FOTOSINTESIS Adinda Nurul Huda M, SP, MSi

Dimana fotosintesis berlangsung ?

Struktur kloroplas Chloroplast Mesophyll 5 µm Outer membrane Intermembrane space Inner Thylakoid Granum Stroma 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

-Substansi yang menyerap cahaya tampak 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 ADP + P RuBP 3-PGA reactions Calvin cycle Electrons 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) 2H20 2H2 + O2 + energi light ADP NADP+ + P Electron H+ ADP NADP+ + P 2NADPH2 ATP

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

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: LIGHT REACTOR NADP+ ADP ATP NADPH CALVIN CYCLE [CH2O] (sugar) STROMA (Low H+ concentration) Photosystem II H2O CO2 Cytochrome complex O2 1 1⁄2 2 Photosystem I Light THYLAKOID SPACE (High H+ concentration) Thylakoid membrane synthase Pq Pc Fd reductase + H+ NADP+ + 2H+ To Calvin cycle P 3 H+ 2 H+ +2 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