Wide Range Input. 85 to 265 VAC.
Tempat berlangsungnya fotosintesis pada tumbuhan. Fotosintesis adalah suatu proses pembentukan zat makanan berbentuk yang dilakukan oleh, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau daun, yaitu.
Selain yang mengandung zat hijau daun, ada juga makhluk hidup yang berfotosintesis yaitu, dan beberapa jenis dengan menggunakan zat hara, dan serta dibutuhkan bantuan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung pada yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis ( photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karena dalam fotosintesis karbon bebas dari diikat (difiksasi) menjadi sebagai molekul penyimpan energi.
Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri. Daftar isi.
Sejarah penemuan Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, seorang (sekarang bagian dari ), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Namun, pada tahun, ahli botani, berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia mengemukakan bahwa sebagian makanan tumbuhan berasal dari atmosfer dan cahaya yang terlibat dalam proses tertentu.
Pada saat itu belum diketahui bahwa udara mengandung unsur gas yang berlainan. Pada tahun 1771, seorang ahli kimia dan pendeta berkebangsaan Inggris, menemukan bahwa ketika ia menutupi sebuah menyala dengan sebuah terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah 'merusak' dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan.
Pada tahun, dokter kerajaan, mengulangi eksperimen Priestley. Ia memperlihatkan bahwa cahaya Matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat 'memulihkan' udara yang 'rusak'.
Ia juga menemukan bahwa tumbuhan juga 'mengotori udara' pada keadaan gelap sehingga ia lalu menyarankan agar tumbuhan dikeluarkan dari rumah pada malam hari untuk mencegah kemungkinan meracuni penghuninya. Akhirnya di tahun, seorang, menunjukkan bahwa udara yang 'dipulihkan' dan 'merusak' itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. Tidak lama kemudian, berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis dengan percobaan-percobaan 'pemulihan' udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air.
Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa). Perangkat fotosintesis. Struktur kloroplas: 1. Membran luar 2. Ruang antar membran 3. Membran dalam (1+2+3: bagian amplop) 4. Lumen tilakoid (inside of thylakoid) 6.
Membran tilakoid 7. Granum (kumpulan tilakoid) 8. Tilakoid ( lamella) 9.
DNA plastida 12. Plastoglobula Pigmen fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap, tetapi hanya pada sel yang mengandung fotosintetik.
Sel yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Pada percobaan, dapat diketahui bahwa memengaruhi fotosintesis pada. Hal ini dapat terjadi karena perbedaan yang dihasilkan oleh setiap. Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah kemampuan dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda tersebut.
Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaan pigmen yang terkandung pada daun. Di dalam daun terdapat yang terdiri atas bunga karang dan jaringan pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat yang mengandung pigmen hijau klorofil. Pigmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam energi.
Dari semua Matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm), dan violet (.
Hasil mikroskop elektron dari kloroplas terdapat pada semua bagian yang berwarna hijau, termasuk dan yang belum matang. Di dalam kloroplas terdapat yang berperan dalam proses fotosintesis.
Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran. Membran stroma ini disebut, yang didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut. Di dalam juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran tilakoid. Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa seperti, klorofil a, klorofil b, dan. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, gula fosfat, -vitamin, dan juga ion-ion seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun tembaga (Cu).
Pigmen fotosintetik terdapat pada tilakoid. Sedangkan, pengubahan cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa yang dibentuk di dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai. Fotosistem Fotosistem adalah suatu unit yang mampu menangkap cahaya Matahari yang terdiri dari klorofil a, kompleks antena, dan akseptor elektron. Di dalam kloroplas terdapat beberapa macam dan lain, seperti klorofil a yang berwarna hijau muda, klorofil b berwarna hijau tua, dan yang berwarna kuning sampai jingga.
Pigmen-pigmen tersebut mengelompok dalam membran tilakoid dan membentuk perangkat pigmen yang berperan penting dalam fotosintesis. Klorofil a berada dalam bagian pusat. Klorofil ini berperan dalam menyalurkan yang berenergi tinggi ke akseptor utama elektron. Elektron ini selanjutnya masuk ke elektron. Elektron yang dilepaskan klorofil a mempunyai tinggi sebab memperoleh energi dari cahaya yang berasal dari perangkat pigmen yang dikenal dengan kompleks antena.
Fotosistem sendiri dapat dibedakan menjadi dua, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Pada fotosistem I ini penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil a yang terhadap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm sehingga klorofil a disebut juga P700.
Energi yang diperoleh P700 ditransfer dari kompleks antena. Pada fotosistem II penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil a yang sensitif terhadap 680 nm sehingga disebut P680. P680 yang teroksidasi merupakan agen pengoksidasi yang lebih kuat daripada P700. Dengan redoks yang lebih besar, akan cukup elektron negatif untuk memperoleh elektron dari molekul-molekul. Fotosintesis pada tumbuhan Tumbuhan bersifat. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan dan untuk menghasilkan dan yang diperlukan sebagai makanannya.
![8 n 60 x wrt 8 n 60 x wrt](http://zonaelektro.net/wp-content/uploads/2014/08/Komponen-Umum-Bukan-SMD.jpg)
Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Berikut ini adalah persamaan reaksi fotosintesis yang menghasilkan glukosa: 6H 2O + 6CO 2 + cahaya → C 6H 12O 6 (glukosa) + 6O 2 Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. Klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya.
![2-10 n 60 accounting 2-10 n 60 accounting](/uploads/1/2/5/4/125408500/581214733.png)
Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar Matahari ataupun penguapan air yang berlebihan. Fotosintesis pada alga dan bakteri terdiri dari alga seperti ganggang hingga alga yang hanya terdiri dari satu. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang yang diserapnya pun lebih bervariasi.
Semua alga menghasilkan dan kebanyakan bersifat. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain. Fotosintesis terdiri dari dua tahap yang disebut reaksi terang, yang membutuhkan cahaya dan melibatkan pemecahan air serta pelepasan oksigen, dan reaksi gelap atau siklus Calvin, yang mengubah karbon dioksida menjadi gula. Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini.
Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang utama, seperti, maupun sendiri. Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida). Reaksi terang terjadi pada (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam.
Dalam reaksi terang, terjadi konversi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan (O 2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO 2 dan energi ( dan ). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya Matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Reaksi terang. Reaksi terang fotosintesis pada membran tilakoid Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan dan H 2.
Reaksi ini memerlukan molekul dan cahaya Matahari. Proses diawali dengan penangkapan oleh sebagai.
Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm. Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap di mana fotosistem II menyerap cahaya Matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H 2O yang ada disekitarnya.
Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH 2. Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H + yang disebut sitokrom b 6-f kompleks. Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah: 2H 2O + 4 foton + 2PQ + 4H - → 4H + + O 2 + 2PQH 2 Sitokrom b 6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH 2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H + dari stroma ke membran tilakoid.
Reaksi yang terjadi pada sitokrom b 6-f kompleks adalah: 2PQH 2 + 4PC(Cu 2+) → 2PQ + 4PC(Cu +) + 4 H + (lumen) Elektron dari sitokrom b 6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tetapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H 2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu.
Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah: Cahaya + 4PC(Cu +) + 4Fd(Fe 3+) → 4PC(Cu 2+) + 4Fd(Fe 2+) Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP + dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP + reduktase. Reaksinya adalah: 4Fd (Fe 2+) + 2NADP + + 2H + → 4Fd (Fe 3+) + 2NADPH Ion H + yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H + melintasi membran tilakoid.
Masuknya H + pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut: Sinar + ADP + Pi + NADP + + 2H 2O → ATP + NADPH + 3H + + O 2 Reaksi gelap gelap pada dapat terjadi melalui dua, yaitu siklus Calvin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa 3-phosphogliserat.
Oleh karena itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3. Penambatan CO 2 sebagai sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim. Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena senyawa yang terbentuk setelah penambatan CO 2 adalah yang memiliki empat atom karbon. Yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxilase. Siklus Calvin-Benson.
Siklus Calvin-Benson siklus Calvin-Benson dimulai dengan CO 2 oleh ribulosa difosfat karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. RuBP merupakan yang distimulasi oleh tiga jenis perubahan yang dihasilkan dari pencahayaan. Pertama, reaksi dari enzim ini distimulasi oleh peningkatan.
Jika kloroplas diberi, ion H + ditranspor dari ke dalam menghasilkan peningkatan pH stroma yang menstimulasi enzim, terletak di luar tilakoid. Kedua, reaksi ini distimulasi oleh Mg 2+, yang memasuki stroma daun sebagai ion H +, jika kloroplas diberi cahaya. Ketiga, reaksi ini distimulasi oleh NADPH, yang dihasilkan oleh I selama pemberian cahaya. CO 2 ini merupakan reaksi gelap yang distimulasi oleh pencahayaan kloroplas. Fikasasi melewati proses, dan. Karboksilasi melibatkan penambahan CO 2 dan H 2O ke RuBP membentuk dua 3-fosfogliserat(3-PGA).
Kemudian pada fase reduksi, gugus karboksil dalam 3-PGA direduksi menjadi 1 gugus aldehida dalam 3-fosforgliseradehida (3-Pgaldehida). Reduksi ini tidak terjadi secara langsung, tetapi karboksil dari 3-PGA pertama-tama diubah menjadi jenis pada asam 1,3-bifosfogliserat (1,3-bisPGA) dengan penambahan gugus fosfat terakhir dari.
ATP ini timbul dari dan ADP yang dilepas ketika 1,3-bisPGA terbentuk, yang diubah kembali dengan cepat menjadi ATP oleh reaksi fotofosforilasi tambahan. Bahan pereduksi yang sebenarnya adalah NADPH, yang menyumbang 2. Secara bersamaan, Pi dilepas dan digunakan kembali untuk mengubah ADP menjadi ATP. Pada regenerasi, yang diregenerasi adalah RuBP yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO 2 tambahan yang ber secara ke dalam dan melalui.
Pada akhir reaksi Calvin, ATP ketiga yang diperlukan bagi tiap molekul CO 2 yang ditambat, digunakan untuk mengubah ribulosa-5-fosfat menjadi RuBP, kemudian dimulai lagi. Tiga putaran daur akan menambatkan 3 CO 2 dan akhirnya adalah 1,3-Pgaldehida. Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk, sebagian lainnya dibawa keluar.
Sistem ini membuat jumlah fosfat menjadi konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan munculnya triosafosfat di. Triosa fosfat digunakan sitosol untuk membentuk. Siklus Hatch-Slack. Siklus Hatch-Slack Berdasarkan cara memproduksi, dapat dibedakan menjadi tumbuhan C3 dan C4. Tumbuhan C3 merupakan tumbuhan yang berasal dari daerah. Tumbuhan ini menghasilkan dengan pengolahan CO 2 melalui siklus Calvin, yang melibatkan Rubisco sebagai penambat CO 2.
Tumbuhan C3 memerlukan 3 ATP untuk menghasilkan molekul glukosa. Namun, ATP ini dapat terpakai sia-sia tanpa dihasilkannya glukosa. Hal ini dapat terjadi jika ada, di mana enzim Rubisco tidak menambat CO 2 tetapi menambat O 2.
Tumbuhan C4 adalah tumbuhan yang umumnya ditemukan di daerah. Tumbuhan ini melibatkan dua enzim di dalam pengolahan CO 2 menjadi glukosa. Enzim phosphophenol pyruvat carboxilase (PEPco) adalah enzim yang akan mengikat CO 2 dari udara dan kemudian akan menjadi. Oksaloasetat akan diubah menjadi malat. Malat akan terkarboksilasi menjadi piruvat dan CO 2. Piruvat akan kembali menjadi PEPco, sedangkan CO 2 akan masuk ke dalam siklus Calvin yang berlangsung di sel bundle sheath dan melibatkan enzim RuBP.
Proses ini dinamakan siklus Hatch Slack, yang terjadi di sel. Dalam keseluruhan proses ini, digunakan 5 ATP.
Faktor penentu laju fotosintesis Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa yaitu faktor yang dapat memengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor yang tidak memengaruhi secara langsung seperti terganggunya beberapa fungsi yang penting bagi proses fotosintesis. Proses fotosintesis sebenarnya peka terhadap beberapa kondisi lingkungan meliputi kehadiran cahaya Matahari, lingkungan, konsentrasi (CO 2). Faktor lingkungan tersebut dikenal juga sebagai faktor pembatas dan berpengaruh secara langsung bagi laju fotosintesis. Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya faktor-faktor pembatas tersebut sangat memengaruhi laju fotosintesis yaitu dengan mengendalikan laju optimum fotosintesis. Selain itu, faktor-faktor seperti, umur daun, serta ketersediaan memengaruhi fungsi yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut memengaruhi laju fotosintesis. Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:.
Intensitas cahaya. Laju fotosintesis ketika banyak cahaya. Konsentrasi karbon dioksida. Semakin banyak karbon dioksida di, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas enzim.
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis). Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai, laju fotosintesis akan berkurang.
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 dan untuk tumbuh. Lihat pula.
Referensi.