Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Was ist angesagt?
Was ist angesagt? (20)
Andere mochten auch
Andere mochten auch (20)
Ähnlich wie Fotosintesis ppt
Ähnlich wie Fotosintesis ppt (20)
Fotosintesis ppt
- 1. FOTOSINTESIS Proses yang mengubah energi matahari menjadi energi kimia
- 2. • Fotosintesis terjadi di kloroplas • Daun pada tanaman merupakan tempat utama terjadinya fotosintesis Leaf cross section Vein Mesophyll CO2 O2 Stomata
- 3. Light energy ECOSYSTEM Energi mengalir ke Photosynthesis dalam suatu ekosistem CO2 + H2O in chloroplasts Organic + O2 Cellular respiration molecules sebagai cahaya in mitochondria matahari dan meninggalkannya dalam bentuk panas ATP powers most cellular work Heat energy
- 4. 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
- 5. Light Chloroplast NADP+ RuBP ADP 3-PGA +P Light Calvin reactions cycle Ele c tro ns G3P Cellular respiration Cellulosse Starch Other organic compounds
- 6. Persamaan Fotosintesis • Fotosintesis 6CO2 +6H20 + light → C6H1206 + 6O2
- 7. Pada fotosintesis Reduksi CO2 menjadi karbohidrat melalui oksidasi carrier energi (ATP, NADPH) Reaksi terang memberi energi pada carrier Reaksi gelap (siklus Calvin) menghasilkan PGAL (phosphoglyceraldehyde) Fotosintesis terdiri dari dua proses yaitu -Reaksi terang -Siklus Calvin
- 9. Struktur kloroplas Mesophyll • Tilakoid adalah sistem membran dalam kloroplas Chloroplast (tempat terjadinya reaksi terang). Memisahkan 5 µm kloroplas menjadi ruang tilakoid dan stroma Outer • Grana kumpulan tilakoid membrane Thylakoid Thylakoid Intermembrane dalam kloroplas Stroma Granum space Inner space membrane • Stroma: daerah cair antara tilakoid dan membran dalam tempat terjadi siklus Calvin 1 µm
- 10. cahaya • Energi elektromagnetik bergerak dalam bentuk gelombang • Terdapat hubungan yang berbalik antara panjang gelombang dengan energi • Panjang gelombang tinggi maka energi rendah
- 11. Spektrum tampak -termasuk warna-warna cahaya yang dapat kita lihat -termasuk panjang gelombang yang menjalankan fotosintesis
- 12. Pigmen -Substansi yang menyerap cahaya tampak -Menyerap kebanyakan panjang gelombang tetapi paling sedikit menyerap panjang gelombang hijau Pigmen Klorofil a Klorofil b Karotenoid Karotene Xantofil
- 14. • Spektrum aksi pigmen – Efektivitas relatif panjang gelombang yang berbeda dalam menjalankan fotosintesis (measured by O2 release) Rate of photosynthesis Action spectrum. Plot antara kecepatan fotosintesis vs panjang gelombang. Sepktrum aksi mewakili spektrum absorpsi klorofil a tetapi tidak benar-benar tepat. Hal ini karena penyerapan cahaya oleh pigmen aksesoris seperti klorofil b dan karotenoid.
- 15. • Spektrum aksi fotosintesis – Ditunjukkan oleh Theodor W. Engelmann Aerobic bacteria Filament of alga 400 500 600 700 Engelmann‘s experiment. Tahun 1883, Theodor W. Engelmann menyinari alga filamen dengan cahaya yang telah dilewatkan ke prisma, sehingga segmen yang berbeda dari alga mendapat panjang gelombang yang berbeda. Digunakan bakteri aerob yang terkonsentrasi dekan sumber oksigen untuk menentukan segmen alga yang paling banyak mengeluarkan O2. Bakteri berkumpul dalam jumlah besar disekitar alga yang mendapat cahaya biru-violet dan merah. cahaya biru-violet dan merah paling efektif dalam fotosintesis
- 16. Klorofil a • Klorofil a adalah pigmen yang secara langsung berpartisipasi dalam reaksi terang • Pigmen lain menambahkan energi ke klorofil a • Penyerapan cahaya meningkatkan elektron ke orbital energi yang lebih tinggi
- 17. • Klorofil tereksitasi oleh cahaya • Saat pigmen menyerap cahaya – Klorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil Excited e– state Energy of election Heat Photon (fluorescence) Ground Photon Chlorophyll state molecule
- 18. Fotosistem • Kumpulan pigmen dan protein yang berasosiasi dengan membran tilakoid yang memanen energi dari elektron yang tereksitasi • Energi yang ditangkap ditransfer antara molekul fotosistem sampai mencapai molekul klorofil pada pusat reaksi
- 19. • Pada pusat reaksi terdapat 2 molekul – Klorofil a – Akseptor elektron primer • Pusat reaksi klorofil dioksidasi dengan hilangnya elektron melalui reduksi akseptor elektron primer • Terdapat fotosistem I dan II • Membran tilakoid – Terdapat 2 tipe fotosistem yaitu fotosistem I dan II
- 20. 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
- 21. Nonsiklik Menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen
- 22. Aliran siklik – Hanya fotosistem I yang digunakan – Hanya ATP yang dihasilkan
- 23. Reaksi terang dan kemiosmosis: Organisasi membran tilakoid H2O CO2 LIGHT NADP+ ADP CALVIN LIGHT CYCLE REACTOR ATP NADPH STROMA O2 [CH2O] (sugar) (Low H+ concentration) Cytochrome Photosystem II complex Photosystem I Light NADP+ 2 H+ reductase 3 Fd NADP+ + 2H+ NADPH + H+ Pq Pc 2 H2O 1 ⁄2 O2 THYLAKOID SPACE 1 2 H+ +2 H+ (High H+ concentration) To Calvin cycle ATP Thylakoid synthase STROMA membrane ADP (Low H+ concentration) ATP P H +
- 24. 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
- 25. Siklus Calvin H2O CO2 Light Input NADP+ 3 (Entering one ADP CALVIN CO2 at a time) LIGHT REACTION CYCLE ATP NADPH Phase 1: Carbon fixation Rubisco O2 [CH2O] (sugar) 3 P P Short-lived intermediate 6 P 3 P P Ribulose bisphosphate 3-Phosphoglycerate (RuBP) 6 ATP 6 ADP 3 ADP CALVIN CYCLE 6 P P 3 ATP 1,3-Bisphoglycerate 6 NADPH Phase 3: Regeneration of 6 NADPH+ the CO2 acceptor 6 P (RuBP) 5 P (G3P) 6 P Glyceraldehyde-3-phosphate Phase 2: (G3P) Reduction 1 P G3P Glucose and (a sugar) other organic Output compounds
- 26. Siklus Calvin • Dimulai dari CO2 dan menghasilkan Glyceraldehyde 3- phosphate • Tiga bagian siklus Calvin menghasilkan 1 produk molekul • Tiga tahap – Fiksasi karbon – Reduksi CO2 – Regenerasi RuBP
- 27. 1 Sebuah molekul CO2 dikonversi dari bentuk inorganiknya menjadi molekul organik (fixation) melalui pengikatan ke gula 5C (ribulose bisphosphate atau RuBP). – Dikatalisasi oleh enzim RuBP carboxylase (Rubisco). • Bentuk gula 6C pecah menjadi 3- phosphoglycerate
- 28. 2 Tiap molekul 3- phosphoglycerate menerima tambahan grup fosfat membentuk 1,3- Bisphosphoglycerate (fosforilasi ATP) • NADPH dioksidasi dan elektron yang ditransfer ke 1,3- Bisphosphoglycerate memecah molekul dengan tereduksi menjadi Glyceraldehyde 3- phosphate
- 29. 3 Tahap terakhir dari siklus ini adalah regenerasi RuBP • Glyceraldehyde 3- phosphate dikonversi menjadi RuBP melalui sebuah seri reaksi yang melibatkan fosforilasi molekul oleh ATP
- 30. Tanaman C4 • Tanaman C4 meminimalkan keperluan fotorespirasi – dengan cara menggabungkan CO2 ke dalam senyawa empat karbon di sel mesofil • Senyawa empat karbon tersebut – Dieksport ke sel berkas pembuluh, dimana CO2 dilepaskan yang digunakan dalam siklus Calvin
- 31. • Anatomi daun C4 dan jalur C4 Mesophyll cell Mesophyll Photosynthetic cell CO CO2 2 PEP carboxylase cells of C4 plant Bundle- leaf sheath cell Oxaloacetate (4 C) PEP (3 C) Vein ADP (vascular tissue) Malate (4 C) ATP C4 leaf anatomy Bundle- Pyruate (3 C) Sheath cell CO2 Stoma CALVIN CYCLE Sugar Vascular tissue
- 32. • Tanaman CAM – Membuka stomatanya pada malam hari, menggabungkan CO2 ke dalam asam organik • Selama siang hari, stomata tertutup – CO2 dilepaskan dari asam organik untuk digunakan dalam siklus Calvin
- 33. • Jalur CAM mirip dengan jalur C4 Sugarcane Pineapple C4 CAM CO2 CO2 Mesophyll Cell Night Organic acid 1 CO2 incorporated Organic acid into four-carbon Bundle- organic acids sheath cell (carbon fixation) Day (a) Spatial separation of (b) Temporal separation of steps. In C4 plants, CALVIN 2 Organic acids CALVIN steps. In CAM plants, carbon fixation and the CYCLE release CO2 to CYCLE carbon fixation and the Calvin cycle occur in Calvin cycle Calvin cycle occur in the different same cells Sugar Sugar types of cells. at different times.