Nafi Ananda UtamaS Susilo DewiInnaka Ageng RFotosintesisdan Respirasi

Fotosintesis

FotosintesisFotosintesis suatu proses dimana karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) digunakan untuk menghasilkan karbohidrat dan dengan adanya cahaya matahari dan khlorofil akan melepaskanoksigen (O2); hasil bersihnya adalah energi cahaya(radiant energy) diubah menjadi energi kimia dalam bentuksenyawa karbon ( karbohidrat). 6H2O* + 6CO2 C6H12O6 + 6O2*cahaya

FotosintesisTranslocation of sugar from source to sink

Fotosintesiskhloroplas plastida hijau tempat fotosintesis berlangsung. Khlorofil pigmen tanaman berwarna hijau di dalam khloroplas yang menyerap cahaya yang diperlukan untuk fotosintesis tilakoid - berbentuk pipih, membran seperti kantong di dalam khloroplas; mengandung khlorofil. granum (jm.grana) tumpukan tilakoid. stroma lamellae (jm. stroma lamella) membran berbentuk pipa yang menghubungkan grana di dalam khloroplas. stroma matriks cair dari khloroplas

thylakoidstromachlorophyllPotongan melintang KhloroplasStroma LamellaGranum

FotosintesisSintesis Khlorofil

FotosintesisUnsur Hara Utama & FSN - khlorofil, asam amino, proteinMg - khlorofil, ATP, co-factorFe sintesis khlorofil, transport elektronZn - sintesis khlorofil, co-factorMn oksidasi air & evolusi O2, co-factorCl - oksidasi air & evolusi O2Cu transport elektronK gerakan stomata, co-factorP - gula-P, ATP

FotosintesisIronchlorosis

FotosintesisReaksi ini berlangsung dalam dua reaksi terpisah Reaksi Terang reaksi yang menggunakan air dan cahaya matahari serta melepaskan oksigen. Juga disebut sebagai Hill Reaction. Reaksi Gelap - reaksi yang menggunakan karbon dioksida dan menghasilkan karbohidrat. Juga disebut Calvin-Benson Cycle atau Photosynthetic Carbon Reduction (PCR) Cycle.

REAKSI BERSIH FOTOSINTESIS

Reaksi GelapstromaReaksi TerangthylakoidFotosintesis

FotosintesisREAKSI BIOKIMIA FOTOSINTESIS TANAMAN C-3

REAKSI TERANG Di dalam membram tilakoid pada granum, air dipecah untuk menghasikan oksigen (dilepas sebagai hasil antara), elektron (e-) dan ion hidrogen (H+). Setiap elektron kemudian diserap oleh khlorofil, yang juga menyerap cahaya (energi radiasi) untuk menjadikan elektron kaya energi. Elektron yang telah diperkaya akan lepas dari khlorofil menuju electron carriers dalam rantai transpor elektron. Selama elektron ditransport, dihasilkan gradien energi (menggunakan H+) yang mengakibatkan enzim (ATPase) dapat membuat ATP. Pada saat elektron mencapai akhir rantai, akan ditangkap oleh NADP+ yang bertindak sebagai pembawa elektron terakhir yang akan menggunakan sisa energi didalam elektron untuk mengahsilkan NADPH. Jadi, energi radiasi (mis. light) digunakan untuk menghasilkan energi kimia metabolik (ATP and NADPH). HEBAT", tanaman telah membuat energi kimia dari energi cahaya ! Tetapi masih ada masalah. ATP dan NADPH berumur pendek dan tidak mudah disimpan atau diangkut ke tempat yang memerlukan. Tanaman harus menemukan cara untuk menyelamatkan energi ini dan untuk ini diperlukan Reaksi Gelap.

REAKSI GELAP Enzim yang penting (ribulose-bisphosphate carboxylase atau rubisco) akan menggabungkan gula 5-C dengan molekul CO2 untuk menghasilkan senyawa dengan 6-C yang kemudian segera pecah menjadi 2 buah gula dg 3-C. Gula ini tidak begitu berguna bagi tanaman shg melalui serangkaian reaksi akan diubah menjadi gula lain yg disebut triose phosphates. Proses ini memerlukan energi metabolik, yang diambil dari ATP and NADPH yang dihasilkan melalui Reaksi Terang. Triose phosphate digunakan untuk menghasilkan glukosa dan gula lainnya atau disimpan dalam bentuk gula pati. Akhirnya, Benar-benar HEBAT" , tanaman telah menghasilkan bentuk energi kimia yang stabil, mudah diangkut dan disimpan yaitu gula. Untuk keberlanjutan siklus ini, beberapa triose phosphate harus digunakan untuk diubah menjadi gula 5-C, dan ini juga memerlukan energi dalam bentuk ATP yang disuplai dari Reaksi Terang. Reaksi Gelap akan terus berjalan sepanjang Reaksi Terang tetap mensuplai dengan energi dalam bentuk ATP dan NADPH, jadi Reaksi Gelap hanya terjadi pada siang hari !

TANAMAN C4 Siang hari - stomata membuka - CO2 difiksasi menjadi senyawa asam dg 4- carbon (4 PEP) di dalam sel mesofil - senyawa 4-carbon bergerak menuju bundle sheath cells dan melepaskan C02 untuk melakukan reaksi Gelap Malam hari - stomata menutup

TIPE TANAMAN BERDASARKAN TIPE FOTOSINTESISNYA (semua berdasarkan modifikasi thd Reaksi Gelap)TANAMAN C3 Siang hari - stomata membuka, memfiksasi CO2 melalui Reaksi Gelap menjadi senyawa asam dengan 3-carbon(3 PGA) Malam hari - stomata menutup

TANAMAN CAM (Crassulacean Acid Metabolism Plants) Malam - stomata membuka - C02 difikasi menjadai senyawa asam dg 4-carbon (malate) dan disimpan di dalam vakuola sel mesofil sampai hari berikutnya Siang - stomata menutup (untuk menghemat air selama hari panas) - senyawa dg 4-carbon dipecah untuk melepaskan C02 dan masuk kedalam Reaksi Gelap.

4C acid

CO2

CO24C acidCO2PEPcase3C3CMalamSiang

C3, C4 and CAM PlantsC3 PlantsC4 PlantsCAM Plantscottonsorghumcactusricecornpineapplespinachsugarcanejade plantlettuceSt. Augus. grassSansevieriacarrotcrabgrassAgavepetuniapigweedappleRussian thistlequackgrasscockleburbeans

*