fotosintesis Adinda. - Official Site of ADINDA NURUL
advertisement
FOTOSINTESIS Adinda Nurul Huda M, SP, MSi Dimana fotosintesis berlangsung ? Struktur kloroplas Mesophyll • Tilakoid adalah sistem membran dalam kloroplas (tempat terjadinya reaksi terang). Memisahkan kloroplas menjadi ruang tilakoid dan stroma • Grana kumpulan tilakoid dalam kloroplas • Stroma: daerah cair antara tilakoid dan membran dalam tempat terjadi siklus Calvin Chloroplast 5 µm Outer membrane Thylakoid Stroma Granum Intermembrane space Thylakoid space Inner membrane 1 µm Pigmen -Substansi yang menyerap cahaya tampak Pigmen Klorofil a Klorofil b Karotenoid Karotene Xantofil Catt: •Klorofil a = Berwarna hijau tua ( C55 H72 O5 N4 Mg ) •Klorofil b = Berwarna hijau muda ( C55 H70 O6 N4 Mg ) Apakah Fotosintesis? Fotosintesis • Proses dimana organisme yang memiliki kloroplas mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia • Melibatkan 2 lintasan metabolik • Reaksi terang: mengubah energi matahari menjadi energi seluler • Siklus Calvin: reduksi CO2 menjadi CH2O Persamaan Fotosintesis Fotosintesis light 6CO2 +6H20 C6H1206 + 6O2 Pada fotosintesis Fotosintesis terdiri atas dua proses yaitu -Reaksi terang -Siklus Calvin Light Chloroplast NADP RuBP ADP +P Light reactions 3-PGA Calvin cycle G3P Cellular respiration Cellulosse Starch Other organic compounds Reaksi Terang Energi cahaya akan diubah menjadi energi kimia dengan menghasilkan oksigen sebagai produk samping. Terjadi di dalam membran tilakoid. Energi cahaya yang diserap klorofil dalam membran tilakoid akan digunakan untuk membentuk ATP dari ADP dan fosfat. Pada fase ini terjadi fotolisis air yang menghasilkan oksigen. Reaksi Terang (Hill, 1973) light 2H20 2H2 + O2 + energi ADP NADP+ +P 2NADPH2 ATP Klorofil tereksitasi oleh cahaya Saat pigmen menyerap cahaya ◦ Klorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil e– Excited state Heat Photon (fluorescence) Photon Chlorophyll molecule Ground state Fotosistem Fotosistem merupakan unit pengumpul cahaya dari membran tilakoid yang memanen energi dari elektron yang tereksitasi Energi yang ditangkap ditransfer antara molekul fotosistem sampai mencapai molekul klorofil pada pusat reaksi Pada pusat reaksi terdapat 2 molekul ◦ Klorofil a ◦ Akseptor elektron primer Pusat reaksi klorofil dioksidasi dengan hilangnya elektron melalui reduksi akseptor elektron primer Membran tilakoid ◦ Terdapat 2 tipe fotosistem yaitu fotosistem I dan II Fotosistem I Klorofil pusat reaksi dikenal dengan P700 karena dapat menangkap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm. Fotosistem II Klorofil pusat reaksi disebut P680 karena spektrum absorpsinya memiliki puncak pada 680 nm Reaksi terang dan kemiosmosis: H2O CO2 LIGHT NADP+ ADP CALVIN CYCLE LIGHT REACTOR ATP NADPH STROMA (Low H+ concentration) O2 [CH2O] (sugar) Cytochrome complex Photosystem II Photosystem I NADP+ reductase Light 2 H+ 3 NADP+ + 2H+ Fd NADPH + H+ Pq Pc 2 H2O THYLAKOID SPACE (High H+ concentration) 1⁄ 1 2 O2 +2 H+ 2 H+ To Calvin cycle STROMA (Low H+ concentration) Thylakoid membrane ATP synthase ADP ATP P H+ 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 Nonsiklik Menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen Aliran siklik ◦ Hanya fotosistem I yang digunakan ◦ Hanya ATP yang dihasilkan Siklus Calvin Reaksi Gelap (Siklus Calvin) menggunakan ATP dan NADPH untuk mengkonversi CO2 menjadi gula • Siklus calvin – Terjadi di stroma • Siklus Calvin memiliki 3 tahap – Fiksasi karbon – Reduksi – Regenerasi akseptor CO2
