12O6 + 6H2O + 12 Scahaya
(CO2 + 2H2S cahaya CH2O + H2O + 2S)
Reaksi itu analogi dengan fotosintesa, Reaksi itu analogi dengan fotosintesa, yang menunjukkan bahwa bukan CO2 yang yang menunjukkan bahwa bukan CO2 yang dipecah tetapi CO2 diredusir oleh H pecahan dipecah tetapi CO2 diredusir oleh H pecahan dari H2S, pada bakteri hijau atau H2O pada dari H2S, pada bakteri hijau atau H2O pada fotosintesa (donor H)fotosintesa (donor H)
Reaksi tersebut menjadi lebih jelas Reaksi tersebut menjadi lebih jelas setelah digunakan isotop oksigen (C*)setelah digunakan isotop oksigen (C*)
fotosintesis kecuali menggunakan air fotosintesis kecuali menggunakan air juga menghasilkan air.juga menghasilkan air.
6CO2 + 12H2O* C6H12O6 + 6H2O + 6O2*
FOTOSINTESISFOTOSINTESISOrganisme Hidup
Sumber energinya Simber Carbonnya
En. Matahari En. Kimia Seny. Organik CO2
Fototropik Kemotropik Heterotrpik
Autotrpik
Kemoheterotroik
Fotoautotropik
KHLOROFIL DAUN KHLOROFIL DAUN
Enersi Matahari + 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2Enersi Matahari + 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 (carbon dioxide) (water) (glucose) (oxygen)(carbon dioxide) (water) (glucose) (oxygen)
Khlorofil dan Reaksi Umum Khlorofil dan Reaksi Umum Fotosintesi Fotosintesi
Granum
REAKSI UMUM REAKSI UMUM
FOTOSINTESISIFOTOSINTESISI
Komponen Cahaya Komponen Cahaya
10-14 10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1 102 104 104 cm
cosmic Ultra violet
sinar X Infra merah Gelombang radio Sound
sinar gamma sinar solar
sinar tampak
= 400 800 nm
Violet Biru Hjau kuning Jingga merah Infra merah
500 600 700
E = hv
v = c/
E = h. c/
E = energy content of the quantum (J/quantum)
h = Tetapan plan -Planck (6 .6 2 6 x 1 0 34 J s)
c = kecepatan cahaya (3 x 1 0 10 cm-s) = Panjang gelombangV = Frekwensi (jumlah Gombang –s)
400 5 0 0 600 7 0 0 (nm) 25 20 16.7 14. 3 103(x m -1) 7 5 6 5 4. 5 (x1 0 1 4 s-1) 5 4 33. 2. 9 (x1 0 -19 J JJJJJJJ -1)
PIGMEN DAN SERAPAN ENERGI CAHAYA
Karbon Dioksida & AirKarbon Dioksida & AirMH
6 CO2 +12 H2 O* C6H12O6 + 6 H2O +6 O2*
CO2 + 2 H2S CH2O + H2O + 2 S
6 CO2 + 12H2S C6H12O6 + 6 H2O + 12 S
MHVan Niel
Ruben &Kamen
6 H2O + 2 A 2 AH2 + 6 O2 MH
R. Hill (Fotolisa air)
Aseptor = NADP atau NADPH
Fase Reaksi Fase Reaksi Fotosintesis Fotosintesis
b
Gula
Intensitas cahayaa
X
y
Fase Terang = Reaksi Cahaya; Fase penyerapan cahaya dan konversi cahaya
menjadi ATP dan NADH2 atau NADPH2 Fase ini terjadi dalam LAMELLA
STROMA dan LAMELLA GRANA Pada fase ini dibutuhkan cahaya
Fase Gelap = Rekasi Gelap; Fase pembentukan Gula dari CO2 menjadi gukosa dgn
memanfaatkan ATP dan NADH2 atau NADPH2 . Pada fase ini terjadi dlm
STROMA tidak dibutuhkan cahaya tetapi enersi dari roduk fase terang
Fase Terang (R. Fotokimia) Fase Terang (R. Fotokimia) 11
Light
P680O2
H2O
Chlorophyll a/b
NADPHElectron transfer
Light
P700
Chlorophyll a
Electron transfer
Photosystem IPhotosystem II
ATP
800
0
200
400
600
-600
-200
-400
-800
H2O
Photosystem I
H+
O2
Q
Photosystem II
ATP
ADP
Fd-Ub
FdNADP+
NADPH
CO2
reduction
e-
e-
e-Solarradiation
Solarradiation
Cty f
e-Redox potential
TRANSPORT ELEKTRON PADA FASE TERANG
Fase Gelap = Fikassi COFase Gelap = Fikassi CO22 & & Pembentukan Gula Pembentukan Gula
1. C3 species : Calvin cycle ; RUBP, Rubisco 3-PGA2. C4 species : Hatch & Slack cycle ;PEP, PEP karboksilase
Oxaloacetic Acid etc. 3. Crussulation Acid Metabolism (CAM) : CO2 fixed during night
C4 Organic acids
PEP
CO2
PEP Carboxylase CO2
C3 acids
(CH2O)CO2 PGA
RUBP
RuBP Carboxylase
C3
C4
CAM
Mesophyll Bundle sheath
Mesophyll
Dark Light
Fikassi CO2 & Pembentukan GulaFikassi CO2 & Pembentukan Gula
Tan C3 Tan C3
Reksi Kimia pada Tan. C3 Reksi Kimia pada Tan. C3 (1)(1)
Reksi Kimia pada Tan. C3 (2)Reksi Kimia pada Tan. C3 (2)
Reksi Kimia pada Tan. C4 (1)Reksi Kimia pada Tan. C4 (1)
Reksi Kimia pada Tan. C4 (2)Reksi Kimia pada Tan. C4 (2)
Reksi Kimia pada Tan. CAM Reksi Kimia pada Tan. CAM
Perbedaan Tanaman C3 dan C4Perbedaan Tanaman C3 dan C4
Cahaya2H2O + 2A 2AH2 + O2
Kholoroplas
Sebagai aseptor hidrogen dapat digunakan sianida feri, khromat, quinon, indofenol atau NAD dan NADP. Indofenol yang dalam dioksidir berwarna biru, bila telah menerima H, menjadi tidak berwarna (diredusir). Perubahan warna itu menyatakan adanya fotolisa air dan terjadinya pelepasan hidrogen.
CahayaH2O + A AH2 + O2
Kholoroplas biru tidak berwarna
Gambar struktur khloroplas secara detail dan molekul khlorofil.
Kejadian di atas memberi pemikiran bahwa pada proses fotosintesa terjadi dua fase, dimana fase pertama menghasilkan sesuatu yang diperlukan oleh fase berikutnya. Terjadinya kejenuhan mungkin akibat tidak adanya atau sedikitnya zat-zat penerima hasil fase ke satu yang berlebih-lebihan. Kejadian itu dapat digambarkan sebagai berikut:
Fase cahaya Fase gelap
Menghasilkan A Menghasilkan B
A + B AB
Cahaya sebagai sumber energi primer. Sinar Cahaya sebagai sumber energi primer. Sinar diketahui sebagai energi (quantum cahaya = diketahui sebagai energi (quantum cahaya = foton) yang besar kecilnya ditentukan oleh foton) yang besar kecilnya ditentukan oleh panjang gelombang (α)/jenis sinar. Hal ini dapat panjang gelombang (α)/jenis sinar. Hal ini dapat dilihat pada formula:dilihat pada formula:E = hVE = hV
V = cV = c Keterangan:Keterangan: E = hcE = hc h = konstanta Planckh = konstanta Planck αα V = frekwensiV = frekwensi
c = kecepatan cahayac = kecepatan cahaya (3x10(3x101010 cm/detik) cm/detik) α = panjang gelombangα = panjang gelombang
No Sifat-sifat Tipe ofisien(lintasan C4
(as.dikarboxilat))
Tipe Non-efisien lintasa C3 (Calvin)
1 Distribusi Pada umumnya tropika daerah kering
Pada umumnya sub trobika daerah
2 Keluarga, yang telah/belum diketahui memiliki siklus
Gramineae, cyperaeae,Amaranthaceae, Portulacaceae,Nyetaginaceae,ficoidaceae,compositae, bchenopodiaceae, kemungkinan jumlah keluarganya terus bertambah
Gramineae, orchideae, leguminosea, solanaceae, convolvulaceae, Verbenaceae, mimosacea
3 Tipe karboksilasi (siklus karbon)
Lintasan C4 (asam dikarboksilat)
malat, aspartat (oxaloasetat)
Lintasan C3 (Calvin)
asam fosfogliserat
4 Fotorespirasi (penyerapan oksigen dan produksi CO2
yang dipengaruhi cahaya
Rendah sampai tidak ada Ada
5 Temperatur optimal untuk fotosintesa efektif
Tinggi (30-350 C) Rendah (15-200 C)
6 Titik kompensasi CO2 Mendekati nol Tinggi 40-80 ppm
7 Transpirasi Rendah (sorghum) 2,25 kali dari jenis-jenis tropika (Gandum)
8 Penggunaan air perkesatuan berat kering
Rendah , sekitar 300 untuk Jagung
Tinggi sekitar 600 untuk Kedelai
9 Seludang ikatan pembuluh Mengandung khlorofil
Tidak mengandung khlorofil
10 Translokasi asimilat 70 % 45-50 %
11 Aktivitas karboksidismutase (ribulase 1,5-di-fosfat karboxilase)
Rendah Tinggi
12 Aktivitas fosfoenol piruvat (P&P) karboksilase
60 x 1 x
Faktor-faktor yang berpengaruh dapat diperincikan sebagai berikut:- Konsentrasi CO2
- Intensitas cahaya- Temperatur- Air- Tersedianya unsur-unsur
Related Documents
