Download - Fotosintesis (anna sherley)
![Page 1: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/1.jpg)
Dosen Pengampu:Dra. Sri Wulandari, M.Si
Fakultas Keguruan dan Ilmu PendidikanProgram Studi Pendidikan BiologiUniversitas Riau2014
OLEH: Anna Sherley
Siregar1205112077
![Page 2: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/2.jpg)
FOTOSINTESISFOTOSINTESIS• Proses yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia.
• Peristiwa penyusunan bahan organik dari bahan anorganik dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil.
• Proses dimana zat-zat anorganik (CO2 dan H2O) oleh klorofil diubah menjadi zat organik (karbohidrat) dengan bantuan sinar.
![Page 3: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/3.jpg)
Fotosintesis terjadi di kloroplas.Daun pada tanaman merupakan tempat utama terjadinya fotosintesis.
Vein
Leaf cross section
Mesophyll
CO2 O2Stomata
![Page 4: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/4.jpg)
CCahayaahaya
Merupakan Energi elektromagnetik bergerak dalam bentuk gelombang
![Page 5: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/5.jpg)
Menurut Planck dan Einstein Cahaya tersusun atas partikel yang disebut “Foton”.
Foton Mempunyai sifat “Gelombang”Foton Memiliki “energi” yang
dinyatakan dengan “Kuantum” Jumlah “energi” yang dimiliki cahaya
tergatung pada panjang gelombang.Gelombang Pendek Memiliki
Energi TinggiGelombang Panjang Memiliki
Energi Rendah
![Page 6: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/6.jpg)
Klorofil Klorofil Klorofil terdapat dalam Kloroplas Dalam “Grana” Dalam Kantung Tilakoid
Dibedakan : Klorofil-a (C55, H72, O3, N4, Mg) Hijau TuaKlorofil-b (C55, H70, O6, N4, Mg) Hijau Muda
![Page 7: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/7.jpg)
Sifat Klorofil Sifat Klorofil
Floresen Dapat menerima sinar dan mengembalikan dalam gelombang yang berlainan
Menyerap sinar “merah” dan “nila” Tidak larut dalam air Larut dalam pelarut Organik Alkohol, eter,
aseton, kloroform Pemisahan Krorofil dengan pigmen lain
Dilakukan dengan “kromatografi”
![Page 8: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/8.jpg)
Struktur Kloroplas
Chloroplast
Mesophyll
5 µm
Outermembrane
Intermembranespace
Innermembrane
Thylakoidspace
ThylakoidGranumStroma
1 µm
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
![Page 9: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/9.jpg)
Pigmen-Substansi yang menyerap cahaya tampak-Menyerap kebanyakan panjang gelombang tetapi paling sedikit menyerap panjang gelombang hijau
PigmenKlorofil aKlorofil bKarotenoidKaroteneXantofil
![Page 10: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/11.jpg)
Spektrum aksi pigmen◦ Efektivitas relatif panjang gelombang yang berbeda
dalam menjalankan fotosintesisRa
te o
f pho
tosy
nthe
sis(m
easu
red
by O
2 rel
ease
)
Action spectrum. Plot antara kecepatan fotosintesis vs panjang gelombang. Sepktrum aksi mewakili spektrum absorpsi klorofil a tetapi tidak benar-benar tepat. Hal ini karena penyerapan cahaya oleh pigmen aksesoris seperti klorofil b dan karotenoid.
![Page 12: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/12.jpg)
Spektrum aksi fotosintesis◦ Ditunjukkan oleh Theodor W. Engelmann
400 500 600 700
Aerobic bacteria
Filamentof alga
Engelmann‘s experiment. Tahun 1883, Theodor W. Engelmann menyinari alga filamen dengan cahaya yang telah dilewatkan ke prisma, sehingga segmen yang berbeda dari alga mendapat panjang gelombang yang berbeda. Digunakan bakteri aerob yang terkonsentrasi dekan sumber oksigen untuk menentukan segmen alga yang paling banyak mengeluarkan O2. Bakteri berkumpul dalam jumlah besar disekitar alga yang mendapat cahaya biru-violet dan merah.
cahaya biru-violet dan merah paling efektif dalam fotosintesis
![Page 13: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/13.jpg)
Klorofil Klorofil aa
Klorofil a adalah pigmen yang secara langsung berpartisipasi dalam reaksi terang
Pigmen lain menambahkan energi ke klorofil a
Penyerapan cahaya meningkatkan elektron ke orbital energi yang lebih tinggi
![Page 14: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/14.jpg)
Klorofil tereksitasi oleh cahaya Saat pigmen menyerap cahaya
◦ Klorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil
Excitedstate
Ener
gy o
f ele
ctio n
Heat
Photon(fluorescence)
Chlorophyllmolecule
GroundstatePhoton
e–
![Page 15: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/15.jpg)
FotosistemFotosistem
• Kumpulan pigmen dan protein yang berasosiasi dengan membran tilakoid yang memanen energi dari elektron yang tereksitasi
• Energi yang ditangkap ditransfer antara molekul fotosistem sampai mencapai molekul klorofil pada pusat reaksi
![Page 16: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/16.jpg)
Pada pusat reaksi terdapat 2 molekul◦ Klorofil a◦ Akseptor elektron primer
Pusat reaksi klorofil dioksidasi dengan hilangnya elektron melalui reduksi akseptor elektron primer
Terdapat fotosistem I dan II
Membran tilakoid– Terdapat 2 tipe fotosistem
yaitu fotosistem I dan II
![Page 17: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/17.jpg)
Aliran elektronAliran 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
![Page 18: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/18.jpg)
Non Siklik
Menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen
![Page 19: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/19.jpg)
◦ Hanya fotosistem I yang digunakan◦ Hanya ATP yang dihasilkan
Siklik
![Page 20: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/20.jpg)
Reaksi terang dan kemiosmosis:Organisasi membran tilakoid
LIGHTREACTOR
NADP+
ADP
ATP
NADPH
CALVINCYCLE
[CH2O] (sugar)STROMA(Low H+ concentration) Photosystem II
LIGHTH2O CO2
Cytochromecomplex
O2
H2O O21
1⁄2
2
Photosystem ILight
THYLAKOID SPACE(High H+ concentration)
STROMA(Low H+ concentration)
Thylakoidmembrane
ATPsynthase
PqPc
Fd
NADP+
reductase
NADPH + H+
NADP+ + 2H+
ToCalvincycle
ADP
PATP
3
H+
2 H++2 H+
2 H+
![Page 21: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/21.jpg)
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
![Page 22: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/22.jpg)
Siklus Calvin (C3)
(G3P)
Input(Entering one
at a time)CO2
3
Rubisco
Short-livedintermediate
3 P P
3 P PRibulose bisphosphate
(RuBP)
P
3-Phosphoglycerate
P6 P
6
1,3-Bisphoglycerate6 NADPH
6 NADPH+
6 P
P6
Glyceraldehyde-3-phosphate(G3P)
6 ATP
3 ATP
3 ADP CALVINCYCLE
P5
P1G3P
(a sugar)Output
LightH2O CO2
LIGHTREACTION
ATP
NADPH
NADP+
ADP
[CH2O] (sugar)
CALVINCYCLE
O2
6 ADP
Glucose andother organiccompounds
Phase 1: Carbon fixation
Phase 2:Reduction
Phase 3:Regeneration ofthe CO2 acceptor(RuBP)
![Page 23: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/23.jpg)
Siklus Calvin (C3)
Dimulai dari CO2 dan menghasilkan Glyceraldehyde 3-phosphate
Tiga bagian siklus Calvin menghasilkan 1 produk molekul
Tiga tahap◦ Fiksasi karbon◦ Reduksi CO2
◦ Regenerasi RuBP
![Page 24: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/24.jpg)
1. Sebuah molekul CO2 dikonversi dari bentuk inorganiknya menjadi molekul organik (fixation) melalui pengikatan ke gula 5C (ribulose bisphosphate atau RuBP).
◦ Dikatalisasi oleh enzim RuBP carboxylase (Rubisco).
Bentuk gula 6C pecah menjadi 3-phosphoglycerate
![Page 25: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/25.jpg)
2 Tiap molekul 3-phosphoglycerate menerima tambahan grup fosfat membentuk 1,3-Bisphosphoglycerate (fosforilasi ATP)
NADPH dioksidasi dan elektron yang ditransfer ke 1,3-Bisphosphoglycerate memecah molekul dengan tereduksi menjadi Glyceraldehyde 3-phosphate
![Page 26: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/26.jpg)
3 Tahap terakhir dari siklus ini adalah regenerasi RuBP
Glyceraldehyde 3-phosphate dikonversi menjadi RuBP melalui sebuah seri reaksi yang melibatkan fosforilasi molekul oleh ATP
![Page 27: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/27.jpg)
• Tanaman C4 meminimalkan keperluan fotorespirasi
– dengan cara menggabungkan CO2 ke dalam senyawa empat karbon di sel mesofil
• Senyawa empat karbon tersebut– Dieksport ke sel berkas pembuluh, dimana CO2
dilepaskan yang digunakan dalam siklus Calvin
Tanaman C4
![Page 28: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/28.jpg)
Anatomi daun C4 dan Jalur C4
CO2
Mesophyll cell
Bundle-sheathcell
Vein(vascular tissue)
Photosyntheticcells of C4 plantleaf
Stoma
Mesophyllcell
C4 leaf anatomy
PEP carboxylase
Oxaloacetate (4 C) PEP (3 C)
Malate (4 C)
ADP
ATP
Bundle-Sheathcell CO2
Pyruate (3 C)
CALVINCYCLE
Sugar
Vasculartissue
CO2
![Page 29: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/29.jpg)
• Tanaman CAM– Membuka stomatanya pada malam hari,
menggabungkan CO2 ke dalam asam organik
• Selama siang hari, stomata tertutup– CO2 dilepaskan dari asam organik untuk digunakan
dalam siklus Calvin
![Page 30: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/30.jpg)
Jalur CAM mirip dengan Jalur C4
Spatial separation of steps. In C4 plants, carbon fixation and the Calvin cycle occur in differenttypes of cells.
(a) Temporal separation of steps. In CAM plants, carbon fixation and the Calvin cycle occur in the same cellsat different times.
(b)
PineappleSugarcane
Bundle-sheath cell
Mesophyll Cell
Organic acid
CALVINCYCLE
Sugar
CO2 CO2
Organic acid
CALVINCYCLE
Sugar
C4 CAM
CO2 incorporatedinto four-carbonorganic acids(carbon fixation)
Night
Day
1
2 Organic acidsrelease CO2 toCalvin cycle
![Page 31: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/31.jpg)
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Fotosintesis
Faktor dari dalam (Internal): Umur daunKeadaan stomatakandungan klorofil Jenis tumbuhanDll
Faktor dari luar (Eksternal):CahayaKetersediaan airTemperatur (Suhu)Kadar konsentrasi CO2
![Page 32: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/32.jpg)
Daftar Pustaka
Firdaus, dkk. 2006. Fisiologi Tumbuhan. Pusat Pengembangan Pendidikan Universitas Riau. Pekanbaru
http://www.slideshare.net/diiienha/fotosintesis-ppt(diakses 9 Okt 2014)
http://www.slideshare.net/verorosso/fotosintesis-1717408(diakses 10 Okt 2014)
www.slideshare.net/atehhumaira/fotosintesis-slide(diakses 12 Okt 2014)
![Page 33: Fotosintesis (anna sherley)](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022070519/58ef6f6c1a28abc62a8b4609/html5/thumbnails/33.jpg)
SEKIAN DAN TERIMA KASIH