Nafi Ananda Utama S Susilo Dewi Innaka Ageng R

1. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis dan Respirasi Nafi Ananda Utama S Susilo Dewi Innaka Ageng R

2. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA

3. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis

4. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis Fotosintesis – suatu proses dimana karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) digunakan untuk menghasilkan  karbohidrat dan dengan adanya cahaya matahari dan khlorofil akan melepaskan oksigen (O2); hasil bersihnya adalah energi cahaya (radiant energy) diubah menjadi energi kimia dalam bentuk senyawa karbon ( karbohidrat).   cahaya 6H2O* + 6CO2 C6H12O6 + 6O2*

5. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis Translocation of sugar from source to sink

6. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis khloroplas – plastida hijau tempat fotosintesis berlangsung.Khlorofil – pigmen tanaman berwarna hijau di dalam khloroplas yang menyerap cahaya yang diperlukan untuk fotosintesistilakoid - berbentuk pipih, membran seperti kantong di dalam khloroplas; mengandung khlorofil.granum (jm.grana) – tumpukan tilakoid.stroma lamellae (jm. stroma lamella) – membran berbentuk pipa yang menghubungkan grana di dalam khloroplas.stroma – matriks cair dari khloroplas  

7. Potongan melintang Khloroplas chlorophyll Stroma Lamella thylakoid Granum stroma

8. Fotosintesis Sintesis Khlorofil

9. Fotosintesis Unsur Hara Utama & FS • N - khlorofil, asam amino, protein • Mg - khlorofil, ATP, co-factor • Fe – sintesis khlorofil, transport elektron • Zn - sintesis khlorofil, co-factor • Mn – oksidasi air & evolusi O2, co-factor • Cl - oksidasi air & evolusi O2 • Cu – transport elektron • K – gerakan stomata, co-factor • P - gula-P, ATP

10. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis Iron chlorosis

11. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis Reaksi ini berlangsung dalam dua reaksi terpisah Reaksi Terang – reaksi yang menggunakan air dan cahaya matahari serta melepaskan oksigen.                           Juga disebut sebagai Hill Reaction.  Reaksi Gelap - reaksi yang menggunakan karbon dioksida dan menghasilkan karbohidrat.                           Juga disebut Calvin-Benson Cycle atau Photosynthetic Carbon Reduction (PCR) Cycle.

12. Fotosintesis Reaksi Terang thylakoid Reaksi Gelap stroma

13. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Fotosintesis REAKSI BIOKIMIA FOTOSINTESIS – TANAMAN C-3

14. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA REAKSI TERANGDi dalam membram tilakoid pada granum, air dipecah untuk menghasikan oksigen (dilepas sebagai hasil antara), elektron (e-) dan ion hidrogen (H+). Setiap elektron kemudian diserap oleh khlorofil, yang juga menyerap cahaya (energi radiasi) untuk menjadikan elektron “kaya energi”.  Elektron yang telah “diperkaya” akan lepas dari khlorofil menuju “electron carriers” dalam rantai transpor elektron.  Selama elektron ditransport, dihasilkan gradien energi (menggunakan H+) yang mengakibatkan enzim (ATPase) dapat membuat ATP.  Pada saat elektron mencapai akhir rantai, akan ditangkap oleh NADP+ yang bertindak sebagai pembawa elektron terakhir yang akan menggunakan sisa energi didalam elektron untuk mengahsilkan NADPH.  Jadi, energi radiasi (mis. light) digunakan untuk menghasilkan energi kimia metabolik (ATP and NADPH).  “HEBAT", tanaman telah membuat energi kimia dari energi cahaya ! Tetapi masih ada masalah.  ATP dan NADPH berumur pendek dan tidak mudah disimpan atau diangkut ke tempat yang memerlukan.  Tanaman harus menemukan cara untuk menyelamatkan energi ini dan untuk ini diperlukan Reaksi Gelap.

15. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA REAKSI GELAPEnzim yang penting (ribulose-bisphosphate carboxylase atau rubisco) akan menggabungkan gula 5-C dengan molekul CO2 untuk menghasilkan senyawa dengan 6-C yang kemudian segera pecah menjadi 2 buah gula dg 3-C.  Gula ini tidak begitu berguna bagi tanaman shg melalui serangkaian reaksi akan diubah menjadi gula lain yg disebut triose phosphates.  Proses ini memerlukan energi metabolik, yang diambil dari ATP and NADPH yang dihasilkan melalui Reaksi Terang.   Triose phosphate digunakan untuk menghasilkan glukosa dan gula lainnya atau disimpan dalam bentuk gula pati.  Akhirnya, “Benar-benar HEBAT" , tanaman telah menghasilkan bentuk energi kimia yang stabil, mudah diangkut dan disimpan yaitu gula.   Untuk keberlanjutan siklus ini, beberapa triose phosphate harus digunakan untuk diubah menjadi gula 5-C, dan ini juga memerlukan energi dalam bentuk ATP yang disuplai dari Reaksi Terang.  Reaksi Gelap akan terus berjalan sepanjang Reaksi Terang tetap mensuplai dengan energi dalam bentuk ATP dan NADPH, jadi Reaksi Gelap hanya terjadi pada siang hari !

16. TANAMAN C4 Siang hari- stomata membuka          - CO2 difiksasi menjadi senyawa asam dg 4- carbon (4 PEP) di dalam sel mesofil          - senyawa 4-carbon bergerak menuju bundle sheath cells dan melepaskan C02 untuk melakukan reaksi GelapMalam hari- stomata menutup 

17. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA Siang Malam 4C acid 4C acid CO2 CO2 CO2 PEPcase 3C 3C TANAMAN CAM (Crassulacean Acid Metabolism Plants) Malam - stomata membuka            - C02 difikasi menjadai senyawa asam dg 4-carbon (malate) dan disimpan di dalam vakuola sel mesofil sampai hari berikutnya   Siang   - stomata menutup (untuk menghemat air selama hari panas)            - senyawa dg 4-carbon dipecah untuk melepaskan C02 dan masuk kedalam Reaksi Gelap.

18. MUHAMMADIYAH UNIVERSITY OF YOGYAKARTA C3, C4 and CAM Plants C3 PlantsC4 Plants CAM Plants cotton sorghum cactus ricecorn pineapple spinachsugarcane jade plant lettuceSt. Augus. grassSansevieria carrot crabgrass Agave petunia pigweed appleRussian thistle quackgrass cocklebur beans