RINGKASAN BOTANI FARMASI

Fotosintesis merupakan suatu proses biokimia yang dilakukan oleh tumbuhan, untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.;. Fotosintesis merupakan asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi

Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof

Tumbuhan bersifat autotrof, artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik.

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Glukosa yang dihasilkan digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti

selulosa dan juga digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan.

Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler merupakan reaksi kebalikan fotosintesis.

Respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain bereaksi dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia

Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut khlorofil.

Pigmen Fotosintesis 1. Pigmen fotosintesis umumnya adalah klorofil dan karotenoid 2. klorofil a adalah pigmen yang jumlahnya banyak di tumbuhan. Klorofil a menyerap cahaya biru-ungu (430 nm) dan merah (662 nm) 3. Molekul klorofil mengandung hydrophobic phytol chain yang tertanam pada fosfolipid membran tilakoid dan cincin porphyrin ,yang mengandung magnesium sebagai pusat, berada diluar membran

Klorofil a Klorofil b Berwarna hijau kebiruan Hijau kekuningan Rumus empiris C55H72O5N4Mg

Rumus empiris C55H70O6N4Mg

Mempunyai gugus samping metil (-CH3)

Mempunyai aldehyde gugus samping (-CHO)

pada organisme fotosintetik, kecuali bakteri

Pada tumbuhan hijau dan alga hijau

Pigmen fotosintesis terdapat di daun(1), di Sel mesofil daun(2), jika kita ambil sebuah sel palisade (3), didalam kloroplas (4), dalam kloroplas terddapat granum (5,6)di membrane tilakoid (7) di fotosistem

Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas..

Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun.

Dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya.

Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.

Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat

terlebih dahulu. Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama:

1. reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan 2. reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).

Reaksi terangReaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NAPH2. Pada reaksi ini memerlukan molekul air.

1. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer).

2. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I.

Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan

fotosistem I 700 nanometer. Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II,

membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan

ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti.

Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.

Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksidaPendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an.

Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.

Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.

Reaksi gelapATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses

biokimia.

Reaksi terang Reaksi terang merupakan tahap fotosintesis yang mengubah energi matahari menjadi

energi kimia.  Kloroplas menyerap cahaya dan cahaya menggerakkan transfer elektron dan hidrogen ke

penerima yaitu NADP+ (nikotinamida adenine dinukleotida fosfat).  Pada proses ini, air terurai.  Reaksi terang pada fotosintesis ini melepaskan O2.  Pada reaksi terang, tenaga matahari mereduksi NADP+ menjadi NADPH dengan

menambahkan sepasang elektron  bersama dengan nukleus hidrogen.  Pada reaksi terang juga terjadi fosforilasi yang mengubah ADP menjadi ATP.  Jadi energy cahaya diubah menjadi energi kimia dengan pembentukan NADPH: sumber

dari elektron berenergi, dan ATP; energy sel yang serba guna. Reaksi Gelap

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang

disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan

CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi

katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap

disebut juga reaksi Calvin-Benson.

Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP).

Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.REAKSI GELAP FOTOSINTESIS - CALVIN BENSON

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini jika di sistematikkan ada 4 tahap yaitu :

Fiksasi ( pengikatan ) Pengikatan CO2 oleh RuBP /RDP ( Ribulosa Bi Phosphat ) Reduksi ( Pengurangan) Pembentukan PGA menjadi PGAL dengan mengurangi H pada

NADPH menjadi NADP dan PhosphaDP Regenerasi (pembentukan kembali) terjadi regenerasi senyawa RuBP dari sebagian besar

PGAL yang telah dibentuk dari PGA Sintesa ( pembentukan ) Glukosa dari PGAL, perlu diketahui satu molekul Glukosa

dibentuk dari 2 PGAL.

Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang

disebut stroma. membutuhkan enzim Rubisco untuk Fiksasi Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan

CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi

katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap

disebut juga reaksi Calvin-Benson.

Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat.

Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap.

Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang

disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan

CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi

katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap

disebut juga reaksi Calvin-Benson. Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima

yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi,

reduksi, dan regenerasi. Pada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan

membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA).

Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat.

Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C.

Selanjutnya, 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6).

10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat. Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat.

Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap. 

Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).

Siklus Calvin-Benson Mekanisme siklus Calvin-Benson dimulai dengan fiksasiCO2 oleh ribulosa difosfat

karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. RuBP merupakan enzim alosetrik yang distimulasi oleh tiga jenis perubahan yang

dihasilkan dari pencahayaan kloroplas. Pertama, reaksi dari enzim ini distimulasi oleh peningkatan pH. Jika kloroplas diberi cahaya, ion H+ ditranspor dari stroma ke dalam tilakoid

menghasilkan peningkatan pH stroma yang menstimulasi enzim karboksilase, terletak di permukaan luar membran tilakoid.

Kedua, reaksi ini distimulasi oleh Mg2+, yang memasuki stroma daun sebagai ion H+, jika kloroplas diberi cahaya.

Ketiga, reaksi ini distimulasi oleh NADPH, yang dihasilkan oleh fotosistem I selama pemberian cahaya.

Foksasi CO2 ini merupakan reaksi gelap yang distimulasi oleh pencahayaan kloroplas. Fikasasi CO2 melewati proses karboksilasi, reduksi, dan regenerasi. Karboksilasi melibatkan penambahan CO2 dan H2O ke RuBP membentuk dua molekul 3

fosfogliserat(3-PGA). Kemudian pada fase reduksi, gugus karboksil dalam 3-PGA direduksi menjadi 1 gugus

aldehida dalam 3-fosforgliseradehida (3-Pgaldehida). Reduksi ini tidak terjadi secara langsung, tapi gugus karboksil dari 3-PGA pertama-tama

diubah menjadi ester jenis anhidrida asam pada asam 1,3-bifosfogliserat (1,3-bisPGA) dengan penambahan gugus fosfat terakhir dari ATP.

ATP ini timbul dari fotofosforilasi dan ADP yang dilepas ketika 1,3-bisPGA terbentuk, yang diubah kembali dengan cepat menjadi ATP oleh reaksi fotofosforilasi tambahan.Bahan pereduksi yang sebenarnya adalah NADPH, yang menyumbang 2 elektron.

Secara bersamaan, Pi dilepas dan digunakan kembali untuk mengubah ADP menjadi ATP.

Pada fase regenerasi, yang diregenerasi adalah RuBP yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO2 tambahan yang berdifusi secara konstan ke dalam dan melalui stomata.

Pada akhir reaksi Calvin, ATP ketiga yang diperlukan bagi tiap molekul CO2 yang ditambat, digunakan untuk mengubah ribulosa-5-fosfat menjadi RuBP, kemudian daur dimulai lagi.

Tiga putaran daur akan menambatkan 3 molekul CO2 dan produk akhirnya adalah 1,3-Pgaldehida.

Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk pati, sebagian lainnya dibawa keluar.[ Sistem ini membuat jumlah fosfat menjadi konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan

munculnya triosafosfat di sitosol. Triosa fosfat digunakan sitosol untuk membentuk skrosa. Siklus Hatch-Slack Berdasarkan cara memproduksi glukosa tumbuhan dapat dibedakan menjadi tumbuhan

C3 dan C4. Tumbuhan C3 merupakan tumbuhan yang berasal dari daerah subtropis. Tumbuhan ini menghasilkan glukosa dengan pengolahan CO2 melalui siklus Calvin, yang

melibatkan enzim Rubisco sebagai penambat CO2. Faktor penentu laju fotosintesis

Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis: Intensitas cahaya

Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. Konsentrasi karbon dioksida

Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.

SuhuEnzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.

Kadar airKekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.

Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.

Tahap pertumbuhanPenelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh

Reaksi kimia yang memungkinkan adanya kehidupan disebut metabolisme. Ribuan senyawa dihasilkan untuk memproduksi orgnel dan struktur pada organisme

hidup. Juga menghasilkan senyawa kompleks yang disebut metabolit sekunder. Selain itu juga vitamin. Reaksi lainnya membentuk molekul besar pati, selulosa, protein, lemak dan asam nukleat. Terbentuknya senyawa besar dari senyawa kecil disebut anabolisme. Katabolisme perombakan molekul besar menjadi molekul kecil dan melepaskan energi. Pada anabolisme dan katabolisme terdiri dari lintasan metabolik yaitu senyawa awal A

diubah jadi B, B jaC jadi D dan seterusnya sampai terbentuk senyawa akhir. Respirasi senyawa awal adalah glokosa sedangkan CO2 dan H2O merupakan senyawa

akhir dari suatu lintasan metabolik yang terdiri dari 50 reaksi yang berbeda. Hal menarik bagaimana suatu dapat sel mengendalikan lintasan anabolik atau katabolik . Agar sel berfungsi dan berkembang sebagaimana mestinya lintasan metabolik harus

diatur. Pengaturan pertama berhbungan dengan energi. Pengaturan kedua lintasan metabolik haruslah mengenai laju. Sel dapat mengatur lintasan metabolik yaang mana yang berjalan dan seberapa cepat,

dengan cara memproduksi katalis yang tepat yang disebut enzim. Enzim merupakan merupakan katalis yang khas dan lebih kuat dibandingkan ion logam

atau senyawa anorganik lainnya yang dapat diserap tumbuhan dari tanah. Dibandingkan dengan katalis buatan, enzim lebih meningkatkan reaksi dan lebih efektif. Lebih spesifik dari pada katalis anorganik atau organik sintetik terhadap ragam reaksi

yang dikalis, sehingga ribuan reaksi dapat dikendalikan membentuk senyawa tertentu tanpa adanya limbah beracun.

Enzim tanggap terhadap perubahan lingkungan sehingga pengendalian memungkinkan tumbuhan hidup pada iklim beraneka macam.

Enzim tidak merata dalam sel. Yang berfungsi untuk fotosintesis berada di kloroplas Yang berperan dalam respirasi aerobik berada di mitokondria. Lainnya di sitosol. Enzim untuk mensintesa RNA dan DNA dan mitosis di nukleus (inti sel). Hasil suatu reaksi dilepaskan di tempat senyawa akan diubah secepatnya menjadi

senyawa lain oleh enzim berikutnya yang terlibat dalam lintasan, dan seterusnya sampai lintasan metabolik selesai dan senyawa yang berb eda terbentuk.

Sifat kekhasan, stiap enzim bertindak pada satu substrat (pereaksi) tunggal atau suatu kelompok kecil senyawa sejenis yang mempunyai gugus fungsi yang identik yang dapat melalkukan reaksi.

Kekhasan disebabkan perpaduan enzim-substrat dalam suatu pengaturan gembok – kunci.

Nama enzim biasanya diakhiri dengan “ase” dan mencirikan substrat yang terlibat dan jenis reaksi yang dikatalis

Sitokrom oksidase suatu enzim utama dalam respirasi mengoksidasi (melepaskan elektron) dari molekul sitokrom.

Asam malat dehidrogenase melepaskan dua atom hidrogen dari (men-dehidrogenasi) asam malat.

Tetapi nama umum ini walaupun singkat tetapi tidak memberikan keterangan yang cukup tentang reaksi yang dikatalis.

Contoh tersebut tidak menjelaskan siapa penerima elektron atau atom hidrogen yang dilepaskan.

Persatuan Internasional Biokimia memberi nama lebih panjang tetapi lebih desktiptif dan baku untuk semua enzim yang telah dicirikan dengan jelas.

Sitokrom oksidase dinamakan sitokrom c:O2 oksidoreduktase. Menunjukkan elektron dilepaskan dari sitokrom tertentu yakni jenis c, dan molekul

oksigen adalah penerima elektron. Asam malat dehidrogenase disebut L-malat:NAD oksidoreduktase. Menunjukkan enzim tersebut khas untuk bentuk L-asam malat terionisasi, dan molekul

yang disingkat NAD adalah penerima atom hidrogen.

DAUR CALVIN 1. Penambatan CO2 menjadi 3-PGA yang dikatalis oleh rubisco. 2. fosforilasi 3-PGA oleh ATP untuk membentuk 1,3-bisPGA dikatalis oleh

fosfogloserokinase. 3.resuksi 1,3-bisPGA menjadi 3-Pgaldehida dikatalis oleh 3-fosfogliseraldehida

dehidrogenase. 4. isomerisasi 3-Pgaldehida untuk membentuk dehidroksiaseton fosfat dikatalis oleh

triosa fosfat isomerase.

5. gabungan aldol dari 3-Pgaldehida dan dehidroksiaseton-P membentuk fruktosa -1,6-bis-P, dikatalis oleh aldolase.

6. hidrolisis fosfat dari C-1 pada fruktosa-bisP untuk membentuk fruktosa-6-P, dikatalis oleh fruktosa -1,6-bisfosfat fosfatase.

7. pemindahan dua karbon teratas fruktosa-6-P menjadi 3-PGaldehida untuk membentuk xilulosa-5-P5- karbon, melepaskan eritrosa-4P 4-karbon, dikatalis oleh transketolase.

8. gabungan aldol pada eritrosa-4-P dan dehidroksiaseton untuk membentuk seddoheptulose-1,7-bisP, dikatalis lagi oleh aldose.

9. hidrolisis fosfat dari C-1 pada sedoheptulose-1,7-bisP untuk membentuk sedoheptulose-7-P

10. pemindahan dua karbon teratas sedoheptulosa-7-P menjadi 3-Pgaldehida untuk membentuk ribosa-5-P, dikatlis lagi oleh transketolase.

(merupakan reaksi keempat 3-Pgaldehida yang berlangsung di kloroplas, dan dapat pula diangkut keluar dari kloroplas, kanan atas).

11. xilolosa-5-P disomerasi oleh epimerase untuk membentuk pentosa fosfat lain; Ribolosa-5-P ini juga dapat dibentuk pada reaksi 12.

12. dengan isomerase lain yang menggunakan ribosa-5-P sebagai substrat. 13. ribolosa-5-P diubah menjadi RuBP oleh ribolosa-5P kinase, memungkinkan

penambatan CO2 berlangsung lagi.

Protein merupakan bagian utama setiap enzim, beberapa enzim hanya mengandung protein murni.

Beberapa protein tidak digolongkan enzim karena tidak mempunyai fungsi sebagai kaatalis (con. Protein mikrotubil (tubulin), dan protein mikrofilamen (aktin) serta beberapa protein di ribosom mempunyai fungsi struktural bukan katalis.

Protein seperti sitokrom yang mengangkut elektron selama fotosintesis bukan enzim tetapi pembawa elektron.

Protein cadangan dalam biji tidak mempunyai fungsi seperti enzim. Peran protein cadangan pada biji sebagai cadangan asam amino untuk bibit setelah berkecambah.

Protein terdiri dari satu atau lebih rantai (rantai polipeptida) yang masing-masing terdiri dari ratusan asam amino.

Komposisi dan ukuran tergantung pada jenis dan jumlah subunit asam aminonya. Umumnya 18 sampai 20 asam amino yang berbeda. Sebaian besar mempunyai secara lengkap 20 asam amino. Jumlah total subunit asam amino yang sangat beragam sehingga bobot protein juga

beragam. Sebagian besar protein pada tumbuhan bobot molekul lebih dari 40.000 g per mol. ....... Bentuk umum asam amino dalam protein :

O

R – C – C I OH NH2

atau RCHNH2COOH

NH2 gugus amino dan COOH adalah gugus karboksil

Proses fotosintesis merupakan bagian penting bagi kehidupan, karena:1. Sebagai sumber energi bagi semua mahluk hidup.2. Pertumbuhan dan hasil tumbuh dipengaruhi oleh kecepatan fotosintesis.3. Diperlukan untuk sintesis berbagai senyawa organic yang diperlukan.4. Menyediakan oksigen bagi kehidupan.

Polisakarida, protein, lemak, dan asam nukleat mrupakan penyusun utama dari makhluk hidup, karena itu disebut metabolit premer. Keseluruhan proses sintesis dan perombakan zat-zat ini, yang dilakukan oleh organisme untuk kelangsungan hidupnya, disebut proses-proses metabolisme primer. Metabolisme primer dari semua organisme sama, meskipun sangat berbeda genetiknya.

Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.Cairan yang mengelilingi sel disebut cairan ekstrasel. Cairan ini terdiri dari ion dan gas berikut:Gas (terutama O2 dan CO2)Ion anorganik (terutama Na+, Cl-, K, Ca++, HCO3, PO4)Zat organik (makanan dan vitamin)Hormone

Berdasarkan prosesnya metabolism dibagi menjadi 2, yaitu: Anabolisme/Asimilasi/Sintesis

Proses pembentukan molekul yang kompleks dengan menggunakan energy tinggi. Yaitu menggabungkan molekul-molekul kecil menjadi makromolekul yang lebih kompleks, memerlukan energi yang disuplai dari hidrolisis ATP.

Katabolisme (Dissimilasi)Proses penguraian zat untuk membebaskan energy kimia yang tersimpan dalam senyawa organic tersebut. Yaitu memecah molekul kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana, melepaskan energi yang dibutuhkan untuk mensintesis ATP.Asal energi dalam proses metabolisme adalah energi matahari dan energi kimia.

Pengangkutan Zat Ekstra fasikuler:

Simplas (melalui protoplasma dengan perantaraan plasmodestama) Apoplas (lewat rongga-rongga intersekuler) Intra fasikuler, menggunakan phloem dan xylem pengangkutan dari bawah ke atas,

dimungkinkan karena adanya: daya isap daun, tekanan akar, kapilaritas, transportasi yang menggunakan energi

Asimilasi Fotosintesis: Asimilasi C dengan menggunakan energi cahaya

Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energy cahaya sebagai energy

kinetic berubah menjadi energy kimia sebagai energy potensial, berupa ikatan senyawa organic pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energy dalam bentuk panas reaksinya disebut reaksi endergonik. Reaksi semacam itu disebut reaksi endoterm.

Kemosintesa: Asimilasi C dengan energi kimia Asimilasi N: Penyusunan zat-zat organik dalam bentuk prosen dari zat-zat organik (C, H,

O, N, S, P) Pengangkutan hasil-hasil asimilasi tumbuhan pada berkas angkutan floem. Respirasi Merupakan proses pembongkaran energi, sehingga berlawanan proses asimilasi sel

skernis dapat ditulis sebagai berikut: Glukosa + 6 H2O + 6 O2 6 CO2 + 12 H2O + 674 Kkal Saatmolekulteruraimenjadimolekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energy sehingga

terbentuk energy panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksieksoterm.

Pada tumbuhan tingkat rendah untuk memperoleh energi dengan melakukan fermentasi. Misal fermentasi alkohol pada Saccharomyces.