FOTOSINTESIS

Fotosintesis termasuk kedalam anabolisme dikarenakan proses didalam fotosintesis menyusun molekul kompleks (makanan) dari molekul sederhana pada  bagian  tumbuhan  yang  mengandung  klorofil  dengan bantuan cahaya matahari.

Hasil utama  fotosintesis: gula  sederhana (glukosa).

Reaksi kimia fotosintesis:

Pigmen Fotosintesis

Zat hijau daun(klorofil) terdapat pada daun dan batang muda, mengandung jaringan bunga karang dan jaringan pagar, pada kedua jaringan ini terdapat kloroplas.

Struktur kloroplas:

1.Membran ganda

2. stroma: cairan yang mengandung enzim tempat pembentukan glukosa dalam proses fotosintesis.

3. tilakoid(jika menumpuk membentuk grana): tempat melekat pigmen untuk menyerap energi cahaya

Fotosistem

Pengertian: suatu unit yang mampu menangkap energi cahaya matahari (foton) yang terdiri atas klorofil a, kompleks antena, dan akseptor elektron.

Fotosistem dibedakan menjadi:

a.Fotosistem I (P700), penyerapan energi cahaya panjang  gelombang 700 nm.

b. Fotosistem II (P680), penyerapan energi cahaya terhadap panjang gelombang 680 nm

fotosintesis berlangsung dalam dua tahap:

1.reaksi  fotokimia atau reaksi terang

•    menggunakan energi cahaya      (melibatkan fotosistem)

•    berlangsung di dalam membran

      tilakoid

•    menghasilkan senyawa ATP dan

      NADPH, O2 

2.reaksi termokimia atau reaksi gelap

•    tidak menggunakan energi cahaya(tidak melibatkan fotosistem)

•    berlangsung di dalam stroma

    menghasilkan glukosa

Reaksi Terang terbagi menjadi 2

1.Reaksi Terang Non Siklik

Aliran elektron non siklik

  1. FS II menangkap cahaya matahari,elektron cahaya matahari tsb tereksitasi ke akseptor primer sehingga FS II kekurangan elektron kemudian menggantikan kekurangan elektron dengan menguraikan molekul air.

2. Elektron dari molekul air kembali tereksitasi menuju akseptor primer melalui transport elektron, yaitu plastokinon menuju sitokrom.

3. Didalam sitokrom, terbentuk ATP yang akan dipakai pada reaksi gelap, selanjutnya menuju plastokinon

4. Rantai transport elektron sampai di FS I, mengisi kekurangan elektron dengan kembali menangkap cahaya matahari

5. Elektron tereksitasi  menuju Feredoksin, enzim  NADP reduktase mensintesisi 4 elektron  H dan  2 NADP menjadi 2NADPH dan  2 H, yang akan digunakan sebagai sumber elektron pada reaksi gelap.

  2H2O + 2NADP --→2NADPH +2H +O2

2.Reaksi terang Siklik

Aliran elektron siklik.

Aliran elektron siklik menggunakan fotosistem I menyerap cahaya matahari sebagai sumber elektron menuju akseptor primer, Siklus elektron dari feredoksin (Fd) kekompleks sitokrom  menghasilkan ATP, kemudian menuju plastosianin dan berlanjut kembali ke P700. 

2. Reaksi Gelap (Siklus Calvin- Benson)

Ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, terdiri dari 3 tahap:

1. Fase fiksasi,CO2 diikat oeh RuBP/ribulose bifosfat , menjadi senyawa 6 karbon . Senyawa 6 karbon ini memecah menjadi 2 fosfogliserat (PGA).

2. Fase reduksi,Masing-masing  PGA menerima  fosfat dari ATP dan menerima hidrogen dari NADPH.  Reaksi ini menghasilkan 12 PGAL (fosfogliseraldehida). 2 molekul PGAL akan membentuk 1 glukosa

3.Fase regenerasi, Dari 12 PGAL, 10 molekul kembali ke tahap awal menjadi RuBP, dan seterusnya RuBP akan mengikat CO2 yang baru.

Faktor yang mempengaruhi laju fotosintesis:

1.Intensitas cahaya

  laju fotosintesis maksimum jika banyak mendapat cahaya

2.Konsentrasi karbondioksida

  CO2 digunakan sebagai bahan fotosintesis

3. Suhu

  Fotosintesis dipengaruhi oleh enzim dan enzim hanya bekerja baik pada suhu optimal, hingga batas toleransi suhu

4.Kadar air

  -kekurangan air akan menyebabkan stomata menutup, sehingga  menghambat penyerapan CO2

  -Air digunakan sebagai bahan untuk fotosintesis

5. Hasil fotosintesis

  Jika kadar karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik, bila kadar karbohidrat bertambah, laju fotosintesis akan berkurang

6. Tahap pertumbuhan