PHOTOSYNTHESIS

Photosynthesis 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 anabolisme, endergonik, carbon dioxida (CO2) proses yang menggunakan energi cahaya (photon) dan air (H2O) untuk menghasilkan molekul organik (glucose). 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 glucose SUN photon

Struktur Daun Umumnya FS terjadi pada lapisan palisade. Pertukaran gas antara CO2 dan O2 terjadi melalui stomata Palisade Spongy

Stomata (stoma) Pori-pori pada permukaan daun, in a plant’s cuticle through which water and gases are exchanged between the plant and the atmosphere. Oxygen (O2) Guard Cell Carbon Dioxide (CO2)

Struktur Kloroplas Membran bagian dalam thylakoid. Bagian yang menebal disebut thylakoids. Satu grup thylakoid disebut granum. (jamak – grana) Stroma cairan disekitar (yang meyelimuti) thylakoids.

Chloroplast Organelle where photosynthesis takes place. Stroma Outer Membrane Thylakoid Granum Inner Membrane

Thylakoid Thylakoid Membrane Granum Thylakoid Space

Molekul Klorofil Terdapat pada membran thylakoid. Terdapat Mg++ pada pusat. Pigmen klorofil menangkap energi cahaya (photon) dengan menyerap panjang gelombang tertentu (biru-420 nm dan merah -660 nm yang paling penting). Tumbuhan tampak hijau ?

Klorofil 10/06/2018

Pigmen Klorofil A merupakan pigmen FS yang paling penting. Pigmen lain disebut antena atau pigmen tambahan juga terdapat di dalam daun. Klorofil B Carotenoids (oranye/ merah) Xanthophylls (kuning / coklat) Pigmen ini terbenam di dalam membran kloroplas yang disebut photosystems.

Panjang gelombang Cahaya (nm) 400 500 600 700 Short wave Long wave (more energy) (less energy)

Absorpsi oleh Klorofil violet blue green yellow orange red Absorption wavelength

Reaksi Redox Transfer satu atau lebih elektron dari satu reaktan ke yang lain Dua jenis: 1. Oxidasi 2. Reduksi

Reaksi Oksidasi 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 Hilangnya elektron dari satu senyawa Atau bertambahnya oksigen pada suatu senyawa. Oxidation glucose 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2

Reaksi Reduksi 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 Bertambahnya elektron pada suatu senyawa Atau hilangnya Oxygen dari suatu senyawa. Reduction glucose 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2

Tahapan Photosynthesis Two main parts (reactions). 1. Reaksi Cahaya atau Reaksi yang tergantung cahaya Menghasilkan energi dari energi cahaya (photon) dalam bentuk ATP dan NADPH.

Tahapan Photosynthesis Siklus Calvin atau Tidak tergantung cahaya atau Fikasasi Carbon atau Fixation C3 Menggunakan energy (ATP and NADPH) dari reaksi cahaya untuk membuat gula (glucose).

1. Reaksi Cahaya (Aliran Elektron) Berlangsung di membran Thyllakoid Selama Reaksi Cahaya, dua jalur aliran elektron. A. Aliran elektron siklik B. Aliran elektron nonsiklik

A. Aliran Electron Siklik Terjadi di membran thylakoid. Menggunakan hanya Photosystem I P700 reaction center- chlorophyll a Menggunakan Rantai Transport Elektron (RTE). Hanya menghasilkan ATP ADP + ATP P

A. Aliran Elektron Siklik P700 Primary Electron Acceptor e- ATP produced by ETC Photosystem I Accessory Pigments SUN Photons

B. Aliran Elektron Nonsiklik Berlangsung di Thyllakoid membran Menggunakan PS II dan PS I P680 rxn center (PSII) - chlorophyll a P700 rxn center (PS I) - chlorophyll a Menggunakan rantai Transport Elektron Menghasilkan O2, ATP dan NADPH

B. Aliran Elektron Nonsiklik P700 Photosystem I P680 Photosystem II Primary Electron Acceptor ETC Enzyme Reaction H2O 1/2O2 + 2H+ ATP NADPH Photon 2e- SUN

B. Aliran Elektron Nonsiklik ADP +  ATP NADP+ + H  NADPH Oxygen berasal dari peruraian H2O, bukan CO2 H2O  1/2 O2 + 2H+ P (Reduced) (Reduced) (Oxidized)

Chemiosmosis Mendorong synthesis ATP Berlangsung membran thylakoid. Menggunakan RTE dan ATP synthase (enzyme) untuk membuat ATP. Photophosphorylasi: addition of phosphate ke ADP untuk membuat ATP.

Chemiosmosis ADP + P ATP PS II PS I E T C Thylakoid Space H+ H+ ATP Synthase high H+ concentration H+ ADP + P ATP PS II PS I E T C low H+ Thylakoid Space SUN (Proton Pumping)

Siklus Calvin Fikasai Carbon (tidak tergantung cahaya ). Tumbuhan C3 (80% tumbuhan di bumi). Berlangsung di stroma. Menggunakan ATP dan NADPH dari reaksi cahaya. Menggunakan CO2. Untuk menghasilkan glukosa: Perlu 6 putaran dan menggunakan 18 ATP dan 12 NADPH.

Chloroplast Stroma Outer Membrane Thylakoid Granum Inner Membrane

Siklus Calvin ( Fiksasi C3) 6CO2 6C-C-C-C-C-C 6C-C-C 6C-C-C-C-C 12PGA RuBP 12G3P (unstable) 6NADPH 6ATP C-C-C-C-C-C Glucose (6C) (36C) (30C) C3 glucose