Fotosintesis
Transcript of Fotosintesis
FOTOSINTESIS
Nurhaida Widiani, S.Si., M.Biotech
Organisme: Autotrof Heterotrof
Autotrof menggunakan fotosintesis untuk memproduksi senyawa organik dari CO2 dan air.
Organisme heterotrof mendapatkan makanan dan O2 hasil sampingan fotosintesis dari autotrof
Fotosintesis: proses pengubahan energi cahaya menjadi energi kimiawi yang disimpan dalam bentuk glukosa atau senyawa organik lainnya yang terjadi pada tumbuhan berklorofil
12H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
• Tempat fotosintesis Kloroplas (sel mesofil)• dikelilingi oleh selimut atau sistem membran ganda• Tilakoid : mengandung pigmen tumpukan tilakoid = Grana
Penyusun kloroplas ½ tersusun atas lipid Galaktolipid, fosfolipid, sedikit sterol DNA, RNA, ribosom, enzim STROMA
Pigmen: klorofil a berperan langsung dlm reaksi terang klorofil b Karotenoid & xantrofil pelindung klorofil dari oksidasi bila terjadi radiasi cahaya yg sangat kuat
Fotosintesis• Reaksi Terang ; tergantung cahaya matahari
hasil ATP, NADPH• Reaksi gelap/siklus calvin ; reaksi tidak tergantung
cahaya
Reaksi Terang
Cahaya energi elektromagnetik/radiasi
Spektrum elektromagnetik penting λ 380 – 750 nm
(cahaya tampak)
Berperan dalam fotosintesis: biru dan merah (paling efektif diserap klorofil)
Cahaya tampak diserap oleh pigmen (dapat bekerja dalam kloroplas)
Penyerapan foton oleh pigmen : elektron ke orbital yang energinya lebih tinggi pigmen tereksitasi
Kompleks antena, klorofil pusat reaksi, akseptor elektron primer fotosistem (kompleks pengumpulan cahaya)
Fotosistem I : molekul klorofil a P700 di pusat reaksi
Fotosistem II :Molekul P680
Reaksi terang:• Aliran elektron nonsiklik• Aliran elektron siklik
Aliran elektron nonsiklik : melibatkan PSI dan PSII menghasilkan NADPH, ATP, dan O2
Aliran elektron siklik : hanya melibatkan PSI menghasilkan ATP tidak menghasilkan NADPH & tidak melepaskan O2
Aliran Elektron Nonsiklik
Aliran elektron siklik
Reaksi Gelap/Siklus Calvin
Fiksasi Karbon: pemasukan CO2 dengan mengikatkan pada RuBP (enzim katalis Rubisco) Rubisco: - berfungsi pada setiap organisme yang berfotosintesis - Protein terbanyak di dunia - terdapat di dalam kloroplas (stroma) Hasil 2 molekul 3 PGA
Reduksi sintesis gula berkarbon tiga gliseraldehida 3-fosfat (G3P): - 1 G3P keluar siklus (digunakan oleh tumbuhan) - 5 G3P didaur ulang (meregenerasi 3 molekul RuBP)
Regenerasi Pembentukan kembali RuBP untuk mengangkut CO2 yang berdifusi ke dalam kloroplas
Tumbuhan C3• Produk fiksasi karbon = senyawa berkarbon tiga 3-PGA ex: padi, gandum , kedelai• Hari panas dan kering tumbuhan memproduksi makanan sedikit Stomata tertutup kadar CO2 dalam daun menurun rubisco mengikat 02 (konsentrasi O2 > CO2) fotorespirasi
Fotorespirasi: menurunkan keluaran fotosintesis terjadi dalam cahaya dan mengkonsumsi O2
mencegah kerusakan kloroplas akibat terik dan panas terjadi di Mitokondria, peroksisom, dan kloroplas
Tumbuhan C4
Produk pertama : senyawa berkarbon empat contoh : tebu, jagung, anggota rumput
2 jenis sel fotosintetik sel seludang berkas pembuluh (SSBP) Sel mesofil
Afinitas PEP karboksilase terhadap CO2 lebih tinggi dari rubisco
PEP karboksilase aktif siang hari dan malam hari nonaktif
Fotosintesis C4: meminimumkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula
Tumbuhan CAM• Daun tebal
• Laju respirasi rendah
• Sel seludang berkas pembuluh tidak jelas terlihat seperti mesofil bunga karang
• Habitat: gurun, daerah semi kering daerah sangat panas, air kurang, tanah kering, konsentrasi garam tinggi
• contohnya: kaktus, nenas
• Siang hari stomata tertutup, malam hari stomata terbuka
Malam:
CO2 + H2O H+ + HCO3
PEP oksaloasetat malat Asam malat
ke vakuola
Siang
Asam malat Malat Okasaloasetat + PEP Rubisco
ke siklus calvin
Malam: PEP karboksilase aktif tidak dapat di hambat malat
Siang : PEP karboksilase tidak aktif dihambatt malat
Pi
CO2
Barangsiapa menuntut ilmu agar ia dapat bermegah-megahan (sombong) dengan
ilmu itu terhadap ulama, dan dapat berbantah-bantahan dengan ilmu itu
terhadap orang bodoh, dan dapat memalingkan dengan wajah-wajah
manusia, maka Allah memasukkannya ke neraka jahanam(HR. Ibnu Majah)