FOTOSINTESIS Adinda Nurul Huda M SP MSi Dimana

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 ( C 55 H 72 O 5 N 4 Mg ) • Klorofil b = Berwarna hijau muda ( C 55 H 70 O 6 N 4 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 CO 2 menjadi CH 2 O

Persamaan Fotosintesis light 6 O 2 6 CO 2 +6 H 20 C 6 H 1206 +

Pada fotosintesis Fotosintesis terdiri atas dua proses yaitu -Reaksi terang -Siklus Calvin Light Chloroplast NADP +P Ru. BP 3 -PGA Calvin cycle Light reactions Ele s n ro ct G 3 P 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 2 H 20 energi 2 H 2 + O 2 + + H on r t c NADP+ Ele ADP +P 2 NADPH 2 ATP

Klorofil tereksitasi oleh cahaya Saat pigmen menyerap cahaya ◦ Klorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil Energy of election e– Excited state Heat Photon (fluorescence) Photon Chlorophyll molecule Ground state

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 P 700 karena dapat menangkap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm. Fotosistem II Klorofil pusat reaksi disebut P 680 karena spektrum absorpsinya memiliki puncak pada 680 nm

Reaksi terang dan kemiosmosis: H 2 O CO 2 LIGHT NADP+ ADP CALVIN CYCLE LIGHT REACTOR ATP NADPH STROMA (Low H+ concentration) O 2 [CH 2 O] (sugar) Cytochrome complex Photosystem II Photosystem I NADP+ reductase Light 2 H+ 3 Fd NADPH Pq NADP+ + 2 H+ + H+ Pc 2 H 2 O THYLAKOID SPACE (High H+ concentration) 1⁄ 1 2 O 2 +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 diganti oleh elektron yang didonasikan oleh air ◦ Mensintesis ATP dan NADPH ◦ Donasi elektron mengkonversi air O 2 dan 2 H+ 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 CO 2 menjadi gula • Siklus calvin – Terjadi di stroma • Siklus Calvin memiliki 3 tahap – Fiksasi karbon – Reduksi – Regenerasi akseptor CO 2