Fotosintesis

Energi Solar

• Cahaya merupakan bentuk energi yang dikenal sebagai energi elektromagnetik atau radiasi elektromagnetik (REM)

• Panjang gelombang adalah jarak antara puncak-puncak gelombang elektromagnetik

• Cahaya tampak (visibel) berada pada panjang gelombang 380 – 750 nm

• Cahaya tampak dapat terdeteksi oleh mata manusia sebagai bermacam-macam warna

• Foton adalah partikel2 cahaya yang mempunyai jumlah energi yang tetap

• Jumlah energi foton berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya

• Cahaya tampak sebagai bagian spektrum yang dapat dilihat, merupakan radiasi yang menggerakkan fotosintesis

• Biru dan merah adalah 2 panjang gelombang yang paling efektif diserap oleh klorofil, dan merupakan warna yang paling bermanfaat sebagai energi untuk reaksi terang

• cahaya yang mengenai materi dapat dipantulkan, diteruskan (transmisi) atau diserap (absorpsi)

• Bahan2 yang menyerap cahaya tampak disebut pigmen

• Pigmen yang berbeda akan menyerap cahaya dengan panjang gelombang berbeda

• Daun merupakan tempat utama tepat berlangsungnya fotosintesis

• Klorofil adalah pigmen warna hijau yang terdapat pada kloroplas yg berada di permukaan daun

• Klorofil terdapat di membran tilakoid, tempat terjadinya reaksi terang

• Siklus Calvin (reaksi gelap) terjadi di Stroma Kloroplas

• Klorofil pada daun ada 2 macam yaitu 1. klorofil a 2. klorofil b

• Selain klorofil, terdapat pigmen aksesoris seperti karotenoid

• Fungsi karotenoid1. Memperluas spektrum warna yang menggerakkan

fotosintesis2. Fotoproteksi yang menyerap dan melepaskan energi

cahaya yang berlebihan yang akan merusak klorofil

Transfer Elektron• Bila suatu molekul menyerap energi dari

foton, maka elektron molekul tersebut akan memiliki energi potensial yang lebih tinggi, sehingga berada dalam keadaan tereksitasi

• Semua keadaan berenergi tinggi bersifat tidak stabil dan akan kembali kekeadaan dasar dengan melepaskan energi yang berlebihan sebagai panas

• Klorofil a, klorofil b dan karotenoid yang berada dalam membran tilakoid merupakan pengumpul cahaya yang tersusun sebagai fotosistem

• Membran tilakoid mempunyai 2 macam fotosistem, yaitu fotosistem I dan fotosistem II

• Fotosistem I : pigmen P700 karena menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm (spektrum yang sangat merah)

• Fotosistem II : pigmen P680 karena menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm (spektrum merah)

Aliran elektron pada reaksi terang

• Reaksi terang menggunakan tenaga matahari untuk menghasilkan1. O2 (hasil penguraian H2O)

2. ATP sebagai energi kimia 3. NADPH sebagai tenaga pereduksi, untuk reaksi

pembuatan gula dalam siklus Calvin

Fiksasi CO2

• Carbon memasuki siklus Calvin dalam bentuk CO2 dan keluar dalam bentuk gula

• Sikus Calvin menggunakan ATP dan NADPH sebagai sumber energi dan tenaga pereduksi untuk penambahan elektron berenergi-tinggi untuk membuat gula

• Karbohidrat yang dihasilkan siklus Calvin bukan glukosa tetapi gula berkarbon 3 yang dinamai gliseraldehida 3-fosfat (G3P)

Siklus Calvin

• Siklus calvin dibagi menjadi 3 fase:1. Fase 1: fiksasi karbon, dengan memasukkan

moekul CO2 dan menautkannya dengan ribulosa bisfosfat (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat

2. Fase 2: reduksi, 3-fosfogliserat mendapat gugus fosfat dari ATP menghasilkan 1,3-bisfosfogliserat. Selanjutnya sepasang elektron dari NADH mereduksi 1,3-bisfosfogliserat menjadi G3P

3. Fase 3: regenerasi akseptor CO2, mengubah 5 molekul G3P menjadi 3 molekul RuBP

• Secara keseluruhan, siklus Calvin mengkonsumsi 9 molekul ATP dan 6 molekul NADPH

Hubungan antara reaksi terang dan siklus Calvin