Intro Jumpa lagi di channel Belajar Biologi Menyenangkan Bersama Mbak Imut Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh Bagaimana kabarnya adik-adik? Semoga selalu sehat ya Halo adik-adik, kali ini mbak Imun akan membahas tentang materi anabolisme. Disimak baik-baik ya.
Oke, anabolisme adalah proses penyusunan molekul-molekul sederhana yang tentunya memiliki energi rendah, menjadi senyawa kompleks yang memiliki energi tinggi. Contoh reaksi anabolisme diantaranya adalah, yang pertama proses fotosintesis, yaitu anabolisme. anabolisme karbohidrat, mekanisme penyusunan energi pada tanaman berklorofil ya, dengan menggunakan sumber energinya, sudah tahu ya dari mana ya, oke, sumber energinya dari cahaya matahari ya, melalui reaksi oksidasi reduksi.
Kemudian yang kedua, kemosintesis, ini adalah proses anabolisme yang menggunakan sumber energinya dari mana? Oke, dan... dari senyawa kimia.
Berikutnya, cahaya matahari. Nah, ini merupakan sumber energi yang dipakai oleh seluruh organisme hidup, baik itu tumbuhan, hewan, manusia, dan mikroorganisme yang ada di bumi. Caranya bagaimana melalui penyerapan energi dari cahaya lalu dikonversi menjadi energi kimia? Tentunya melalui proses fotosintesis. Nah kemudian air atau H2O beserta unsur hara dari dalam tanah diserap oleh pembuluh yang ada di akar.
Pembuluh apa? Ya tentunya diserap oleh pembuluh silem pada akar kemudian lanjut ke silem pada batang, lanjut ke silem pada daun. Di daun terjadi proses fotolisis air dihasilkan oksigen yang keluar lewat stomata.
Berikutnya CO2 dari lingkungan. masuk melalui stomata pada daun, masuk ke sini, terjadi proses reaksi gelap. Nanti dihasilkan molekul gula, yaitu C6H12O6.
Salah satu contohnya adalah glukosa, yang diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan oleh pembuluh flum. Salah satunya nantinya akan disimpan di buah. Kita lihat reaksi ringkas dari fotosintesis adalah 6CO2 ditambah 6H2O plus energi, hasilnya adalah C6H12O6 plus 6O2. Fotosintesis itu dilakukan oleh tumbuhan terutama yang mengandung jadhizao daun yaitu klorofil. Selain tumbuhan ada juga makhluk hidup yang berfotosintesis contohnya adalah alga atau gamel.
dan beberapa jenis bakteri. Hampir semua makhluk hidup sangat bergantung pada energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Mari kita lihat lebih detail bagian dari tumbuhan yang melakukan proses fotosintesis.
Jika kita potong melintang daun, maka akan terlihat struktur daun seperti ini Nah jaringannya seperti ini ya Ini materi kelas 11 nih Kita lihat lagi, nomor 1 ini adalah epidermis atas Kalau kita perbesar, nomor 2 ini adalah epidermis bawah Kemudian nomor 3 ini adalah jaringan parenkim palisade atau jaringan tiang Yang memiliki lebih banyak butiran kloroplast yang bulat bulatan berwarna hijau ya itu adalah kloroplastnya Empat, parenkim spons atau jaringan bunga karang yang memiliki lebih sedikit butiran kloroplas. Kemudian yang kelima, ini adalah berkas pengangkut pada pertulangan daun, sehingga air dari akar bisa menuju ke daun dan hasil fotosintesis bisa diedarkan ke seluruh organ tumbuhan. Nah ini di bagian bawah terdapat lubang tempat keluar masuknya O2 dan CO2, yaitu stomata.
ya berikutnya kita perbesar lagi nih ini adalah butiran yang berwarna hijau pada jaringan tiang tadi yang kita sebut dengan kloroplast sekarang kita lihat struktur dari kloroplast, kalau kita satu butir itu kita perbesar seperti ini ternyata di dalamnya ya kloroplast ternyata memiliki membran ganda nah sekarang kita lihat ini adalah membran luarnya dan ini adalah membran dalamnya Oke, berikutnya, di bagian dalam ini ada bentukan seperti uang logam, ini adalah tilakoidnya, di dalamnya ada pigment fotosintetik. Berikutnya, kalau tumpukan dari tilakoid ini kita sebut dengan granum. Nah beberapa tumpukan granum itu jamaknya kita sebut dengan grana. Nah sekarang membran tilakoid disana nanti berlangsung reaksi terang, proses fotosintesis. Sementara ini adalah ruang kosmos.
yang terdapat dalam kloroplast yang kita sebut dengan stroma. Nah di stroma ini terjadi nanti proses fotosintesis yaitu reaksi gelap. Karena ada dua tahap nih, ada reaksi terang dan ada reaksi gelap. Yuk sekarang kita lihat komponen fotosintesis.
Komponen yang melakukan reaksi fotosintesis adalah tadi kloroplas yang mengandung pigment fotosintetik. Nah pigment fotosintetik ini yang nantinya akan menyerap cahaya tampak dari sinar matahari Dengan panjang gelombang kisarannya adalah 380-700 nanometer Pigment fotosintetik pada chloroplast ada beberapa macam. Yang pertama adalah chlorophyll A yang berwarna hijau. Dia mampu menyerap cahaya tampak dari matahari yaitu yang berwarna biru.
Biru itu kisarannya 410-500 nm Kemudian cahaya tampak yang berwarna ungu Itu kurang dari 400 nm Dan cahaya warna merah dengan panjang gelombang 610-700 nm Berikutnya yang kedua, kloropil B yang warnanya hijau kebiruan. Dia mampu menyerap cahaya tampak dari cahaya matahari yang berwarna biru, kemudian Jingga, jingga itu kisarannya 510 sampai 600 nanometer panjang gelombangnya. Kemudian yang ketiga, karotenoid, atau yang berwarna kuning, dia mampu menyerap cahaya tampak dari matahari yang berwarna biru. Berikutnya kita bahas fotosistem.
Nah, fotosistem itu terdapat pada membran tilakoid, yaitu suatu protein yang mengandung kumpulan pigment fotositetik dan senyawa organik di dalamnya. Fotosistem itu terdiri dari, ada fotosistem 1 atau PS1 atau dikenal dengan P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nanometer. Dan yang kedua ada fotosistem 2 atau dikenal dengan PS2 atau P68.
Berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer Sekarang kita lihat apa sih perbedaannya antara PS1 dengan PS2 Antara fotosistem 1 dengan fotosistem 2 Ada beberapa perbedaan. Perbedaan yang pertama adalah mengenai pigment fotosintesis yang dimiliki. Untuk PS1, dia memiliki klorofil A dan karotenoid.
Sementara PS2, dia memiliki klorofil A dan klorofil B. Yang kedua, aliran elektronnya. Untuk PS1, dia nanti mengalami lintasan elektron jalur siklik dan non-siklik, sementara PS2 mengalami lintasan elektron non-siklik. Berikutnya, panjang gelombang yang ditangkap untuk PS1, dia menyerap cahaya tadi dengan panjang gelombang 700 nanometer.
Sementara PS2 menyerap cahaya dengan panjang gelombang 608 nanometer. nanometer terakhir hasil atau produk yang nanti akan dihasilkan dari lintasan siklik dan non siklik nanti dihasilkan ATP dengan NADPH sementara di PS2 dihasilkan ATP berikut kita lihat tahapan dari fotosintesis tahapan fotosintesis dibagi dua ya ada bagian utama yaitu reaksi terang dan reaksi gelap ya yang pertama reaksi terang atau light dependent reaction adalah reaksi yang bergantung pada cahaya sangat bergantung pada cahaya nah proses ini terjadi di dalam membran tilakoid atau grana foton dari cahaya matahari sangat diperlukan pada tahap ini kemudian juga H2O atau air ini sebagai substrat atau bahan dalam reaksi terang disini nanti di jadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia, dan akan menghasilkan oksigen, atau O2. Selain oksigen, produk lain yang dihasilkan pada tahap ini yaitu dihasilkan ATP dan NADPH. ATP dan NADPH nantinya akan masuk ke tahap selanjutnya yaitu ke reaksi gelap, sementara oksigen dikeluarkan lewat stomata kelingkungan.
Berikutnya untuk reaksi gelap atau light independent reaction, di sini reaksinya tidak bergantung pada cahaya. Nah, reaksi ini berlangsung bukan di membran tilakuit lagi, tapi berlangsungnya di stroma. Pada proses reaksi gelap, tidak dibutuhkan cahaya matahari, tetapi yang dibutuhkan adalah karbon dioksida. Nah, sedangkan dalam reaksi gelap, Terjadi reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi dari ATP dan NADPH. Energi yang digunakan dalam reaksi gelap diperoleh dari reaksi terang tadi ya.
Nah reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula. Contohnya adalah glukosa. Sekarang kita lihat tahapan dari reaksi terang. Jika ini satu keping tilakoid kita. kita potong dari atas ke bawah maka akan terlihat struktur lapisan membran tilakoid sebagai berikut kalau kita lihat di bawah mikroskop ya seperti ini nanti yang yang terlihat nah ini bagian ini adalah stroma chloroplast nya dan ini adalah bagian dalam chloroplast yaitu lumen tilakoid hai hai Nah ini adalah gambar dari struktur membran tilakoid yang diperbesar ya.
Terdiri dari membran posvolipid, B-layer, yang di dalamnya terbenam 4 protein integral, yaitu mulai dari P680 atau PS2, lalu ini adalah B6F atau biasa disebut dengan kompleks sitokrom. Lalu ini adalah P700 atau PS1. Dan ini adalah ATP sintase. Akseptor elektron lainnya yang berperan adalah di sini ada PQI atau plastokuinon.
Kemudian ini adalah PC atau plastosianin. Dan ini adalah FD atau Veredoxin. Mekanisme reaksi terang diawalai dengan tahap di mana fotosistem 2 akan menyerap cahaya matahari, sehingga 4 elektron yang terdapat pada klorofil pada PS2 ini akan tereksitasi, menyebabkan muatannya menjadi tidak stabil.
Nah, untuk menstabilkan kembali, PS2 akan mengambil 4 elektron dari proses fotolisis H2O yang ada di sekitarnya. Molekul air akan dipecah oleh ion Mn yang berada di dalam. yang bertindak sebagai enzim prosesnya adalah 2 H2O ini akan mengalami fotolisis menjadi O2 kemudian plus 4 H plus dan 4 elektron O2 yang Hasilkan itu nanti akan dikeluarkan ke lingkungan melalui stomata, digunakan untuk respirasi aerob. Dan 4 elektron yang digunakan ini dihasilkan itu akan digunakan untuk menetralkan fotosistem 2. Dia akan masuk ke dalam fotosistem 2. Seperti itu. Nah dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya fotosistem 2 akan mereduksi plastokuinon.
Nah ini plastokuinon akan membentuk PQH2. Nah seperti itu. Kemudian plastokuinon ini akan mengirimkan 4 elektron dari PS2 ke pompa H+, yang disebut dengan sitok.
sitokrom B6 kompleks. Nah sitokrom B6 kompleks berfungsi untuk membawa empat elektron dari PS2 ke PS1 dengan mengoksidasi pKiH2 dan mereduksi protein yang mengandung tembaga yaitu Plastosianin atau PC Di sini terjadi aliran elektron non-siklik Sehingga ruang tilakoid bermuatan negatif Dan memacu proses fotofosforilasi Atau proses pembentukan posfat Nah posfat nanti akan diikat oleh ADP Di sini menjadi ATP Nah hal tersebut juga menyebabkan menyebabkan proton atau 4H plus dari fotolisis air itu akan dipompa keluar. Nah, dari lumentilakoid ke stroma ya. Berikutnya, Itu cahaya diterima oleh fotosistem 1 menyebabkan fotoeksitasi.
2 elektron dari fotosistem 1 itu akan keluar. 2 elektron dari PS1. Nah, 4 elektron.
dari fotosistem 2 yang tadi telah tereksitasi-tereksitasi dari beberapa aksesor elektron nah itu 2 elektronnya akan digunakan untuk menetralkan fotosistem 1, dia akan masuk ke sini Sementara 2 elektron lainnya Nah itu akan bersama dengan 2 elektron dari fotosistem 1 bergerak menuju ke kompleks veredoksin Selanjutnya, 4 elektron yang bergabung dari veradoxin ini akan digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron, yaitu untuk mereduksi NADP positif. Di sini akan terjadi reduksi NADP positif dan membentuk NADPH. Proses pembentukan NADPH ini dibantu atau dikatalisis oleh enzim yang namanya disini FNR, yaitu Veredoxin NADP reduktase. Nah, dua elektron yang tadi digunakan untuk menetralkan fotosistem 1, dia akan berputar-putar di sekitar fotosistem 1 dan kompleks hitokrom. Ini kita sebut dengan aliran siklik.
Hal ini akan memacu pompa proton atau H+, itu akan bergerak ke dalam lagi, menuju ke... lumen, ke lumen tilakoid nah kemudian H plus disini akan melintasi membran tilakoid masuk, kemudian akan melintasi ATP sintase disini akan melewati ATP sintase Nah, maksudnya H+, pada ATP sintase, akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan posfat organik menjadi ATP. Jadi ADP mengikat posfat, posfat menjadi ATP. Nah, sekarang kita lihat lintasan aliran elektronnya.
Baik non-siklik dengan siklik ya. Sekarang kita lihat dulu aliran elektron non-siklik kita simpulkan dari bagian tadi. Bahwa pertama cahaya, ya foton dari cahaya matahari, itu akan ditangkap oleh P680 atau PS2.
Lalu 4 elektronnya akan tereksitasi. Kemudian ditangkap oleh beberapa akseptor elektron yang pertama. Pertama adalah peki atau plastokuinon, kemudian elektronnya akan tereksitasi lagi menuju ke B6F atau kompleksitokrom, kemudian elektronnya tereksitasi lagi menuju ke plastosianin, kemudian elektronnya tereksitasi lagi. kemudian masuk ke P700 atau PS1, kemudian elektron yang terakhir akan tereksitasi lagi dan menuju ke kompleks veredoksin.
Di plastosianin, tadi terjadi proses fotofosforilasi sehingga dibentuk posfat, jadi posfat ditangkap oleh ADP menjadi ATP. Kemudian di kompleks veredoksin, itu juga terjadi proses fotofosforilasi. tadi pembentukan NADPH selanjutnya aliran elektron siklik jadi cahaya atau foton tadi ditangkap oleh P700 atau PS1 kemudian elektronnya akan tereksitasi dua elektronnya akan tereksitasi kemudian Menuju ke sitokrom kompleks, kemudian kembali lagi ke P700 atau PS1. Nah, di sini tadi, ditasan elektronnya itu akan memacu, masuknya kembali proton atau H+.
Menuju ke ATP sintase, yang mengakibatkan terjadinya proses fotoposforilasi sehingga dibentuklah ATP. Oke, jadi hasil reaksi terang adalah berupa ATP, NADPH, dan H+. Sekarang kita simpulkan.
Dari reaksi terang, bahan atau substrat yang digunakan adalah H2O, kemudian lokasi prosesnya berlangsung di membran tilakoid, kemudian energi yang digunakan adalah foton dari cahaya matahari, Kemudian produk yang dihasilkan pada lintasan elektron non-siklik dihasilkan oksigen, ATP, dan NADPH. Sementara dari lintasan siklik, dihasilkan ATP oke adik-adik semoga kalian semakin mengerti tentang proses reaksi terang pada fotosintesis kita ketemu lagi pada pembahasan berikutnya ya tetap jaga kesehatan Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh