Diberdayakan oleh Blogger.
RSS

Struktur/Anatomi Kloroplas dan Reaksi Gelap-Terang pada Fotosintesis


kloroplas

Kloroplas (bahasa Inggris: Chloroplast) adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.
Kloroplas matang pada beberapa ganggang , biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.
Prokariota yang berfotosintesis tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula. Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom dari tipe prokariotik.

Struktur
Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid). Pada tanaman C3, kloroplas terletak pada sel mesofil. Contoh tanaman C3 adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum). Pada tanaman C4, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell. Contoh tanaman C4 adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).
Genom
Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.
Ultra struktur
Plastida merupakan organel utama yang hanya ditemukan pada tumbuhan danalga.plastid berfungsi untuk fotosintesis, dan juga untuk sintesis asam lemak dan terpen yang diperlukan untuk pertumbuhan sel tumbuhan. Tergantung pada fungsi dan morfologinya, plastida biasanya diklasifikasikan menjadikloroplas, leukoplas (termaduk amiloplas dan elaioplas), atau kromopas.Plastid merupakan derivat dari proplastid, yang dibentuk pada bagian meristematik tumbuhan.Plastida pada tumbuhanPada tumbuhan, plastida dibedakan kedalam beberapa bentuk, tergantung fungsinya dalam sel.Plastida yang belum teriferensiasi akan berkembang menjadi:Amiloplas : untuk menyimpan cairanKloroplas : untuk fotosintesisEtioplas : kloroplas yang belum terkena cahayaElaioplas : untuk menyimpan lemak Kromoplas : untuk sintesis dan menyimpan pigmenLeukoplas : untuk mensistesis monoterpenSetiap plastid berisi berbagai kopi plastid gen pada lingkar 75-250 kb. Gen plastid berisi kuranglebih 100 gen yang mengkode rRNAs dan tRNAs.Kebakaan PlastidaKebanyakan tumbuhan mewarisi plastida hanya dari induknya. Angiosperm umumnya mewarisi plastida dari induk betina, sedangkan beberapa gimnospermae mewarisi plastida dari induk  jantan. Alga juga mewaisi plastida dari salah satu induknya.Plastida pada algaPada alga, istilah leukoplas digunakan untuk semua jenis plastid yang belum terpigmentasi.Fungsinya berbeda dari leukoplas pada tumbuhan. Etioplas, amiloplas dan kromoplas hanya ada pada tumbuhan dan bukan pada alga. Plastida pada alga mungkin juga berbeda dengan plastida pada tumbuhan yang mana pada alga berisi pirenoid.Asal plastida


061309_1148_1fotosintes1.png

Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid. Kloroplas matang pada beberapa ganggang , biofita danlikopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmenProkariota yang berfotosintesis tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalamsitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula. Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom dari tipeprokariotik.
A.     Struktur Kloroplas
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/Scheme_Chloroplast-es.svg/800px-Scheme_Chloroplast-es.svg.png
Kloroplas adalah plastida yang berwarna hijau, umumnya berbentuk lensa, terdapat dalam sel tumbuhan lumut (Bryophyta), paku-pakuan (Pterydophyta) dan tumbuhan berbiji (Spermatophyta). Garis tengah lensa tersebut 2-6 milimikron, sedangkan tebalnya 0,5-1,0 milimikron. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastida . Plastida adalah organel bermembran rangkap yang bentuk dan fungsinya bermacam-macam. Proplastida merupakan prekursor berbagai macam plastida dalam jaringan tanaman, tergantung pada macam jaringan dan macam lingkungan yang berpengaruh, proplastida berdiferensiasi menjadi plastida yang berbeda.
Pengamatan dengan mikroskop cahaya, dengan pembesaran yang paling kuat, kloroplast terlihat berbentuk butir. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya plastida berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid. Kloroplas matang pada beberapa ganggang, bryophyta dan lycopodium dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Bentuk kloroplast yang beraneka ragam ditemukan pada alga. Kloroplast bernbentuk pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang berbentuk jala ditemukan pada Cladophora, sedangkan kloroplast berbentuk pita ditemukan padaZygnema.
Kloroplas dijumpai terutama pada bagian daun yang disebut mesofil, yang sering disebut pula daging daun. Kloroplas juga dijumpai di bagian-bagian lain, bahkan juga pada batang dan ranting yang berwarna hijau. Hal ini disebabkan karena dalam kloroplas terdapat pigmen yang berwarna hijau disebut klorofil. Pigmen ini dapat menyerap energi cahaya. Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedangkan pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintesis berlangsung di stroma. Disamping klorofil a ( pigmen berwarna hijau ) dikenal pula klorofil b yang mempunyai struktur mirip klorofil a, yaitu pigmen yang berwarna kuning sampai jingga yang disebut karoten.
Seperti halnya mitokondria, kloroplas dikelilingi oleh membran luar dan membran dalam. Seperti membran luar pada mitokondria, membran luar kloroplas juga mengandung porin yang menyebabkan membran ini permeable terhadap molekul dengan ukuran 10.000 dalton. Sebaliknya membran dalam relatif lebih impermeabel. Membran dalam menutupi daerah yang berisi cairan yang disebut stroma yang mengandung enzim untuk reaksi terang pada proses fotosintesis. Stroma juga mengandung DNA dan ribosom. Pelipatan membran dalam membentuk struktur seperti tumpukan piringan yang saling berhubungan yang disebut tilakoid yang tersusun membentuk grana. Membran tilakoid yang mengelilingi ruang interior tilakoid yang berisi cairan mengandung klorofil dan pigmen fotosintesis lain serta rantai transport elektron. Reaksi terang dari fotosintesis terjadi di tilakoid. Membran luar kloroplas menutupi ruang intermembran antara membran dalam dan membran luar kloroplas. Seperti pada matriks mitokondria, stroma kloroplas mengandung molekul DNA sirkuler dan ribosom. Diperkirakan pula terdapat sekitar 60 macam polipeptida pada membran tilakoid. Setengah diantaranya dikode oleh DNA kloroplas. Sebagian besar protein dalam kloroplas dikode oleh gen nuklear, dihasilkan di sitoplasma dan selanjutnya dikirim ke kloroplas.


REAKSI TERANG - GELAP FOTOSINTESIS



http://3.bp.blogspot.com/-RLtCGJQDizQ/TgNVZkJ_U8I/AAAAAAAAKUY/12yC3nysRpM/s400/FOTOSINTESIS%2BDI%2BCHLOROPLAST.jpgSeorang fisiologis berkebangsaan Inggris, F. F. Blackman, mengadakan percobaan dengan melakukan penyinaran secara terus-menerus pada tumbuhan Elodea Sejenis tanaman hias hidrofit
  • Ternyata, ada saat dimana laju fotosintesis tidak meningkat sejalan dengan meningkat nya penyinaran. 
  • Akhirnya, Blackman menarik kesimpulan bahwa paling tidak ada dua proses berlainan yang terlibat dalam fotosintesis
  • Ada reaksi yang memerlukan cahaya dan ada reaksi yang tidak memerlukan cahaya.
  • Baru kemudian hari muncul Reaksi terang dan Reaksi gelap fotosintesis 
  • Yang terakhir meskipun dinamai reaksi gelap, namun dapat berlangsung terus saat keadaan terang.
  • Teori ini diperkuat dengan mengulangi percobaan pada temperatur yang agak lebih tinggi. Seperti diketahui, kebanyakan reaksi kimia berjalan lebih cepat pada suhu lebih tinggi (sampai suhu tertentu). Pada suhu 35°C, laju fotosintesis tidak menurun sampai ada intensitas cahaya yang lebih tinggi. 
  • Hal ini menunjukkan bahwa reaksi gelap kini berjalan lebih cepat. 
  • Faktor bahwa pada intensitas cahaya yang rendah laju fotosintesis itu tidak lebih besar pada 35°C dibandingkan pada 20°C juga menunjang gagasan bahwa yang menjadi pembatas pada proses ini adalah reaksi terang. 
  • Reaksi terang ini tidak tergantung pada suhu, tetapi hanya tergantung pada intensitas penyinaran. 
  • Laju fotosintesis yang meningkat dengan naiknya suhu tidak terjadi jika suplai CO2 terbatas. 
  • Jadi, konsentrasi CO2 harus ditambahkan sebagai faktor ketiga yang mengatur laju fotosintesis itu berlangsung. OK

Jadi, secara umum fotosintesis terbagi menjadi dua tahap reaksi:
1.Reaksi Terang, yang membutuhkan cahaya
2.Reaksi Gelap, yang tidak membutuhkan cahaya

REAKSI TERANG 
  • Reaksi yang merupakan tahapan  awal dari system fotosintesis 
  • Reaksi ini memerlukan bahan utama molekul air (H2O)
  • Reaksi sangat bergantung kepada ketersediaan energi dari foton / sinar matahari.
  • Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen fotosintetik chlorofil sebagai antena / akseptor cahaya.
  • Sinar matahari yang berupa foton yang terbaik adalah sinar merah dan ungu
  • Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna ungu (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600  nanometer).
  • Untuk cahaya hijau (550 nm) akan dipantulkan oleh daun dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau.
  • Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. 
  • Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
http://1.bp.blogspot.com/-XcLcfI7s2vI/TgNPSWfOxVI/AAAAAAAAKUI/vGPS_Zyx4Vk/s400/FOTON%2BP700-P680.jpg
  • Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpul kan pada pusat-pusat reaksi
  • Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid berupa pigmen yang terdiri dari sistem cahaya yang disebut fotosistem


FOTOSISTEM ( PHOTOSYSTEM)
  • Ada dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi 
  • Pusat reaksi yang sekaligus sebagai akseptor foton itu disebut fotosistem 
  • Fotosistem yang ada kemudian dikenal dengan fotosistem II dan fotosistem I.
  • Fotosistem I dan II ini mempunyai katakter bisa sebagai sistem pembawa elektron terdapat perangkat komplek protein pembentuk ATP berupa enzim ATP sintase.dan sistem reseptor cahaya (antena) penangkap cahaya / foton 
  • Fotosistem I antenanya mampu menangkap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm   dan PSII antenanya mampu menangkap cahaya dengan panjang gelombang 680 nm 


FOTOSISTEM I
  • Fotosistem  I mampu menangkap dengan baik foton dengan panjang gelombang 700 nanometer yang kemudian disebut P = 700 ( P= Photosistem), tidak terlibat pada proses pelepasan O2.
  • Fotosistem-I merupakan suatu partikel yang disusun sekitar 200 molekul Klorofil-a, 50 molekul Klorofil-b, 50-200 karotenoid, dan 1 molekul penerima energi matahari yang disebut dengan P700.
  • Energi matahari (foton) yang ditangkap oleh pigmen, dipindahkan melalui beberapa molekul pigmen, yang akhirnya diterima oleh P700
  • Fotosistem I ini menghasilkan ATP saja 

http://1.bp.blogspot.com/-gSPiVjVQX_E/UEbVYaW5k8I/AAAAAAAATZY/pC-X17PMGn8/s320/PS+1+P.700.jpg


FOTOSISTEM II
  • Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, yang kemudian dikenal dengan P 680
  • Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat pencahayaan
  • Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II(P.680)
  • Fotosistem II melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron.
  • Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP , satuan pertukaran energi dalam sel.
  • Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti.
  • Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil.
  • Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
  • Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida
  • Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH


Jadi Kesimpulan yang didapat dari data 
  1. Photosistem I (P 700) menhasilkan ATP , Photosistem 1 ini bersifat siklik 
  2. Phoyosistem II (P 680) menghasilkan Oksigen dan NADPH2 , non sikllik

  • Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan ATP dari ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ion H + menjadi NADPH2.maka dua sumber energi ini kemudian di transfer ke reaksi lainnya
  • Jadi ATP dan NADPH2 inilah yang nanti akan digunakan sebagai energi dalam reaksi gelap di stroma kloroplast 
  • Perlu diketahui pusat Reaksi terang pada kloroplast ini terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas.
  • Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana

http://4.bp.blogspot.com/-TgE2_B_tJjM/UEg9qeyO3yI/AAAAAAAATlg/cId7wKXWBrU/s320/tilakoid+grana+stroma+khloroplast.jpg


Fotofosforilasi Siklik
  • Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. yang bisa menangkap foton 700 nm (P 700)
  • Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I , namun ada elektron yang terlontar mendukung Potosistem 2 
  • Fotofosforilasi siklik ini menghasilkan ATP 

http://lh4.ggpht.com/_rbEPJsbry0c/Su5GQ_E6gmI/AAAAAAAAACg/_SgqqGe2Lzo/image006.jpg
  • Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat elektron-elektron di P700 menjadi aktif karena rangsangan dari luar
  • elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron.
  • Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya.
  • Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron pada fotosistem P 700 itu
  • Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+ melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP.
  • Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan fungsinya lagi
  • Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof.


Fotofosforilasi Nonsiklik
  • Reaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. 
  • Dalam fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II.

http://lh6.ggpht.com/_rbEPJsbry0c/Su5GRAYPgJI/AAAAAAAAACo/LPjOGM0ElAc/s512/image007.jpg
  • Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H+ + 1/2O2 + 2e-.
  • Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II,
  • Sedang ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain
  • dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas.
  • Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektron primer.
  • Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi.
  • Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka melewati pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampai di fotosistem I, tepatnya di P700.
  • Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan "skema Z".
  • Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP, yang kemudian menghasilkan ATP.
  • Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari.
  • Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yang berasal dari penguraian air.
http://3.bp.blogspot.com/-n6BGKgpV2No/UCxEKdEaDUI/AAAAAAAARdg/QHlDAwbV9SY/s400/stroma.jpg
  • Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi:
  • NADP+ + H+ + 2e- —> NADPH
  • NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.
Fotofosforilasi siklik dan fotofosforilasi nonsiklik memiliki perbedaan yang mendasar, yaitu sebagai berikut
http://2.bp.blogspot.com/-ED3X4FLX3_o/UEhCt4hlg9I/AAAAAAAATlw/6rKVqGzmwy8/s400/SIKLIK+NON+SIKLIK.jpg

Reaksi Gelap
  • Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis.
  • Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma.
  • Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas.
  • Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme.
  • Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.
  • Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat.
  • Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap.
  • Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.
http://lh3.ggpht.com/_rbEPJsbry0c/Sv5cxuFqE6I/AAAAAAAAADs/hHSVXIcMCcU/s512/reaksi-gelap.jpg
  • Pada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil
  • 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil itu kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA).
  • Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat (PGA 1.3 biphosphat).
  • Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C.
  • Selanjutnya terjadi sintesa , 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6).
  • 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat.(RDP/RuBP)
  • Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP),
  • RDP/RuBP kemudian kembali akan mengikat CO2 lagi , begitu setrusnya.
  • OK Gampang to

http://3.bp.blogspot.com/-i9hM4VUNwN0/Tit9nG55vzI/AAAAAAAAKsw/tKs-Tur-jfc/s400/CALVIN%2BBENSON%2BREAKSI%2BGELAP.jpg
  • Dalam fotosynthesis kebutuhan karbon dioksida (CO2) pada reaksi gelap , akan dipenuhi dari udara yang masuk melalui stomata tanaman
http://3.bp.blogspot.com/-ANXASEbly_M/UCxB6EyorEI/AAAAAAAARdY/Nx1gHXeVndI/s400/PALISADE.jpg

  • Pada kebanyakan tanaman, fotosintesis berfluktuasi sepanjang hari sebagai stomata membuka dan menutup.
  • Biasanya, stomata terbuka di pagi hari, menutup pada tengah hari, membuka kembali di sore hari, dan ditutup untuk baik di malam hari.
  • Karbon dioksida yang berlimpah di udara, sehingga tidak menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman.
  • Pada sistem penanaman tanaman dengan Greenhouse tertutup rapat mungkin tidak cukup memungkinkan udara luar untuk masuk dan dengan demikian mungkin kurangnya karbon dioksida yang cukup untuk pertumbuhan tanaman.
  • Karbon dioksida generator digunakan untuk menghasilkan CO2 di rumah kaca untuk tanaman komersial seperti mawar, anyelir, dan tomat.
  • Dalam rumah kaca rumah yang lebih kecil, es kering adalah sumber yang efektif dari CO2.

FAKTOR PEMBATAS FOTOSINTESIS
  • Faktor penentu laju fotosintesis
  • Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).
Dalam fotosynthesis kebutuhan karbon dioksida (CO2) pada reaksi gelap , akan dipenuhi dari udara yang masuk melalui stomata tanaman
  • Pada kebanyakan tanaman, fotosintesis berfluktuasi sepanjang hari sebagai stomata membuka dan menutup.
  • Biasanya, stomata terbuka di pagi hari, menutup pada tengah hari, membuka kembali di sore hari, dan ditutup untuk baik di malam hari.
  • Karbon dioksida yang berlimpah di udara, sehingga tidak menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman.
  • Pada sistem penanaman tanaman dengan Greenhouse tertutup rapat mungkin tidak cukup memungkinkan udara luar untuk masuk dan dengan demikian mungkin kurangnya karbon dioksida yang cukup untuk pertumbuhan tanaman.
  • Karbon dioksida generator digunakan untuk menghasilkan CO2 di rumah kaca untuk tanaman komersial seperti mawar, anyelir, dan tomat.
  • Dalam rumah kaca rumah yang lebih kecil, es kering adalah sumber yang efektif dari CO2.
FAKTOR PEMBATAS FOTOSINTESIS


Faktor penentu laju fotosintesis
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
  1. Konsentrasi karbon dioksida Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt
    digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
  2. Suhu
    Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja
    pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan
    meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
  3. Kadar air
    Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat
    penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
  4. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
    Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan
    naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju
    fotosintesis akan berkurang.
  5. Tahap pertumbuhan
    Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada
    tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini
    mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi
    dan makanan untuk tumbuh.
Dengan terbentuknya Glukosa sebagai hasil akhir Fotosintesis nya , akan dirubah menjadi Amylum dan kemudian dimanfaatkan menjadi berbagai bentuk karbohidrat . Supaya tidak setengah setengah memahaminya Karbohidrat ini di kelompokkan menjadi berbagai bentuk yaitu berdasarkan gugus gulanya. dan tentu secara pasti apapun bentuknya karbohidrat itu mutlak berasal dari Hasil fotosintesis Tumbuhan OK
Berdasar panjang rantai karbon, karbohidrat dibagi 3, yaitu:
  1. Monosakarida Merupakan karbohidrat yang tidak bisa dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sederhana dibagi menjadi triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa. Heksosa dalam tubuh antara lain glukosa, galaktosa, fruktosa dan manosa.
  2. Oligosakarida Menghasilkan 2 - 6 monosakarida melalui hidrolisis. Oligosakarida yang penting dalam tubuh adalah disakarida yang menghasilkan 2 monosakarida jika dihidrolisis, contoh disakarida antara lain: sukrosa (gula pasir), laktosa (gula susu), dan maltosa (gula gandum). Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa. Hidrolisis laktosa menghasilkan galaktosa dan glukosa. Hidrolisis maltosa menghasilkan dua molekul glukosa.
  3. PolisakaridaMenghasilkan lebih dari 6 monosakarida melalui hidrolisis. Contoh: pati, glikogen, selulosa, dekstrin.


  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

0 komentar:

Poskan Komentar