UNIVERSITAS NEGERI PADANG

Presentasi berjudul: "UNIVERSITAS NEGERI PADANG"— Transcript presentasi:

1 UNIVERSITAS NEGERI PADANG
FOTOSINTESIS UNIVERSITAS NEGERI PADANG MARET 2011

2 Apa itu fotosintesis? Bagaimana proses kimia dari fotosintesisi?

3 Photosynthesis 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 Suatu proses anabolisme
Merubah light energy (photons) menjadi energi kimia (makromolekul organik) 6CO H2O  C6H12O O2 glucose SUN photons

4 Kenapa tumbuhan butuh Fotosintesis?

5

6 Proses fotosintesis berlangsung pada:
Tumbuhan tingkat tinggi Tumbuhan pakis Lumut Ganggang hijau, biru, coklat merah Jasat renik Bakteri belerang ungu Bakteri belerang biru

7 REAKSI Tumbuhan 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 Bakteri
CO H2R  CH2O O2 + R H2 S H2 REDUKTOR YANG LEBIH KUAT

8 Where does photosynthesis take place?

9 TUMBUHAN Autotrop: Menghasilkan makanan sendiri. Lokasi: Pada daun
a. stomata b. Sel mesofil Mesophyll Cell Chloroplast Stoma

10 Stomata (stoma) Pores 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)

11

12 Sel Mesofil Nucleus Dinding sel Kloroplas Central Vacuola

13 Kloroplas Organel tepat photosynthesis terjadi. Stroma Outer Membrane
Thylakoid Granum Inner Membrane

14 Karotenoid (kuning, merah, ungu)
Klorofil a Klorofil Klorofil b Pigmen Karotenoid (kuning, merah, ungu) Pigmen pelengkap Fikobilin (biru, merah) P P C

15 Molekul klorofil Berada pada thylakoid membranes.
Mempunyai ion Mg+ pada pusatnya. Pigmen klorofil menyerap energ (photons) dengan menyerap pada panjang gelombang optimum pada biru-420 nm dan merah-660 nm

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

17 Absorption of Chlorophyll
violet blue green yellow orange red Absorption wavelength

18

19 Reaksi fotosintesis Cyclic electron flow Reaksi terang
Non-Cyclic electron flow Reaksi terang Menghasilkan energi dari energi matahari (photons) dalam bentuk ATP dan NADPH. Reaksi fotosintesis Reaksi gelap (daur Calvin) Menggunakan energi (ATP dan NADPH) dari reaksi terang untuk membentuk glukosasugar (glucose).

20

21 Fotosistem I Penyerapannya pada panjang gelombang 700 nm Tidak melepaskan O2 Molekul penerima P700 Fotosistem II Penyerapannya pada panjang gelombang 680 nm Melibatkan pembantukan H2O dan O2 Molekul penerima P680

22 1. Reaksi Terang (Electron Flow)
Terjadi pada membran Thylakoid Selama reaksi terang, ada 2 kemungkinan rute reaksi untuk aliran elektron. A. Cyclic Electron Flow B. Noncyclic Electron Flow

23 A. Cyclic Electron Flow P Terjadi pada membran thylakoid.
Hanya menggunakan fotosistem I P700 - chlorophyll a Menggunakan Electron Transport Chain (ETC) Hanya menghasilkan ATP ADP ATP P

24 A. Cyclic Electron Flow SUN ATP e- produced by ETC Photons
Primary Electron Acceptor e- ATP produced by ETC Photosystem I Accessory Pigments SUN Photons

25 B. Noncyclic Electron Flow
Terjadi pada membran thylakoid Menggunakan PS II and PS I P680 (PSII) - chlorophyll a P700 (PS I) - chlorophyll a Menggunakan Electron Transport Chain (ETC) Menghasilkan O2, ATP dan NADPH

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

27

28 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)

29 Chemiosmosis Proses osmosis kimia Sinteses ATP
Terjadi pada membrane thylakoid. Menggunakan ETC dan ATP synthase (enzyme) untuk membuat ATP. Terjadi Photophosphorylation

30 Calvin Cycle

31 Calvin Cycle Fiksasi karbon (reaksi yang tidak tergantung cahaya).
Tumbuhan C3 (80% of plants on earth). Terjadi dalam stroma. Menggunakan ATP dan NADPH dari reaksi sebelumnya. Menggunakan CO2. Untuk menghasilkan glucose: melewati 6 tahap dan menggunakan 18 ATP dan 12 NADPH.

32 6CO2 6C-C-C-C-C-C 6C-C-C 6C-C-C-C-C (6C) (36C) (30C) C3 12PGA 6ATP
Ribulosa 1,5 biphosfat 12G3P (unstable) 6NADPH 6ATP C-C-C-C-C-C Glucose (6C) (36C) (30C) C3 glucose

33 Calvin Cycle (C3 fixation) -RPP

34 Tahap 2

35 Tahap 3

36 Photorespiration Occurs on hot, dry, bright days. Stomates close.
Fixation of O2 instead of CO2. Produces 2-C molecules instead of 3-C sugar molecules. Produces no sugar molecules or no ATP.

37 Photorespiration Because of photorespiration: Plants have special adaptations to limit the effect of photorespiration. 1. C4 plants 2. CAM plants (Crassulancean Acid Metabolism)

38 Useless metabolism reaction:
Hasil reaksi oksigen ini tidak menghasilkan fiksasi karbon

39 C4 Plants Cuaca panas, aktivitas reaksi Rub menurun.
15% dari tumbuhan (rumput, jagung, sugarcane). Umumnya terjadi pada tumbuhan tropis Pada reaksi terang terjadi pada mesophyll cells.

40 C4 Plants Mesophyll Cell Bundle Sheath Cell C3 CO2 C-C-C PEP C-C-C-C
Malate ATP Bundle Sheath Cell C-C-C Pyruvic Acid C-C-C-C CO2 C3 Malate Transported glucose Vascular Tissue

41

42 CAM Plants Cuaca panas dan lingkungan yang kering.
5% dari tumbuhan (kaktus dan nenas). Stomata tertutup sepanjang siang hari. Stomata terbuka sepanjang malam. Reaksi terang terjadi pada siang hari. Calvin Cycle terjadi tanpa adanya CO2.

43 CAM Plants Stomata tertutup mengurangi kehilangan air.
Mengurangi kehilangan air dengan cara asimilasi karbon pada malam hari

44 CAM Plants Night (Stomates Open) Day (Stomates Closed) Vacuole C-C-C-C
Malate CO2 C3 C-C-C Pyruvic acid ATP PEP glucose

45 Question: Why would CAM plants close their stomates during the day?

46 Faktor eksternal CO2 lingkungan
Cahaya: intensitas cahaya, panjang gelombang, fotoperiodisitas Suhu Air Oksigen Nutrisi

47 CO2 lingkungan

48 Panjang gelombang

49 Intensitas cahaya (Tipe C3)

50 Intensitas cahaya (Tipe C4)

51 Suhu: aktivitas enzim fotosintesis
rubisco

52 Air

53 Oksigen= fotorespirasi, pada C3
CO2 RuBP O2 C3 cycle glycolate glycine glycerate PGA Triose-P

54 Nutrisi

55 TUGAS BUATLAH MEKANISME REAKSI SINTESIS SUKROSA DAN PATI DARI METABOLIT RPP - Jelaskan perbedaan antara daur Calvin (C3) dan Hatch-Slac (C4).

56 THANKS