Amin Ginanjar P01 @amin_ginan aminginanjarp 52AF428C

Rizky Giffari H28 @RizkyGiffari421 rizky_giffari 513FF8C6

XII IPA 6

K.D : Mendiskripsikan proses metabolisme

karbohidrat dan kemosintesisIndikator : - Menjelaskan tahapan proses

anabolisme (fotosintesis) pada tumbuhan

- Menjelaskan proses kemosintesis/ respirasi anaerob

ANABOLISME

FOTOSINTESISsuatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari.

TAHAPAN REAKSI FOTOSINTESIS6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

STRUKTUR KLOROPLAS1. membran luar2. ruang antar membran3. membran dalam4. Stroma5. lumen tilakoid6. membran tilakoid7. granum (kumpulan tilakoid)8. tilakoid (lamella)9. Pati10. Ribosom11. DNA plastida12. plastoglobula

KLOROPLAS

kloroplas

grana

Klorofil a dan b Lamella

antargrana/lamella tilakoid

tilakoid

stroma

diantaranya

terdapat

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FOTOSINTESIS

Faktor DalamFaktor internal menyangkut kondisi jaringan/organ fotosintetik, kandungan klorofil, umur jaringan, aktivitas fisiologi yang lain seperti transpirasi, respirasi dan adaptasi fisiologis

Faktor Luar1. CO2 Meningkat, laju fotosintesis meningkat2. Harus ada air (H20)3. Panjang gelombang tertentu efektif untuk fotosintesis4. Oksigen tinggi, laju fotosintesis rendah5. Laju maksimum ketika banyak cahaya

Tahapan Fotosintesis

REAKSI TERANG(FOTOLISIS)

REAKSI GELAP/SIKLUS CALVIN(Fiksasi CO2)

GRANA

STROMA

REAKSI TERANG (FOTOLISIS)

PROSES PEMECAHAN AIR OLEH SINAR MATAHARI DAN KLOROFIL

PROSES REAKSI TERANG

Terjadi jika ada matahari

Klorofil menyerap energi matahari diubah menjadi energi kimia

Energi kimia berupa : ATP &

NADPHSaat terjadi reaksi ini, terjadi fotolisis12 H20 + 2 NADP + 18 ADP + 18 Pi 6 O2 +

12 NADPH + 18 ATP

JENIS REAKSI TERANG

FOTOSISTEM I (P700 nm)

FOTOSISTEM II (P680 nm)

FOTOSISTEM I (P700 nm)

FOSFORILASI SIKLIK

FOTOSISTEM II (P680 nm)

FOSFORILASI NONSIKLIK

REAKSI TERANG

Penggambaran Reaksi Terang

ATP

FOSFORILASI SIKLIK yaitu elektron kadang kembali klorofil P700 melalui feredoksin-kompleks sitokrom-plastosianin

FOTOSISTEM I (P 700 nm)

PLASTOCIANIN

AKSEPTOR ELEKTRON

FEREDOKSIN

KOMPLEKS SITOKROM

ATP

FOSFORILASI NON SIKLIK

Fotosistem II (P680 nm)

Air (H20)

Plastokuinon (Pq)

Plastocianin(Pc)

Sitokrom

b6-f komplek

Fotosistem II

2H+ + ½ O2

Akseptor elektron

Feredoksin (Fd)

NADP +

NADPH

Aliran elektron• Terdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan pada akseptor

elektron primer• Kedua jalur

• Dimulai dengan penangkapan energi foton• Menggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom untuk

kemiosmosis• Aliran elektron nonsiklik

• Menggunakan fotosistem II dan I• Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh elektron

yang didonasikan oleh air• Mensintesis ATP dan NADPH• Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+

• Aliran elektron siklik• Hanya menggunakan fotosistem I• Elektron dari fotosistem I di-recycle• Mensintesis ATP

HASIL REAKSI TERANG

• ATP• Oksigen • NADPH2

REAKSI GELAP/SIKLUS CALVIN (FIKSASI C02)

Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.Membutuhkan CO2, ATP, dan NADPH2

Terjadi di stroma

• Siklus Calvin memiliki 3 tahap– Fiksasi karbon– Reduksi– Regenerasi akseptor CO2

PROSES REAKSI GELAP6 molekul ribulosa 1,5

difosfat----1,3 BifosfogliseratFIKSASI

1,3 Bifosfogliserat---12 Mol Fosgliseraldehid

REDUKSI

10 mol fosfogliseraldehid ----ribulosa 1,5 difosfat

REGENERASI

KEMOSINTESISKemosintesis merupakan contoh reaksi anabolisme selain fotosintesis. Kemosintesis adalah konversi biologis satu molekul karbon atau lebih (biasanya karbon dioksida atau metana), senyawa nitrogen dan sumber makanan menjadi senyawa organik dengan menggunakan oksidasi molekul anorganik (contohnya gas hidrogen, hidrogen sulfida) atau metana sebagai sumber energi, daripada cahaya matahari, seperti pada fotosintesis. Dalam penjelasan yang lebih sederhana, kemosintesis adalah anabolisme yang menggunakan energi kimia. Energi kimia yang digunakan pada reaksi ini adalah energi yang dihasilkan dari suatu reaksi kimia, yaitu reaksi oksidasi.Organisme autotrof yang melakukan kemosintesis disebut kemoautotrof. Kemampuan melakukan kemosintesis hanya dimiliki oleh beberapa jenis mikroorganisme, misalnya bakteri belerang nonfotosintetik (Thiobacillus) dan bakteri nitrogen (Nitrosomonas dan Nitrosococcus). Banyak mikroorganisme di daerah laut dalam menggunakan kemosintesis untuk memproduksi biomassa dari satu molekul karbon. Dua kategori dapat dibedakan. Pertama, di tempat yang jarang tersedia molekul hidrogen, energi yang tersedia dari reaksi antara CO2 dan H2 (yang mengawali produksi metana, CH4) dapat menjadi cukup besar untuk menjalankan produksi biomassa. Kemungkinan lain, dalam banyak lingkungan laut, energi untuk kemosintesis didapat dari reaksi antara O2 dan substansi seperti hidrogen sulfida atau amonia. Pada kasus kedua, mikroorganisme kemosintetik bergantung pada fotosintesis yang berlangsung di tempat lain dan memproduksi O2 yang mereka butuhkan.

A. Bakteri Nitrifikasi

Nitrifikasi adalah suatu proses oksidasi enzimatik yakni perubahan senyawa ammonium menjadi senyawa nitrat yang dilakukan oleh bakteri-bakteri tertentu.

Bakteri nitrifikasi sangat sensitive terhadap lingkungan mereka, lebih dari heterotrof pada umumnya. Akibatnya kondisi tanah mempengaruhi kemampuan tumbuh dari nitrifikasi yang membutuhkan perhatian tertentu.

Proses ini berlangsug dalam dua tahap dan masing-masing dilakukan oleh grup bakteri yang berbeda. Tahap pertama adalah proses oksidasi ammonium menjadi nitrit yang dilaksanakan oleh bakteri Nitrosomonas dan tahap kedua adalah proses oksidasi enzimatik nitrit menjadi nitrat yang dilaksanakan oleh bakteri Nitrobakter

Beberapa bakteri nitrifikasi antara lain : bakteri Nitrosomonas, Nitrosococcus,Nitrobacter, dan Bactoderma. Nitrosococcus dan Nitrosomonas (bakteri nitrat) mengoksidasi amonia menjadi nitrit.

Bactoderma dan nitrobacter (bakteri nitrat) mengoksidasi nitrit menjadi nitrat dalam keadaan aerob.

B. Bakteri Belerang Bakteri belerang mengoksidasikan H2S untuk memperoleh energi.

Selanjutnya energi yang diperoleh digunakan untuk melakukan asimilasi Proses penyusunan bahan organik itu menggunakan energi pemecahan senyawa kimia, maka disebut kemosintesis.Perhatikan reaksi berikut!

Energi yang diperoleh lebih kecil jumlahnya daripada yang dihasilkan dari cahaya. Energi tersebut digunakan untuk fiksasi CO2menjadi karbohidrat. Dengan demikian, reaksi selengkapnya adalah:

C. Bakteri Besi Beberapa bakteri besi pada umumnya,misalnya

Leptothrix,Crenothrix,Cladothrix,Galionella,spiruphyllum,dan Ferrobacillus mengoksidasi ion ferro menjadi ion ferri.

D. Bakteri hidrogenSalah satu jenis bakteri hidrogen,yaitu Bacillus panctotropjus dapat tumbuh dalam

medium anorganik yang mengandung hidrogen , CO2, dan O2 serta dapat mengoksidasi hidrogen dengan membebaskan energi . Energi ini dapat digunakan dalam proses kemosintesis berikut.

E. Bakteri MetanaMethanonas merupakan salah satu contoh bakteri metana yang metana yang mampu

mengoksidasi metana menjadi CO2 . Metana menyediakan karbon dan energi bagi bakteri aerob ini . Perhatikan reaksi ini !

Energi yang diperoleh pada kemosintesis digunakan untuk proses fosforilasi(proses penambahan gugus fosfat pada protein) dan reduksi CO2 menjadi karbohidrat .

Perbedaan antara fotosintesis dengan kemosintesis dapat dilihat dalam tabel berikut :

NO DILIHAT DARI FOTOSINTESIS KEMOSINTESIS

1. Senyawa yang terlibat CO2, H2O Senyawa organic, O2, CO2, H2O

2. Tempat berlangsung Kloroplas Pigmen semacam klorofil

3. Sumber energi Cahaya / cahaya matahari Senyawa organic yg dioksidasi

4. Pelaku Tumbuhan Mikroorganisme kemosintetik/bakteri

5. Hasilnya Karbohidrat sederhana Karbohidrat sederhana