Reaksi_Gelap_fotosintesisKel_10_off_I_pptx.pptx

Reaksi_Gelap_fotosintesisKel_10_off_I_pptx.pptx

• 1.
  FOTOSINTESIS: REAKSI GELAP DANTUMBUHAN C4
• 2.
  FOTOSINTESIS  Fotosintesis adalahsuatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.  Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya.
• 3.
  PROSES FOTOSINTESIS • Umumnya,organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel tepatnya pada bagian stroma terjadi proses fotosintesis. • 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).
• 4.
  REAKSI GELAP  Reaksigelap adalah penggabungan CO2 dengan senyawa karbon tereduksi hasil metabolisme karbohidrat secara enzimatik.  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.
• 5.
   Ada 3jalur penambatan CO2 yaitu: A. Daur Calvin  Secara umum reaksi-reaksi yang terlibat pada daur Calvin sama dengan yang terjadi pada glikolisis atau HMP, hanya disini terjadi karboksilasi ribulosa-1,5-diphosphat. Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung secara langsung dengan cahaya.  Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6). Siklus reaksinya berjalan 3 kali, dan kembali regenerasi lagi. Jadi untuk membentuk 1 molekul glukosa maka dibutuhkan sebanyak 6 kali siklus (siklus Calvin) dengan menangkap sebanyak 6 molekul 6CO2, reaksinya sebagai berikut. 6CO2 + 6H2O ———> C6H12O6 + 6O2
• 7.
  Reaksi tersebut jikadisistematikan ada 4 tahap yaitu: 1. Viksasi (pengikatan)  Tahap ini, gula berkarbon 5 yang disebut Ribulosa 1,5 bifosfat (RuBP) mengikat CO2 membentuk senyawa intermediate yang tidak stabil, sehingga terbentuk 3- fosfogliserat maka terbentuk senyawa RuBP dengan atom C sebanyak 6 (C-6). Pembentukan tersebut dikatalisis oleh enzim RuBP karboksilase atau rubisco. RuBP karboksilase (Rubisco) CO2 + RuBP -----------------------------------------------> PGA
• 8.
  2. Reduksi  Selanjutnya2 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P) bereaksi dengan ATP, membentuk asam fosfogliseraldehid yang masih berikatan dengan H2 berasal dari NADPH2. Siklus reaksinya harus berjalan 3 kali, baru terbentuk hasil akhir yaitu 6 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P).
• 9.
  3. REGENERASI  Regenerasiyaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat dengan melibatkan fosforilasi dengan melibatkan molekul ATP.  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), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap.
• 10.
  4. SINTESA (PEMBENTUKAN) Glukosa dari PGAL perlu diketahui satu molekul glukosa dibentuk dari dua PGAL.
• 11.
  B. DAUR HATCH– SLACK C4  Jalur C4 terutama didapatkan pada Gramineae. Sifat khas jalur ini adalah untuk konservasi air sehingga tanaman gramineae tahan terhadap lingkungan yang kering .Tanaman C4 menunjukkan sifat-sifat:  Tingkat fotosintesis dan kecepatan tumbuh yang tinggi  Fotorespirasi yang rendah  Mempunyai anatomi daun yang ganjil  Klorofalst yang dimorfik dan  Kecepatan hilangnya air yang rendah
• 13.
  C. JALUR CAM Jalur ini khusus terdapat pada tumbuh- tumbuhan dari famili crusulaceae yang hanya mampu menambat CO2 pada malam hari karena stomata daun tertutup pada siang hari .
• 15.
  TUMBUHAN C4  Pengertian Tumbuhan C4 adalah tumbuhan tropis yang melibatkan dua enzim di dalam pengolahan CO2 menjadi glukosa yaitu Enzim phosphophenol pyruvat carboxilase (PEPco) adalah enzim yang akan mengikat CO2 dari udara dan kemudian akan menjadi oksaloasetat yang akan diubah menjadi malat.  Tanaman C4 adalah tanaman yang menghasilkan asam 4 karbon sebagai produk utama penambahan CO2(Salisburry, 1998).  Tanaman C4 adalah kelompok tumbuhan yang melakukan persiapan reaksi gelap fotosintesis melalui jalur 4 karbon / 4C (jalur hatch- slack) sebelum memasuki siklus calvin, untuk meminimalkan keperluan fotorespirasi (Budiarti, 2008).  Tanaman C4 adalah tanaman dengan hasil pertama dalam fotosintesis di mesofil berupa suatu molekul dengan 4 atom C(Gardner, 1991).
• 16.
   Pada tumbuhanC-4 terdapat pembagian tugas antara 2 jenis sel fotosintetik, yakni :  sel mesofil  sel-sel bundle sheath/ sel seludang-berkas pembuluh.  Proses fotosintesis tumbuhan C4:  Langkah pertama ialah penambahan CO2 pada fosfoenolpirufat (PEP) untuk membentuk produk berkarbon empat yaitu oksaloasetat, Enzim PEP karboksilase menambahkan CO2 pada PEP.  Karbondioksida difiksasi dalam sel mesofil oleh enzim PEP karboksilase. Senyawa berkarbon-empat-malat, dalam hal ini menyalurkan atom CO2 kedalam sel seludang-berkas pembuluh, melalui plasmodesmata.  Dalam sel seludang –berkas pembuluh, senyawa berkarbon empat melepaskan CO2 yang diasimilasi ulang kedalam materi organic oleh robisco dan siklus Calvin.
• 17.
  Tabel 1. Perbedaanantara tanaman C3 dan C4 No Sifat-sifat C3 C4 1 Jalur utama fiksasi CO2 C3 C3 + C4 2 Hasil pertama fiksasi CO2 PGA Oksaloasetat 3 Molekul penerima CO2 RuBP PEP 4 Enzim pada fiksasi CO2 RuBP karboksilase PEP karboksilase 5 O2 sebagai penghambat fotosintesis Ya tidak 6 fotorespirasi Tinggi rendah 7 Fotosintesis maksimum 10 – 40 ppm 30 – 90 ppm 8 Suhu opt. Fotosintesa 15 – 30 o C 30 – 45 o C 9 Kebutuhan cahaya untuk fotosintesis 10 –40 % chy. Mthr. Pnh Cahaya matahari penuh 10 Reaksi stomata thd CO2 Kurang peka Lebih peka
• 18.
  REAKSI-REAKSI JALUR C4 1.CO2 masuk kedalam daun tanaman C4 pada saat stomata terbuka dan bertindak sebagai substrat dari fosfenol piruvat karboksilase. CO2H CO2H C – O – PO3H + CO2 + H2O → C = O CH CH PEP CO2H Oksaloasetat malat Oksalasetat + NADP + H+ L-malat + NAD+ Dehidrogenase transaminase Oksalasetat + alanin Asam asparatat + piruvat
• 19.
  2. Pada selselubung berkas pembuluh : CO2 dibebaskan dari malat atau oksala asetat oleh enzim yang spesifik . CO2 yang dibebaskan ini bergabung dengan ribosa 1,5-difosfat dengan bantuan enzim-enzim dari daur calvin yang terdapat sel selubung berkas pembuluh ini.  Pada tanaman penghasil malat: CO2 CO2­ H COCH + NADP → C = O + NADPH + H + CO2 CH2 CH3 CH2H Malat Piruvat
• 20.
   Pada tanamanpenghasil aspartat:  Oksalasetat yang terbentuk dapat diubah menjadi L-malat atau piruvat (bergantung pada jenis tanaman) transminase Asam aspartat Asam oksalasetat Oksalasetat + NADPH + H+ → L-malat + NAD+ Piruvat + NADH + H + CO2 Pksalasetat + ATP → Fosfoenol piruvat + CO2 + ADP
• 21.
  SEKIAN DAN TERIMAKASIH