fotosintesis

Dasar Ilmu Tanaman-fotosintesis

1.               Jelaskan peran cahaya dan kloroplas dalam fotosintesis !

Cahaya memberikan warna hijau pada daun karena cahaya berinteraksi dengan kloroplas. Cahaya nampak berperan dalam mengendalikan fotosintesis.
Dalam kloroplas terdapat grana dan stroma, grana mengandung klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis dan merupakan tempat berlangsungnya reaksi terang yang mengkonversi energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH. Sedangkan stroma pada kloroplas berlangsung siklus Calvin yang mengkonversi CO2 menjadi gula dengan menggunakan ATP dan NADPH.

2. Apa yang dimaksud dengan kemiosmosis ?
Kemiosmosis merupakan mekanisme pembentukan ATP yang berlangsung pada kloroplas dan mitokondria.

3. Jelaskan perbedaan kemiosmosis antara di dalam kloroplas dan di dalam mitokondria !

1) Pada kloroplas
• Dinamakan fotofosforilasi
• Mentransformasi energi cahaya menjadi energi kimia
• Dikendalikan oleh membran tilakoid
2) Pada mitokondria
• Dinamakan fosforilasi oksidatif
• Mentransfer energi kimia dari molekul makanan menjadi ATP
• Dikendalikan oleh membran mitokondria dengan memompa proton dari metrik mitokondria keluar keruang inter membran.

4. a. Apa yang dimaksud dengan reaksi terang ?

Reaksi terang adalah reaksi pembentukan ATP dan NADPH dengan dikendalikan oleh cahaya yang berlangsung di dalam grana, tepatnya pada membran tilakoid.

b. Jelaskan apa yang terjadi pada reaksi terang ?

Pada reaksi terang energi cahaya dikonversi menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH, mengendalikan transfer elektron dan hidrogen dari air ke NADP+, mereduksi NADP+ menjadi NADPH, mengubah ADP menjadi ATP (Fotofosforilasi), memfotolisis H2O, dan menghasilkan O2 dengan melibatkan Fotosistem I, Fotosistem II, Sitokrom, Plastoquinon (Pc), Plastosianin (Ps), dan    Feredoxin (Fd)

5. a. Apa yang dimaksud dengan reaksi gelap (siklus Calvin) ?
Reaksi gelap (siklus Calvin) adalah reaksi pembentukan Gliserida – 3 – Phospat (G-3-P) dengan menggunakan ATP sebagai sumber energi dan menggunakan NADPH sebagai tenaga pereduksi yang berlangsung di dalam stroma.

b. Jelaskan apa yang terjadi pada reaksi gelap (siklus Calvin)?
Pada reaksi gelap (siklus Calvin) terjadi fiksasi CO2 dan reduksi karbon yang terfiksasi menjadi karbohidrat dalam bentuk Gliserida – 3 – Phospat (G-3-P) dan terdiri dari tiga tahapan : 1) Fiksasi karbon, 2) Reduksi, 3) Regenerasi RuBP (akseptor CO2)
c. Jelaskan perbedaan antara reaksi terang dan reaksi gelap (siklus Calvin) !
Reaksi terang
• Berlangsung di dalam grana, tepatnya pada membran tilakoid
• Mengkonversi energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH
• Dikendalikan oleh cahaya
dan NADPH merupakan hasil dari reaksi terang
• Terdiri dari tiga tahapan : 1) Fiksasi karbon
3) Reduksi
4) Regenerasi• Mengendalikan transfer elektron dan hidrogen dari air ke NADP+
• Mereduksi NADP+ menjadi NADPH
• Mengubah ADP menjadi ATP (Fotofosforilasi)
• Memfotolisis H2O
• Menghasilkan O2
• Melibatkan Fotosistem I, Fotosistem II, Sitokrom, Plastoquinon (Pc), Plastosianin (Ps), dan Feredoxin (Fd)

Reaksi gelap (siklus Calvin)
• Berlangsung di dalam stroma
• Memfiksasi CO2 dan mereduksi karbon yang terfiksasi menjadi karbohidrat dalam bentuk Gliserida – 3 – Phospat (G-3-P)
• Menggunakan ATP sebagai sumber energi
• Menggunakan NADPH sebagai tenaga pereduksi
• ATP RuBP (akseptor CO2)

6. a. Jelaskan mengenai lintasan C3, C4, dan CAM !

b. Jelaskan perbedaan antara tanaman C3, C4, dan CAM !
Tanaman C3 :
 Melibatkan enzim RuBP karboksilase (rubisco)
 RuBP sebagai akseptor CO2
 Produk awal berupa 3-fosfogliserat (3-PGA) (Karbohidrat Berkarbon 3)
 Pada lingkungan hari-hari terang, kering dan panas :
o Stomata tertutup dan konsentrasi O2 pada daun lebih besar dari konsentrasi CO2
o Terjadi fotorespirasi
o Menggunakan cahaya
o Mengkonsumsi O2
o Mengeluarkan CO¬2
o Tidak memproduksi ATP
o Tidak memproduksi makanan
o Menurunkan hasil fotosintesis
Tanaman C4 :
 Melobatkan enzim PEP karboksilase (pepeo)
 PEP sebagai akseptor CO2
Produk awal berupa oksal asetat atau malat (karbohidrat berkarbon 4)
 Tipe sel fotosintesis
 Meminimalkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula sehingga lebih efisien
Tanaman CAM :
 Stomata membuka pada malam hari
CO2 difiksasi pada malam hari dan diubah menjadi asam organik didalam vakuola sel mesofil
Pada siang hari CO2 dilepaskan dari asam organik untuk membuat gula pada kloroplas

c. Sebutkan contoh-contoh tanaman yang termasuk lintasan C3, C4, dan CAM!
o Tanaman C3 : padi, gandum, kedelai
o Tanaman C4 : tebu, jagung
o Tanaman CAM : nenas, kaktus, dan sukulenta dari familia Crassulaceae

7. Jelaskan faktor-faktor (faktor dalam dan luar) yang mempengaruhi kecepatan fotosintesis !

8. Apa yang dimaksud hasil bersih fotosintesis ?