Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

KI3061Zeily Nurachman1 Fotosintesis KI3061 Zeily Nurachman.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "KI3061Zeily Nurachman1 Fotosintesis KI3061 Zeily Nurachman."— Transcript presentasi:

1 KI3061Zeily Nurachman1 Fotosintesis KI3061 Zeily Nurachman

2 KI3061Zeily Nurachman2 Fotosintesis Proses sintesis karbohidrat dari CO 2 dan H 2 O yang digerakkan oleh energi cahaya di koroplas Reaksi: CO 2 direduksi menjadi karbon-gula dengan pereduksi H 2 O CO 2 + H 2 O + cahaya → O 2 + (CH 2 O) Percobaan CB van Niel (1941) dengan menggunakan 18 O pada air dan CO 2 tidak dilabel menunjukkan bahwa O 2 yang dihasilkan tidak berasal dari CO 2 melainkan dari air Lebih dari 4 × kJ energi tersimpan bumi per tahun, setara dengan ton karbon terasimilasi menjadi karbohidrat dan materi organik lain

3 KI3061Zeily Nurachman3 Reaksi umum CO H 2 O → [CH 2 O] + H 2 O + O 2 atau CO H 2 A → [CH 2 O] + H 2 O + 2A

4 KI3061Zeily Nurachman4 Kloroplas Ditemukan dibawah permukaan daun (sel mesofil) Tiap sel mengandung 20 – 50 organel Mirip mitokohodria, punya DNA sendiri Dikelilingi oleh 2 membran: membran luar permeabel terhadap ion dan molekul kecil dan membran dalam dibungkus kompartemen internal Kompartemen internal: mengandung tilakoid/grana (reaksi terang) dan stroma (reaksi gelap) Kloroplas berevolusi dari unisel sianobakteri (alga biru– hijau) Prokariot yang mampu berfotosintesis (misalnya bakteri rodhopsin) tidak memiliki kloroplas tetapi punya struktur membran yang mempunyai peran mirip dengan membran kloroplas

5 KI3061Zeily Nurachman5

6 KI3061Zeily Nurachman6 1.Reaksi terang (reaksi yang digerakkan oleh foton). Energi sinar matahari digunakan untuk oksidasi fotokimia H 2 O menjadi O 2. Elektron yang dihasilkan dipakai untuk mereduksi NADP + menjadi NADPH. Fotofosforilasi untuk sintesis ATP. 2.Reaksi gelap (reaksi asimilasi karbon). Sintesis karbohidrat dari CO 2 dan H 2 O dengan memakai energi hasil reaksi terang (Siklus Calvin). Tahap reaksi fotosintesis

7 KI3061Zeily Nurachman7 Reaksi terang

8 KI3061Zeily Nurachman8 Energi foton Persamaan Plank: E = h = h c/ ; dimana h (tetapan Plank), 6,626 × Js, c (kecepatan cahaya), 2,99 × 10 8 m/s, dan (panjang gelombang) 1 mol foton (6,02 × ) = 1 einstein Untuk mensintesis 1 mol ATP perlu 30 kJ/mol Jika foton berasal dari cahaya tampak (400–700 nm), maka energi 1 mol foton berkisar antara 170–300 kJ

9 KI3061Zeily Nurachman9 Pigmen penangkap foton

10 KI3061Zeily Nurachman10

11 KI3061Zeily Nurachman11

12 KI3061Zeily Nurachman12 Absorbsi pigmen penangkap foton

13 KI3061Zeily Nurachman13 Eksitasi oleh cahaya mengakibatkan pemisahan muatan listrik dan menginisiasi reaksi redoks Klorofil bertindak sebagai corong penyerap foton

14 KI3061Zeily Nurachman14 Mekanisme pemanenan foton Absorbsi cahaya mengakibatkan elektron pada orbital p dalam sistem ikatan rangkap terkonjugasi akan tereksitasi dari keadaan dasar ke keadaan berenergi tinggi (tereksitasi) Sistem transfer energi: 1.Pada saat elektron kembali ke keadan dasar, energi ditransfer ke molekul lain sehingga molekul ini tereksitasi 2.Elektron berenergi tinggi dipakai oleh molekul lain yang kekurangan elektron

15 KI3061Zeily Nurachman15 Aliran elektron yang digerakkan oleh foton

16 KI3061Zeily Nurachman16

17 KI3061Zeily Nurachman17 MCB 1601

18 KI3061Zeily Nurachman18 Reaksi pada fotosistem PSII (Fotosistem II, P 680 ), kla = klb, untuk oksidasi air 2 H 2 O + 4 foton → 4 H + + 4e - + O 2 PSI (Fotosistem I, P 700 ), kla > klb, untuk reduksi NADP + menjadi NADPH 4e foton + 2 H NADP + → 2 NADPH Reaksi keseluruhan: 2 H 2 O + 2 NADP foton → O NADPH + 2 H +

19 KI3061Zeily Nurachman19 Aliran elektron di fotosistem II MCB 1601

20 KI3061Zeily Nurachman20 Aliran elektron di sitokrom bf

21 KI3061Zeily Nurachman21 Aliran elektron di fotosistem I 4 foton diserap, 4 ferredoksin direduksi, dan 2 NADPH dihasilkan

22 KI3061Zeily Nurachman22 Perjalanan elektron dan proton di tilakoid

23 KI3061Zeily Nurachman23 >60% urutan asam amino ATP sintase manusia identik ATP sintase kloroplas jagung, meski 1 milyar tahun berpisah dari kerajaan tanaman dan tumbuhan CF 0 12 subunit, 1 putaran 12 H + lewat dan 3 ATP dihasilkan 4 H + /ATP F 0 10 subunit, 1 putaran 10 H + lewat dan 3 ATP dihasilkan 3,3 H + /ATP Perbedaan ATP sintase

24 KI3061Zeily Nurachman24 Gradien proton Fotosistem II Sitokrom bf 4 foton diserap menghasilkan 1 O 2 dan 4 H + dilepas ke lumen tikaloid 2 plastoquinol dioksidasi, melepas 8 H + ke lumen tikaloid

25 KI3061Zeily Nurachman25 Konversi energi foton ke ATP 12 H + dikembalikan ke stroma oleh ATP sintase → 3 ATP dihasilkan 2 H 2 O + 8 foton + 2 NADP + + ~3 ADP + 3 Pi → O NADPH + 3 ATP 8 foton = 3 ATP (2,7 foton/ATP)

26 KI3061Zeily Nurachman26 Fotofosforilasi lingkar di PS I 4 foton diserap 8H + dipompa, menghasilkan 2 ATP dan tidak ada NADPH

27 KI3061Zeily Nurachman27 Inhibitor reaksi terang Herbisida: –Diuron dan atrazine: terikat ke subunit D1 PSII menghambat pembentukan plastoquinol (QH 2 ) –Paraquat: menghambat PSI (menerima e - dari PSI, membuat superoksida dan hidroksi radikal yang merusak ikatan rangkap lipid membran membran)

28 KI3061Zeily Nurachman28

29 KI3061Zeily Nurachman29 Asimilasi CO 2 di tanaman

30 KI3061Zeily Nurachman30 Reaksi gelap Siklus Calvin

31 KI3061Zeily Nurachman31

32 KI3061Zeily Nurachman32

33 KI3061Zeily Nurachman33 Sistem antiport Pi-triosa fosfat

34 KI3061Zeily Nurachman34 Tahap 1: Fiksasi CO 2 Rubisco, ribulosa 1,5-bisfosfat karboksilase/oksigenase Karboksilasi Oksigenasi

35 KI3061Zeily Nurachman35 Fotorespirasi O 2 diserap, CO 2 dilepas, tanpa ada ATP, NADPH, atau metabolit kaya energi dihasilkan Proses konsumsi oksigen oleh tanaman selama fotosintesis, hasil dari kompetisi antara O 2 dan CO 2 untuk pengikatan ke rubisco

36 KI3061Zeily Nurachman36 Tahap 2: Reduksi 3-fosfogliserat menjadi gliseraldehid-3-fosfat

37 KI3061Zeily Nurachman37 Tahap 3: Regenerasi ribulosa 1,5- bisfosfat dari triosa fosfat Jalur pentosa (3C 5 ⇌ 2C 6 + C 3 ) dan glikolisis Reaksi yang berlangsung: –pemindahan gugus keton (transketolasi): ketosa (n) + aldosa (m) → aldosa (n-2) + ketosa (m+2) –Kondensasi aldol (aldolasi): aldosa (n) + DHAP → keton (n+3) –Isomerisasi: C 5 ⇌ C 5

38 KI3061Zeily Nurachman38

39 KI3061Zeily Nurachman39

40 KI3061Zeily Nurachman40

41 KI3061Zeily Nurachman41 Stoikhiometri asimilasi CO 2 pada siklus Calvin

42 KI3061Zeily Nurachman42 Reaksi total fotosintesis 1.Reaksi terang 12 NADP ADP + 18 Pi + 6H foton → 6 O NADPH + 18 ATP + 6 H 2 O 2.Reaksi gelap 6 CO NADPH + 18 ATP + 12 H 2 O → C 6 H 12 O NADP ADP + 18 Pi + 6 H + 3.Total 6 CO H 2 O + 48 foton → C 6 H 12 O O 2

43 KI3061Zeily Nurachman43 Tanaman tropis (jalur C 4 ) Suhu ↑, aktivitas oksigenasi > karboksilasi Harusnya fotorespirasi ↑ Bagaimana tanaman tropis seperti tebu bertahan? Solusi: jalur C 4 Jalur C 4 (oksaloasetat dan malat) yang membawa CO 2 dari sel mesofil ke sel bundel pelepah tempat berlangsungnya fotosintesis

44 KI3061Zeily Nurachman44 Kloroplas tanaman C 4

45 KI3061Zeily Nurachman45 Reaksi gelap: 6 CO NADPH + 30 ATP + 12 H 2 O → C 6 H 12 O NADP ADP + 18 Pi + 6 H + CO 2 (sel mesofil) + ATP + H 2 O → CO 2 (sel bundel pelepah) + AMP 2 Pi + H +


Download ppt "KI3061Zeily Nurachman1 Fotosintesis KI3061 Zeily Nurachman."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google