FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN - ElrinAlria

Metabolisme

  • Metabolisme adalah seluruh rangkaian reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel makhluk hidup. Metabolisme terdiri atas dua proses , yaitu anabolisme dan katabolisme. 
  • Anabolisme adalah serangkaian reaksi kimia berupa proses penyusunan zat kompleks dari zat yang lebih sederhana. 
  • Katabolisme adalah kebalikan dari anabolisme yakni zat kompleks serangkaian reaksi kimia berupa proses pemecahan zat kompleks menjadi zat lebih sederhana yang disertai dengan pelepasan energi 
FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN


Fotosintesis

  1. Fotosintesis Adalah proses pembentukan karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar matahari. 
  2. Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis karena mempunyai sel-sel yang mengandung klorofil (zat hijau daun). Terdiri dari 2 tahap :
  • Reaksi Terang (fotolisis) 
  • Reaksi Gelap (fiksasi karbon) 
FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN


Reaksi terang

Reaksi terang terjadi jika ada cahaya, misalnya cahaya matahari. Energi dtangkap olaeh klorofil dan digunakan untuk memecah molekul air, dan pemecahan ini disebut fotolisis.Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH. 

Proses Reaksi terang
  1. Foton menumbuk molekul pigmen (klorofil) → elektronx tereksitasi→ energi yg timbul ditransfer ke molekul pigmen lainx sampai ke pusat reaksi→ elektron yg tereksitasi ditangkap akseptor primer. 
  2. Suatu enzim memecah molekul H2O menjadi 2H+ dan 1 atom O yg selanjutx berikatan dg atom O lainnya membentuk O2. Elektron yg terekstrak menggantikan elektron pd molekul klorofil pusat reaksi yg telah ditangkap akseptor primer. 
  3. Elektron terfotoeksitasi dr akseptor primer fotosistem II mengalir ke fotosistem I melalui rantai transpor elektron yg terdiri dr molekul plastokinon (Pq), sitokrom, plastosianin (Pc). 
  4. Ketika menuruni rantai transpor elektron, energi yg dipancarkan digunakan utk sintesis ATP dlm membran tlakoid, melalui fosforilasi molekul ADP. Aliran elektron nonsiklik ini disebut jg fotofosforilasi siklik. 
  5. Elektron selanjutnya ditangkap oleh pusat reaksi fotosistem I, yg sblmx telah ditinggalx oleh elektron pusat reaksi yg terfotoeksitasi oleh energi cahaya lalu ditangkap oleh akseptor elektron fotosistem I. 
  6. Elektron dr akseptor ini kembali menuruni rantai transpor elektron kedua yg tersusun atas molekul feredoksin dan molekul NADP+ , selanjutx enzim NADP+ reduktase mengkatalisis reaksi pmbntukn NADPH yg merupakan molekul utk mereduksi CO2 menjadi gula pd reaksi gelap. 
  7. Pada aliran elektron siklik hanya menggunakan fotosistem I, merupakan jalur singkat. Elektron dr feredoksin kembali ke sitokrom lalu ke P700 lalu ke akseptor primer fotosistem I, kembali ditangkap feredoksin. 
  8. Aliran siklik tdk menghasilkan NADPH tetapi mnghasilkan ATP sj yg akan menutupi kekurangan ATP utk sintesis gula pd reaksi gelap. 
Proses Reaksi terang

Reaksi gelap terbagi atas 3 fase yaitu :
1. Fiksasi CO2
CO2 ditangkap molekul gula brkarbon 5 (ribulosa bifosfat, RuBP) dikatalis enzim RuBP karboksilase (protein yg paling melimpah di muka bumi) mnghasilkan senyawa antara berkarbon 6 yg segera terurai menjadi 2 molekul 3-fosfogliserat.

2. Reduksi
Setiap molekul 3-fosfogliserat menerima gugus fosfat baru dr ATP menjadi 1,3-bifosfogliserat. Selanjutx NADPH mereduksi senyawa tsb menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P). Karena CO2 yg diikat ada 3 molekul berarti dihasilkan 6 molekul G3P. Satu molekul G3P sbg hasil fotosintesis mrpkn karbohidrat yaitu gula berkarbon 3 segera bereaksi menjadi molekul2 karbohidrat lainx spt glukosa, sukrosa, amilosa, selulosa dll.

Sedangkan sisanya 5 molekul G3P diregenerasi jadi molekul RuBP (akseptor CO2). 

3. Regenerasi RuBP
5 molekul G3P tsb disusun ulang mnjadi 3 molekul RuBP dgn menggunakan 3 molekul ATP. Selanjutx siklus berulang dimana RuBP kembali mengikat CO2.
Proses Reaksi terang


Faktor-Faktor yang mempengaruhi fotosintesis

  1. Konsentrasi karbon dioksida (CO2) di udara, semakin tinggi konsentrasi CO2 di udara, maka laju fotosintesis semakin meningkat. 
  2. Cahaya, intensitas cahaya yang cukup diperlukan agar fotosintesis berlangsung dengan efisien. 
  3. Air, ketersediaan air mempengaruhi laju fotosintesis karena air merupakan bahan baku dalam proses ini. 
  4. Suhu, umumnya semakin tinggi suhunya, laju fotosintesis akan meningkat, demikian juga sebaliknya 
  5. Respirasi, Proses respirasi pada dasarnya adalah proses pembongkaran zat makanan sumber energi (umumnya glukosa) untuk memperoleh energi kimia berupa ATP. 
  6. Tumbuhan melakukan respirasi pada bagian daunnya yang dikenal dengan nama stomata atau mulut daun. Melaui stomata, tumbuhan menyerap oksigen atau O2. 

Ada sua jenis respirasi yaitu :
  1. respirasi aerob 
  2. respirasi anaerob 

Respirasi pada tumbuhan tingkat tinggi dan tingkat rendah berbeda :
  1. tingkat tinggi respirasi secara aerob 
  2. tingkat rendah respirasi secara aerob dan anaerob 

Respirasi aerob
  • terjadi proses pembakaran atau oksidasi glukosa secara sempurna dan akan menghasilkan energi dalam jumlah yang besar yakni 36 ATP. 
  • pada pernapasan aerob, akan dihasilkan karbon dioksida juga uap air yang kemudian akan dikeluarkan melalui tubuh tumbuhan dengan sistem difusi. Semua gas yang keluar dan masuk tersebut melewati stomata yang terletak pada permukaan daun tumbuhan juga inti sel yang ada pada batang tumbuhan. 

Respirasi anaerob 
  • Tumbuhan yang bernapas dengan sistem anaerob, akan mendapatkan energi. Caranya dengan mengurai sejumlah bahan tertentu di tempat mereka hidup. 
  • Pada saat kurang oksigen, tumbuhan akan melakukan respirasi anaerob yang hanya akan menghasilkan energi dalam jumlah yang sedikit yakni 2 ATP saja.

FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN

Metabolisme

  • Metabolisme adalah seluruh rangkaian reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel makhluk hidup. Metabolisme terdiri atas dua proses , yaitu anabolisme dan katabolisme. 
  • Anabolisme adalah serangkaian reaksi kimia berupa proses penyusunan zat kompleks dari zat yang lebih sederhana. 
  • Katabolisme adalah kebalikan dari anabolisme yakni zat kompleks serangkaian reaksi kimia berupa proses pemecahan zat kompleks menjadi zat lebih sederhana yang disertai dengan pelepasan energi 
FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN


Fotosintesis

  1. Fotosintesis Adalah proses pembentukan karbohidrat dari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) dengan bantuan sinar matahari. 
  2. Tumbuhan mampu melakukan fotosintesis karena mempunyai sel-sel yang mengandung klorofil (zat hijau daun). Terdiri dari 2 tahap :
  • Reaksi Terang (fotolisis) 
  • Reaksi Gelap (fiksasi karbon) 
FOTOSINTESIS DAN RESPIRASI PADA TUMBUHAN


Reaksi terang

Reaksi terang terjadi jika ada cahaya, misalnya cahaya matahari. Energi dtangkap olaeh klorofil dan digunakan untuk memecah molekul air, dan pemecahan ini disebut fotolisis.Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH. 

Proses Reaksi terang
  1. Foton menumbuk molekul pigmen (klorofil) → elektronx tereksitasi→ energi yg timbul ditransfer ke molekul pigmen lainx sampai ke pusat reaksi→ elektron yg tereksitasi ditangkap akseptor primer. 
  2. Suatu enzim memecah molekul H2O menjadi 2H+ dan 1 atom O yg selanjutx berikatan dg atom O lainnya membentuk O2. Elektron yg terekstrak menggantikan elektron pd molekul klorofil pusat reaksi yg telah ditangkap akseptor primer. 
  3. Elektron terfotoeksitasi dr akseptor primer fotosistem II mengalir ke fotosistem I melalui rantai transpor elektron yg terdiri dr molekul plastokinon (Pq), sitokrom, plastosianin (Pc). 
  4. Ketika menuruni rantai transpor elektron, energi yg dipancarkan digunakan utk sintesis ATP dlm membran tlakoid, melalui fosforilasi molekul ADP. Aliran elektron nonsiklik ini disebut jg fotofosforilasi siklik. 
  5. Elektron selanjutnya ditangkap oleh pusat reaksi fotosistem I, yg sblmx telah ditinggalx oleh elektron pusat reaksi yg terfotoeksitasi oleh energi cahaya lalu ditangkap oleh akseptor elektron fotosistem I. 
  6. Elektron dr akseptor ini kembali menuruni rantai transpor elektron kedua yg tersusun atas molekul feredoksin dan molekul NADP+ , selanjutx enzim NADP+ reduktase mengkatalisis reaksi pmbntukn NADPH yg merupakan molekul utk mereduksi CO2 menjadi gula pd reaksi gelap. 
  7. Pada aliran elektron siklik hanya menggunakan fotosistem I, merupakan jalur singkat. Elektron dr feredoksin kembali ke sitokrom lalu ke P700 lalu ke akseptor primer fotosistem I, kembali ditangkap feredoksin. 
  8. Aliran siklik tdk menghasilkan NADPH tetapi mnghasilkan ATP sj yg akan menutupi kekurangan ATP utk sintesis gula pd reaksi gelap. 
Proses Reaksi terang

Reaksi gelap terbagi atas 3 fase yaitu :
1. Fiksasi CO2
CO2 ditangkap molekul gula brkarbon 5 (ribulosa bifosfat, RuBP) dikatalis enzim RuBP karboksilase (protein yg paling melimpah di muka bumi) mnghasilkan senyawa antara berkarbon 6 yg segera terurai menjadi 2 molekul 3-fosfogliserat.

2. Reduksi
Setiap molekul 3-fosfogliserat menerima gugus fosfat baru dr ATP menjadi 1,3-bifosfogliserat. Selanjutx NADPH mereduksi senyawa tsb menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P). Karena CO2 yg diikat ada 3 molekul berarti dihasilkan 6 molekul G3P. Satu molekul G3P sbg hasil fotosintesis mrpkn karbohidrat yaitu gula berkarbon 3 segera bereaksi menjadi molekul2 karbohidrat lainx spt glukosa, sukrosa, amilosa, selulosa dll.

Sedangkan sisanya 5 molekul G3P diregenerasi jadi molekul RuBP (akseptor CO2). 

3. Regenerasi RuBP
5 molekul G3P tsb disusun ulang mnjadi 3 molekul RuBP dgn menggunakan 3 molekul ATP. Selanjutx siklus berulang dimana RuBP kembali mengikat CO2.
Proses Reaksi terang


Faktor-Faktor yang mempengaruhi fotosintesis

  1. Konsentrasi karbon dioksida (CO2) di udara, semakin tinggi konsentrasi CO2 di udara, maka laju fotosintesis semakin meningkat. 
  2. Cahaya, intensitas cahaya yang cukup diperlukan agar fotosintesis berlangsung dengan efisien. 
  3. Air, ketersediaan air mempengaruhi laju fotosintesis karena air merupakan bahan baku dalam proses ini. 
  4. Suhu, umumnya semakin tinggi suhunya, laju fotosintesis akan meningkat, demikian juga sebaliknya 
  5. Respirasi, Proses respirasi pada dasarnya adalah proses pembongkaran zat makanan sumber energi (umumnya glukosa) untuk memperoleh energi kimia berupa ATP. 
  6. Tumbuhan melakukan respirasi pada bagian daunnya yang dikenal dengan nama stomata atau mulut daun. Melaui stomata, tumbuhan menyerap oksigen atau O2. 

Ada sua jenis respirasi yaitu :
  1. respirasi aerob 
  2. respirasi anaerob 

Respirasi pada tumbuhan tingkat tinggi dan tingkat rendah berbeda :
  1. tingkat tinggi respirasi secara aerob 
  2. tingkat rendah respirasi secara aerob dan anaerob 

Respirasi aerob
  • terjadi proses pembakaran atau oksidasi glukosa secara sempurna dan akan menghasilkan energi dalam jumlah yang besar yakni 36 ATP. 
  • pada pernapasan aerob, akan dihasilkan karbon dioksida juga uap air yang kemudian akan dikeluarkan melalui tubuh tumbuhan dengan sistem difusi. Semua gas yang keluar dan masuk tersebut melewati stomata yang terletak pada permukaan daun tumbuhan juga inti sel yang ada pada batang tumbuhan. 

Respirasi anaerob 
  • Tumbuhan yang bernapas dengan sistem anaerob, akan mendapatkan energi. Caranya dengan mengurai sejumlah bahan tertentu di tempat mereka hidup. 
  • Pada saat kurang oksigen, tumbuhan akan melakukan respirasi anaerob yang hanya akan menghasilkan energi dalam jumlah yang sedikit yakni 2 ATP saja.