fotosintesis

1

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings

PowerPoint Lectures for

Biology, Seventh Edition

�eil Campbell and Jane Reece

Lectures by Chris Romero

Fotosintesis


• Fotosintesis

– Merupakan proses pengubahan energi

matahari menjadi energi kimia.

2


• Seluruh tumbuhan dan organisme autotrof

(yang dapat memproduksi makanan sendiri)

– Merupakan produsen bagi biosfer (lapisan

bumi yang ditinggali organisme).


• Tumbuhan merupakan fotoautotrof

– Mereka menggunakan energi matahari untuk

membuat molekul organik dari air dan

karbondioksida.

Gambar 1

3


• Fotosintesis

– Terjadi pada tumbuhan, alga, protista tertentu,

dan beberapa prokariot.Organisme ini menggunakan energi cahaya

untuk mengawali pembentukan molekul-

molekul organik dari karbondioksida dan air.

Mereka tidak hanya menyuplai diri mereka

sendiri tapi juga seluruh dunia. (a) Di daratan,

tumbuhan menjadi produsen utama makanan,

diperairan, organisme fotosintetik meliputi (b)

Alga multiseluler, (c) beberapa Protista

uniseluler, seperti Euglena, (d) Prokariota yang

disebut cyanobacteria, dan (e) Prokariota

fotosintetik seperti Bakteri Sulfur Ungu yang

menghasilkan sulfur (belerang)(a) Plants

(b) Alga multiseluler

(c)Protista Uniseluler10 µm

40 µm(d) Cyanobacteria

1.5 µm(e) Bakteri Sulfur

Ungu

Gambar 2


• Heterotrof

– Mendapatkan materi organik dari organisme

lain.

– Merupakan konsumen pada biosfer.

4


• KONSEP PENTING: Fotosintesis merupakan

proses pengubahan energi matahari menjadi

energi kimia.


• Daun pada tumbuhan

– Tempat utama fotosintesis

Jaringan Pengangkut

Sayatan melintang daun

Gambar 3

Mesofil

CO2 O2Stomata

5


• Kloroplas

– Organel tempat terjadinya fotosintesis

– Di dalamnya ada tilakoid dan grana

Kloroplas

Mesofil

5 µm

Membran luar

Ruang antara membran

Membran dalam

Ruang dalam

tilakoid

Tilakoid

GranumStroma

1 µm

Kloroplas: Tempat Fotosintesis pada Tumbuhan

Gambar 4


Reaksi Kimia Fotosintesis

• Reaksi kimia fotosintesis dapat diringkas

menjadi

6 CO2 + 12 H2O + Energi cahaya→ C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2 O

6


Penguraian Air

• Kloroplas menguraikan air menjadi

– Hidrogen dan oksigen, dengan melibatkan

elektron yang berasal dari hidrogen sehingga

terbentuk molekul gula

6 CO2 12 H2OBahan baku (reaktan):

Produk: C6H12O6

6

H2O

6

O2

Gambar 5


Dua Tahapan pada Fotosintesis

• Fotosintesis terdiri atas dua proses

– Reaksi terang

– Siklus Calvin (reaksi gelap)

7


• Reaksi terang

– Terjadi di grana

– Proses meliputi penguraian air, pelepasan

oksigen, dihasilkan ATP, dan pembentukan

NADPH


• Siklus Calvin

– Terjadi di stroma

– Membentuk gula dari karbondioksida,

menggunakan ATP sebagai sumber energi

dan NADPH

8


• Ringkasan Fotosintesis

H2O CO2

Cahaya

REAKSI

TERANG

SIKLUS

CALVIN

Kloroplas

[CH2O]

(gula)

NADPH

NADP +

ADP

+ P

O2Gambar 6

ATP


• KONSEP PENTING: Reaksi terang mengubah

energi matahari menjadi energi kimia (ATP dan

NADPH)

9


The �ature of Sunlight

• Cahaya

– Merupakan suatu bentuk energi

elekomagnetik, yang merambat dalam

gelombang


• Panjang gelombang

– Merupakan jarak antara puncak gelombang

– Menentukan tipe energi elektromagnetik

10


• Spektrum elektromagnetik

– Merupakan keseluruhan jangkauan energi

elektromagnetik atau radiasi

Sinar

gamma X-rays UV InfraredMicro-

waves

Radio

waves

10–5 nm 10–3 nm 1 nm 103 nm 106 nm1 m

106 nm 103m

380 450 500 550 600 650 700 750 nm

Cahay tampak

Panjang gelombang lebih pendek

Energi lebih tinggi

Panjang gelombang lebih panjang

Energi lebih rendahGambar 7


• Spektrum cahaya tampak

– Meliputi warna-warna cahaya yang dapat kita

lihat

– Termasuk panjang gelombang yang terlibat

dalam fotosintesis

11


Pigmen Fotosintesis: Penerima Cahaya

• Pigmen

– Merupakan zat yang menyerap cahaya tampak


Memantulkan cahaya, termasuk warna yang kita

lihat

Cahaya

Cahaya dipantulkan

Kloroplas

Cahaya yang diserap Granum

Cahaya yang

diteruskan

Gambar 8

12


• Penyerapan spektrum-spektrum (spektra) oleh

tiga tipe pigmen di kloroplasTiga ekperimen berbeda menguji cahaya dengan panjang gelombang berapa yang penting

bagi fotosintesis. Hasil diperlihatkan di bawah.

EXPERIMENT

RESULTSA

bso

rptio

n o

f P

en

ye

rap

an

ca

ha

ya

ole

h

pig

me

n d

i klo

rop

las

Klorofil a

(a) Penyerapan spektra. Tiga kurva memperlihatkan panjang gelombang cahaya terbaik yang diserap

oleh tiga tipe pigmen yang ada di kloroplas

Panjang gelombang cahaya (nanometer)

Klorofil b

Karotenoid

Gambar 9


• Klorofil a

– Merupakan pigmen utama dalam fotosintesis

• Klorofil b

– Merupakan pigmen aksesori (pendamping)

13


• Pigmen aksesori lainnya

– Menyerap panjang gelombang cahaya

berbeda dan menghantarkan energi ke klorofil

a


• KONSEP PENTING: Siklus Calvin

menggunakan ATP dan NADPH untuk

mengubah CO2 menjadi gula

• Siklus Calvin

– Serupa dengan siklus asam sitrat

– Terjadi di stroma

14


• KONSEP PENTING: mekanisme alternatif dari

pengikatan karbon terjadi pada tumbuhan yang

hidup di daerah kering/panas


Pentingnya Fotosintesis: Ringkasan

• Ringkasan Fotosintesis

Reaksi Terang: :

• Dilakukan oleh molekul dalam

membran tilakoid

• Mengubah energi cahaya menjadi

energi kimia (ATP dan NADPH)

• Menguraikan H2O dan melepaskana

O2 ke atmosfer

Reaksi Siklus Calvin:

• Terjadi di stroma

• Menggunakan ATP dan NADPH

untuk mengubah CO2 menjadi gula

G3P

• Mengembalikan ADP, posfat

anorganik, dan NADP+ ke reaksi

terang

O2

CO2H2O

Light

Reaksi Terang Siklus Calvin

NADP+

ADP

ATP

NADPH

+ P 1

RuBP 3-Phosphoglycerate

Asam amino

Asam lemak

Tepung

(disimpan)

Sukrosa (dilepaskan)

G3P

Rantai Transpor Elektron

Kloroplas

Gambar 10

fotosintesis

Documents

pearson education

energi lebih tinggi

energi cahaya c6h12o6

h2 o copyright

pigmen fotosintesis

o2 ch2o gula copyright

reaksi terang terjadi

dan beberapa prokariot