fotosintesis - Jurusan Biologi FMIPA

9/28/2016
Konversi Energi pada Makhluk Hidup
UNSYIAH
Universitas Syiah Kuala
Pengantar Biologi MPA-107, 3 (2-1)
Kuliah 3
FOTOSINTESIS
Tim Pengantar Biologi  Jurusan Biologi FMIPA  Unsyiah
‹#›
Fotosintesis
Mesophyll
• Proses pengubahan energi matahari menjadi energi
kimia
• Daun tumbuhan: umumnya sbg tempat
berlangsungnya fotosintesis pada bagian kloroplast
• Kloroplas
• Merupakan organel
tempat terjadi
fotosintesis
• Mengandung tilakoid
dan grana
Chloroplast
5 µm
Outer
membrane
Thylakoid Thylakoid
space
Stroma Granum
Intermembrane
space
Inner
membrane
1 µm
‹#›
Ringkasan Reaksi Kimia (Molekul)
Fotosintesis
‹#›
Pemecahan Molekul Air
• Air diuraikan oleh kloroplas menjadi
6 CO2 + 12 H2O + Energi cahaya C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2 O
• Hidrogen and oksigen, Energi elektron dari
hidrogen digunakan untuk menyusun glukosa
Reaktan:
Hasil
‹#›
12 H2O
6 CO2
C6H12O6
6 H 2O
6 O2
‹#›
1
9/28/2016
• Pada Fotosintesis berlangsung proses
Redoks
Air dioksidasi, Karbon dioksida direduksi
• Reaksi Terang
• Terjadi di grana
• Air dilisis, menghasilkan oksigen, ATP, dan NADPH
• Siklus Calvin
• Terjadi di stroma
• Membentuk gula dari Karbon dioksida, using ATP dan
NADPH
• Fotosisntesis berlangsung 2 tahap
• Reaksi terang
• Siklus Calvin
‹#›
‹#›
Diagram Fotosintesis
• Reaksi terang mengubah energi matahari menjadi
H2O
energi kimia, ATP dan NADPH
• Cahaya
• Merupakan energi elektromagnetik, berupa gelombang
bergerak.
• Panjang gelombang
• Merupakan njarak anatara dua puncak gelombang
• Disebut juga energi elektromagnetik
CO2
Cahaya
NADP

ADP
+ P
Reaksi
terang
Siklus
Calvin
ATP
NADPH
Kloroplas
[CH2O]
(Gula)
O2
‹#›
‹#›
• Spektrum elektromagnetik
• Berikut panjang gelombang energi elektromagnetik atau
disebut radiasi
10–5
nm
10–3
Gamma
rays
103
1 nm
nm
X-rays
UV
106
nm
Infrared
1m
106 nm
nm
Microwaves
103
m
Radio
waves
• Spektrum cahaya tampak
• Termasuk warna cahaya yang dapat kita lihat
• Terlihat panjang gelombang yang dapat memicu
fotosintesis
• Pigmen Fotosintetik: Sebagai receptor cahaya
• Pigmen
• Zat yang dapat menyerap cahaya tampak
Cahaya tampak
380
450
500
Shorter wavelength
Figure 10.6
Higher energy
550
600
650
700
750 nm
Longer wavelength
Lower energy
‹#›
‹#›
2
9/28/2016
• Refleksi cahaya, warna dan cahaya tampak
Absorpsi spektrum cahaya pada 3 macam pigmen
EXPERIMENT Three different experiments helped reveal which wavelengths of light are photosynthetically
important. The results are shown below.
cahaya
Refleksi
cahaya
RESULTS
Kloroplas
Chlorophyll a
Absorption of light by
chloroplast pigments
Chlorophyll b
Cahaya
diserap
Carotenoids
Grana
Wavelength of light (nm)
Cahaya
ditransmisikan
(a) Absorption spectra. The three curves show the wavelengths of light best absorbed by
three types of chloroplast pigments.
‹#›
Reaksi spektrum utk Fotosintesis pertama kali
didemonstrasikan oleh Theodor W. Engelmann
‹#›
Fotosistem : Merupakan pusat reaksi terang, gabungan sejumlah
cahaya yang yang berlangsung
Thylakoid
Aerobic bacteria
Filament
of alga
Photosystem
Photon
STROMA
500
600
700
400
(c) Engelmann‘s experiment. In 1883, Theodor W. Engelmann illuminated a filamentous alga with light that had
been passed through a prism, exposing different segments of the alga to different wavelengths. He used aerobic
bacteria, which concentrate near an oxygen source, to determine which segments of the alga were releasing the
most O2 and thus photosynthesizing most.
Bacteria congregated in greatest numbers around the parts of the alga illuminated with violet-blue or red light.
Notice the close match of the bacterial distribution to the action spectrum in part b.
Thylakoid membrane
Light-harvesting
complexes
Light in the violet-blue and red portions of the spectrum are most effective in driving
Primary election
acceptor
e–
Transfer
of energy
CONCLUSION
Reaction
center
Special
chlorophyll a
molecules
Pigment
molecules
THYLAKOID SPACE
(INTERIOR OF THYLAKOID)
photosynthesis.
‹#›
Mekanisme energi elektron pada Fotosistem-Fotosintesis
• Menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen
‹#›
Siklus Calvin
• Siklus Calvin berlangsung dalam 3 tahap
• Fiksasi Karbon
• Reduksi
• Regenerasi aseptor CO2
‹#›
‹#›
3
9/28/2016
Siklus Calvin
CATATAN PENTING FOTOSINTESIS
‹#›
Catatan yang perlu diingat !
1) energi, konversi, gelombang elektromagnetik;
2) Fotoistesis, Respirasi;
3) Kloroplas, Tilakoid, Grana, Stroma, Pigmen;
4) Reaksi Terang, Siklus Calvin;
5) ATP; NADP, Fotosistem.
‹#›
Pertanyaan untuk dibahas
(Tugas) !
1) Jelaskan hukum Termodinamika yang terkait
dengan proses fotosintesis ?
2) Apa yang saudara/i ketahui tentang energi &
Konversi energi pada makhluk hidup ?
3) Sebutkan macam-macam bentuk energi
yang sdr/i ketahui ?
‹#›
‹#›
Tiga kunci sukses :
a. Tahu lebih banyak dari orang lain
b. Berusaha lebih keras dari orang lain.
c. Berharap lebih sedikit dari orang lain. ..
(William Shakespear)
TERIMAKASIH
‹#›
4