FOTOSINTESIS

MetabolismeMetabolisme

Katabolisme

Perombakan :

1. Karbohidrat

2. Lemak/Minyak

3. Protein

Energi (ATP) + CO2 + H2O

Anabolisme

Sintesis :

1. Karbohidrat

2. Minyak

3. Protein

4. Metabolit Sekunder :

- Tanin

- Glikogen, dll.

REAKSI FOTOSINTESIS

Reaksi Umum : 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Cahaya

Klorofil

Pengertian FotosintesisPengertian Fotosintesis

EropahEropah Dikenal dengan Istilah Dikenal dengan Istilah “Asimilasi Zat Karbon“Asimilasi Zat Karbon

AmerikaAmerika Fotosintesis Fotosintesis

FotosintesisFotosintesis Adalah Suatu Adalah Suatu “Proses dimana zat-zat anorganik “Proses dimana zat-zat anorganik (CO2 dan H2O) oleh kloropil diubah (CO2 dan H2O) oleh kloropil diubah menjadi zat organik (karbohidrat) menjadi zat organik (karbohidrat) dengan bantuan sinar.dengan bantuan sinar.

Percobaan FotosintesisPercobaan Fotosintesis

Percobaan Ingenhousz (1799) Membuktikan Pada Fotosintesis meng-hasilkan Oksigen (O2)

Percobaan : Sachs (1860)Percobaan : Sachs (1860)

Membuktikan : Bahwa Fotosintesis Menghasilkan “Amilum”

KlorofilKlorofil Klorofil terdapat dalam Klorofil terdapat dalam

Kloroplas Kloroplas Dalam Dalam “Grana” “Grana” Dalam Dalam Kantung TilakoidKantung Tilakoid

Dibedakan :Dibedakan : Klorofil-aKlorofil-a (C55, H72, (C55, H72,

O3, N4, Mg) O3, N4, Mg) Hijau Hijau TuaTua

Klorofil-bKlorofil-b (C55, H70, (C55, H70, O6, N4, Mg. O6, N4, Mg. Hijau Hijau MudaMuda

Sifat KlorofilSifat Klorofil

Floresen Floresen Dapat menerima sinar Dapat menerima sinar danmengembalikan dalam gelombang danmengembalikan dalam gelombang yang berlainanyang berlainan

Menyerap sinar “merah” dan “nila”Menyerap sinar “merah” dan “nila” Tidak larut dalam airTidak larut dalam air Larut dalam pelarut Organik Larut dalam pelarut Organik

Alkohol, eter, aseton, kloroformAlkohol, eter, aseton, kloroform Pemisahan Krorofil dengan pigmen Pemisahan Krorofil dengan pigmen

lain lain Dilakukan dengan Dilakukan dengan “kromatografi”“kromatografi”

CahayaCahaya PlanckPlanck dan dan Einstein Einstein Cahaya Cahaya

tersusun atas partikel yang tersusun atas partikel yang disebut “Foton”.disebut “Foton”.

Foton Foton Mempunyai sifat Mempunyai sifat “Gelombang”“Gelombang”

Foton Foton Memiliki “energi” yang Memiliki “energi” yang dinyatakan dengan “dinyatakan dengan “KuantumKuantum””

Jumlah “energi” yang dimiliki Jumlah “energi” yang dimiliki cahaya tergatung pada panjang cahaya tergatung pada panjang gelombang.gelombang.

Gelombang Pendek Gelombang Pendek Memiliki Memiliki Energi TinggiEnergi Tinggi

Gelombang Panjang Gelombang Panjang Memiliki Memiliki Energi RendahEnergi Rendah

Cahaya dan FotosintesisCahaya dan Fotosintesis

Ungu Nila Biru Hijau Kuning

Jingga Merah

390-430 mμ

431-470 mμ

471-500 mμ

501-560 mμ

561-600 mμ

601-650 mμ

651-760 mμ

Sinar yang paling banyak diserap Klorofil Nila dan Merah Energi yang diberikan Oleh SINAR Tergantung : 1)Kualitas Panjang gelombang2)Intensitas Banyak sinar per 1 cm2 per detik3)Waktu Lama penyinaran

Fotosintesis Terjadi Dua Tahap :

1.Reaksi Terang : Tahap ini Energi Matahari ditangkap Oleh pigmen (Klorofil) diubah menjdi energi kimia (ATP) dan senyawa periduksi (NADPH2) Tahap ini dikenal denngan REAKSI TERANG atau REAKSI HILL. Pada reaksi ini H2O diurai menjadi 2H+ dan 1/2O2. Molekul H+ dipakai untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH2.

H2O + NADP+ ADP +Pi 1/2O2 + NADPH2 + ATP

2. Reaksi Gelap : Pada tahap ini senyawa kimia berenergi tinggi (NADPH2 dan ATP) yang dihasilkan pada reaksi terang digunakan untuk proses reaksi reduksi CO2 menjdi Glukosa

CO2 + NADPH2+ ATP Glukosa + NADP+ + ADP + Pi

MEKANISME FOTOSINTESIS

TAHAP REAKSI TERANG :Reaksi Terang merupakan proses penyerapan energi matahari yang akan menghasilkan 1/2 O2 dan NADPH2

I. Fotosistem-I : Menyerap energi matahari pada panjang gelombang 700nm dan tidak terlibat pada proses penglepasan O2.

Fotosistem-I merupakan suatu partikel yang disusun sekitar 200 molekul Klorofil-a, 50 molekul Klorofil-b, 50-200 karotenoid, dan 1 molekul penerima energi matahari yang disebut dengan P700.

Energi matahari (foton) yang ditangkap oleh pigmen, dipndahkan melelui beberapa molekul pigmen, yang akhirnya diterima oleh P700

II. Fotosistem-II : Berkenaan dengan penyerapan energi matahari pada panjang gelombang 680nm dan terlibat pada proses penglepasan 1/2O2 dan pembentukan NADPH2.

Cahaya

P.430

FS-I

P.700

FRS Fd Fp NADP+

NADPH2 + ATP

Reaksi GelapCyt.b6

C.550

Cyt.b3PQ

Cyt.fPC

FS-IICaha

ya P.680H2O 1/2O2 +

2H+

2e

2e

2e

2e

2e

2e

2e

2e

2e

2e

2e2

e2e2

e2e

Mekanisme Fotosistem-1 (FS-I) dan Fotosistem-II (FS-II)

KOMPONEN YANG TERLIBAT PADA FOTOSISTEM

s

KOMPONEN YANG TERLIBAT PADA FOTOSISTEM

REAKSI GELAP (Fiksasi CO2)Reaksi Gelap :

Merupakan reaksi yang berlangsung tidak memerlukan cahaya matahari.

Dapat berlansung siang dan malam hari. Pada tahap ini berlansung fiksasi CO2, yang selanjutnya akan diubah menjdi Karbohidrat.

Reaksi gelap berlangsung pada STROMA kloroplas.

Reaksi Gelap : Merupakan suatu siklus yang sangat panjang, yang dikenal dengan DAUR CALVIN

A. Jalur C3

TAHAPAN FIKSASI C02

CO2 RuBP(Ribosa-1,5-

Biposfat)

2-Karboksil-3-keto-1,5-biposfat

+Rubis

co

Ribulosa Biposfat Karboksilase Oksigenase

H2O

3-Posfogliserat (3-PGA)


Catatan : Pada jalur C3, senyawa yang pertama dibentuk adalah molekul yang atom “C” nya tiaga, maka disebut jalur C3

H2O



H2O

Mekanisme Fiksasi CO2 Oleh RuBP

TAHAPAN FIKSASI C02

3-Posfogliser

at

(3-PGA)

Asam-1,3-Bisposfogliserat

ATP ADP

3-Posfogliseraldehi

da

(3-PGAL)

NADPH2NADP+

H3PO4Glikolisis

Glukosa

Dihidroksi Aseton Posfat (DHAP)

Fruktosa-1,6-Biposfat

Fruktosa-1,6-Biposfat

Fruktosa-6-posfat

H2O H3PO

4

Glokosa-6-posfat

Isomerase

Epimerase

Uridin Triposfat (UTP)

Uridin Diposfat Glukosa (UDP-

Glukosa)

2H3PO

4


Glukosa)H2O

Uridin Diposfat Maltosa

Uridin Diposfat MaltosaH2O

UDP


Glukosa)

+

AMILUM

Batang

Biji

Akar

Buah

Respirasi

nX

Stroma Kloroplas

Fiksasi CO2 (Siklus KELVIN)

CO2

RuBP


3-PGAL DHAP

Fruktosa-1,6-biposfat

Fruktosa-6-posfat

Glukosa-1-posfat

UDP-Glukosa

UTP2H3PO

4

UDP-Maltosa

GlukosaH2O

Maltosa

H2O UDPUDP-Glukosa

AMILUM

UDP

Glikolisis Glukosa

NADPH2NADP+

H3PO4

Foto Respirasi ?

* Merupakan proses penguraian RuBP oleh oksigen (O2) tanpa menghasilkan ATP

* Perebutan CO2 dan O2 pada daur Calvin yang terjadi jika udara rendah konsentrasi CO2

Oksigen (O2)

Fiksasi CO2 Jalur HTCH-SLACK (C4)

Epidermis daun

Epidermis daun

CO2

Stomata

CO2

H2

O

+ H2CO

3Asam Posfoenol Piruvat

Asam Oksaloasetat

Asam Aspartat

Asam MalatAsam Piruvat

NADPH2

NADP+

AMP + PP

ATP

Sel Mesofil

Asam MalatAsam Piruvat

Asam AspartatNADPH2NADP+

CO2

Daur Calvi

n

AMILUM

Sel Parenkim Seludang Ikatan Pembuluh

Fiksasi CO2 Jalur CAM (Crassulacean Acid Metabolism)

Epidermis daun

Sel Mesofil

CO2

Epidermis daun

Malam Hari Stomata Terbuka

CO2 H2

O

+ H2CO

3Asam Posfoenol Piruvat

Asam Oksaloasetat

Glukosa

H3PO

4

Glikolisis

NAD+

NADH2

Asam Malat

Disimpan Dalam

Vakuola

Fiksasi CO2 Jalur CAM (Crassulacean Acid Metabolism)

Sel Mesofil

Epidermis daun

Siang Hari Stomata Tertutup

Asam MalatAs.Malat Dalam

Vakuola

Asam Oksaloasetat

NADP+ NADPH2

CO2

PEP

ATP

ADP

Daur Kalvin

AMILUM

Asam Piruvat

CO2

NADP+

NADPH2

Epidermis daun

Reaksi Umum : 6CO2 + 6H2O AMILUM + 6O2

Cahaya

Klorofil

Apa Kesimpulan FOTOSINTESIS

SEKIAN

DAN

TERIMAKASIH

FOTOSINTESIS

Documents

Transcript of FOTOSINTESIS