Materi Metabolisme: Anabolisme - Fotosintesis

Pengantar

• Pembicara: Kak Hera
• Materi: Anabolisme dalam Metabolisme
• Topik sebelumnya: Enzim dan Katabolisme
• Rincian Materi:
  • Pengertian fotosintesis dan kemosintesis
  • Struktur kloroplas
  • Tahapan fotosintesis
  • Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis
  • Pembuktian fotosintesis
  • Perbedaan antara tanaman C3, C4, dan CAM

Definisi Anabolisme

• Anabolisme: Reaksi penyusunan dari senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks.
• Kategori anabolisme:
  • Fotosintesis: Sumber energi dari cahaya.
  • Kemosintesis: Sumber energi dari reaksi kimia.
• Organisme yang terlibat:
  • Fotosintesis: Organisme fotoautotrof (misal: tumbuhan).
  • Kemosintesis: Bakteri.

Struktur Kloroplas

• Kloroplas: Tempat fotosintesis pada tumbuhan.
• Organ yang digunakan: Daun.
• Jaringan fotosintesis: Mesophyll (palisade dan spons).
• Bagian kloroplas:
  • Dua membran: Membran luar dan dalam.
  • Tilakoid: Kantung pipih tempat reaksi terang.
  • Granum: Kumpulan tilakoid.
  • Stroma: Cairan di dalam kloroplas tempat reaksi gelap.

Tahapan Fotosintesis

• Reaksi kimia: 6CO2 + 6H2O + cahaya -> C6H12O6 + 6O2
• Dua tahapan:
  • Reaksi terang (di grana):
    • Mengubah energi cahaya menjadi energi kimia.
    • Hasil: ATP, NADPH2, dan Oksigen.
    • Proses: Fotolisis, fotofosforilasi, dan pembentukan NADPH2.
  • Reaksi gelap (Siklus Calvin) (di stroma):
    • Mengubah CO2 menjadi glukosa.
    • Hasil: Glukosa.
    • Proses: Fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Aliran Elektron dalam Reaksi Terang

• **Aliran Elektron Siklik:
  • Menggunakan fotosistem I (P700).
  • Menghasilkan ATP.
• Aliran Elektron Non-Siklik:
  • Menggunakan fotosistem II (P680) dan I.
  • Menghasilkan NADPH2, ATP, dan Oksigen.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis

1. Intensitas Cahaya:
   • Meningkatkan laju fotosintesis, tetapi terlalu tinggi bisa merusak klorofil.
2. Panjang Gelombang Cahaya:
   • Cahaya tampak (biru, ungu, merah) lebih efektif.
3. Konsentrasi CO2:
   • Meningkatkan reaksi gelap, tetapi terlalu tinggi bisa menghambat respirasi.
4. Suhu:
   • Suhu optimum: 25-39 °C, suhu terlalu tinggi atau rendah dapat menghambat enzim.
5. Ion Anorganik:
   • Zat gizi penting dalam fotosintesis (Fe, Mg, N, S).
6. Zat Inhibitor:
   • Contoh: Asam sulfat dapat menghambat fotosintesis.

Pembuktian Fotosintesis

• Percobaan Ingenhousz:
  • Membuktikan bahwa fotosintesis membutuhkan cahaya dan menghasilkan oksigen.
  • Tumbuhan air (Hidrilla verticillata) ditaruh di bawah cahaya.
• Percobaan Saussure:
  • Membuktikan fotosintesis menghasilkan glukosa yang disimpan dalam bentuk amilum.
• Percobaan Engelmann:
  • Menggunakan alga hijau (Spirogyra) untuk menunjukkan oksigen yang dihasilkan menarik bakteri aerob.

Perbedaan Tanaman C3, C4, dan CAM

• Tanaman C3:
  • Fiksasi CO2 oleh RUBP dengan enzim Rubisco.
  • Contoh: Padi, gandum.
• Tanaman C4:
  • Fiksasi CO2 menjadi senyawa berkarbon 4 (oksaloasetat).
  • Dua tempat fiksasi: Mesofil dan seludang pembuluh.
  • Contoh: Tebu, jagung.
• Tanaman CAM:
  • Fiksasi CO2 pada malam hari, siklus Calvin di siang hari.
  • Contoh: Kaktus, nanas.

Tabel Perbedaan

| Karakteristik | C3 | C4 | CAM | |----------------------|-----------------------------|-----------------------------|-------------------------| | Fiksasi CO2 | RUBP (Rubisco) | PEP (PEP carboxylase) | PEP (PEP carboxylase) | | Waktu Fiksasi | Siang | Siang | Malam | | Tempat Fiksasi | Mesofil | Mesofil & Seludang Berkas | Mesofil | | Contoh | Padi, Gandum | Tebu, Jagung | Kaktus, Nanas |

---

Semoga bermanfaat, jangan lupa untuk like, comment, dan subscribe. Assalamualaikum!