-
FOTOSINTESISsuatu proses biokimia pembentukan 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.
-
Perangkat fotosintesis1. pigmen2. kloroplas3. fotosistem
-
Fotosintesis terjadi di kloroplasDaun pada tanaman merupakan
tempat utama terjadinya fotosintesis
*
-
FotosintesisProses dimana organisme yang memiliki kloroplas
mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia
Melibatkan 2 lintasan metabolik
Reaksi terang: mengubah energi matahari menjadi energi
seluler
Reaksi gelap : reduksi CO2 menjadi CH2O
-
Persamaan FotosintesisFotosintesis6CO2 +6H20 + light C6H1206 +
6O2
-
Reduksi CO2 menjadi karbohidrat melalui oksidasi carrier energi
(ATP, NADPH)
Reaksi terang memberi energi pada carrier
Reaksi gelap (siklus Calvin) menghasilkan PGAL
(phosphoglyceraldehyde)Pada fotosintesisFotosintesis terdiri dari
dua proses yaitu-Reaksi terang-reaksi gelap (siklus calvin dan
siklus Hatch-Slack)
-
Tilakoid adalah sistem membran dalam kloroplas (tempat
terjadinya reaksi terang). Memisahkan kloroplas menjadi ruang
tilakoid dan stromaGrana kumpulan tilakoid dalam kloroplasStroma:
daerah cair antara tilakoid dan membran dalam tempat terjadi siklus
Calvin
Struktur kloroplas
-
cahayaEnergi elektromagnetik bergerak dalam bentuk
gelombangTerdapat hubungan yang berbalik antara panjang gelombang
dengan energiPanjang gelombang tinggi maka energi rendah
-
Pigmen-Substansi yang menyerap cahaya tampak-Menyerap kebanyakan
panjang gelombang tetapi paling sedikit menyerap panjang gelombang
hijauPigmenKlorofil aKlorofil bKarotenoidKaroteneXantofil
-
Klorofil aKlorofil a adalah pigmen yang secara langsung
berpartisipasi dalam reaksi terangPigmen lain menambahkan energi ke
klorofil a Penyerapan cahaya meningkatkan elektron ke orbital
energi yang lebih tinggi
-
Klorofil tereksitasi oleh cahayaSaat pigmen menyerap
cahayaKlorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil
*
-
FotosistemKumpulan pigmen dan protein yang berasosiasi dengan
membran tilakoid yang memanen energi dari elektron yang tereksitasi
Energi yang ditangkap ditransfer antara molekul fotosistem sampai
mencapai molekul klorofil pada pusat reaksi
-
Pada pusat reaksi terdapat 2 molekulKlorofil aAkseptor elektron
primer
Pusat reaksi klorofil dioksidasi dengan hilangnya elektron
melalui reduksi akseptor elektron primer
Terdapat fotosistem I dan II
Membran tilakoidTerdapat 2 tipe fotosistem yaitu fotosistem I
dan II
-
Aliran elektronTerdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan
pada akseptor elektron primerKedua jalurDimulai dengan penangkapan
energi fotonMenggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom
untuk kemiosmosisAliran elektron nonsiklikMenggunakan fotosistem II
dan IElektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh
elektron yang didonasikan oleh airMensintesis ATP dan NADPHDonasi
elektron mengkonversi air O2 dan 2H+Aliran elektron siklikHanya
menggunakan fotosistem IElektron dari fotosistem I
di-recycleMensintesis ATP
-
Menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigenNonsiklik
*
-
Aliran siklikHanya fotosistem I yang digunakanHanya ATP yang
dihasilkan
*
-
Reaksi terang dan kemiosmosis:Organisasi membran tilakoid
*
-
Siklus Calvin menggunakan ATP dan NADPH untuk mengkonversi CO2
menjadi gulaSiklus calvin Terjadi di stroma
Siklus Calvin memiliki 3 tahapFiksasi karbonReduksiRegenerasi
akseptor CO2
-
Siklus CalvinPhase 1: Carbon fixationPhase 2:ReductionPhase
3:Regeneration ofthe CO2 acceptor(RuBP)
*
-
Siklus Calvin Dimulai dari CO2 dan menghasilkan Glyceraldehyde
3-phosphateTiga bagian siklus Calvin menghasilkan 1 produk
molekulTiga tahapFiksasi karbonReduksi CO2Regenerasi RuBP
-
Sebuah molekul CO2 dikonversi dari bentuk inorganiknya menjadi
molekul organik (fixation) melalui pengikatan ke gula 5C (ribulose
bisphosphate atau RuBP). Dikatalisasi oleh enzim RuBP carboxylase
(Rubisco). Bentuk gula 6C pecah menjadi 3-phosphoglycerate
-
Tiap molekul 3-phosphoglycerate menerima tambahan grup fosfat
membentuk 1,3-Bisphosphoglycerate (fosforilasi ATP)NADPH dioksidasi
dan elektron yang ditransfer ke 1,3-Bisphosphoglycerate memecah
molekul dengan tereduksi menjadi Glyceraldehyde 3-phosphate
-
Tahap terakhir dari siklus ini adalah regenerasi
RuBPGlyceraldehyde 3-phosphate dikonversi menjadi RuBP melalui
sebuah seri reaksi yang melibatkan fosforilasi molekul oleh ATP
-
Siklus Hatch SlackEnzim phosphophenol pyruvat carboxilase
(PEPco) adalah enzim yang akan mengikat CO2 dari udara dan kemudian
akan menjadi oksaloasetat. Oksaloasetat akan diubah menjadi malat.
Malat akan terkarboksilasi menjadi piruvat dan CO2. Piruvat akan
kembali menjadi PEPco, sedangkan CO2 akan masuk ke dalam siklus
Calvin yang berlangsung di sel bundle sheath dan melibatkan enzim
RuBP. Proses ini dinamakan siklus Hatch Slack, yang terjadi di sel
mesofil Dalam keseluruhan proses ini, digunakan 5 ATP.
-
Tanaman C4 meminimalkan keperluan fotorespirasidengan cara
menggabungkan CO2 ke dalam senyawa empat karbon di sel mesofil
Senyawa empat karbon tersebutDieksport ke sel berkas pembuluh,
dimana CO2 dilepaskan yang digunakan dalam siklus Calvin
Tanaman C4
-
Anatomi daun C4 dan jalur C4
*
-
Tanaman CAMMembuka stomatanya pada malam hari, menggabungkan CO2
ke dalam asam organik
Selama siang hari, stomata tertutupCO2 dilepaskan dari asam
organik untuk digunakan dalam siklus Calvin
-
Jalur CAM mirip dengan jalur C4
*
-
Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesisIntensitas
cahaya.Konsentrasi karbon dioksida.Kadar air.Kadar fotosintat
(hasil fotosintesis).Tahap pertumbuhan.Suhu.
*
*
*
*
*
*
*
*