FOTOSINTESIS

1. FOTOSINTESIS Fotosintesis meliputi : Proses diikatnya energi matahari shg dapat digunakan di dalam sel organisme. Proses pertama dirubahnya zat an organik menjadi zat organik. Manusia dan binatang tidak bisa merubah zat anorganik menjadi zat organik Bakteri yg dapat menggunakan zat anorganik untuk membuat hidrat arang (sedikit) : Bakteri besi, belerang dan nitrifikasi khemolitotrop

2. SEJARAH PENEMUAN • 1. JOSEPH PRIESLEY (INGGRIS, 1771) • Tumbuhan dapat membersihkan udara  krn tumbuhan menghasilkan Oksigen. • 2. JAN INGENHOUSZ (BELANDA, 1779) • Tumbuhan dapat membersihkan udara kotor, bila kena cahaya matahari dan terjadinya hanya pada bagian yang berwarna hijau. • 3. JEAN SENEBIER (GENEVA, 1782) • Tumbuhan dapat membersihkan udara bila ter dapat CO2

3. SEJARAH PENEMUAN • Pertanyaannya : Bila O2 keluar,C nya kemana? • 4. INGENHOUSZ (1796) • CO2 adalah sumber dari semua bahan organik da lam tumbuhan.Jadi fotosintesis juga suatu proses untuk mendapatkan C sebagai bahan makanan. • 5. NICHOLAS THEODORE DE SAUSSURE (GENEVA, 1804) • Air memp peranan penting dalam fotosintesis  bahan organik yang terbentuk dan O2 yang diha- silkan oleh tumbuhan lebih berat dari CO2 yang diikat. Jadi reaksi terjadi antara CO2 dan H2O dg pengaruh cahaya dan hijau daun.

4. SEJARAH PENEMUAN • 6. ROBERT VON MAYER (JERMAN, 1845) • Proses fotosintesis adalah suatu pengubahan energi cahaya ke dalam energi kimia. • Tumbuhan hijau yg disinari matahari mensinte sis senyawa organik sekaligus menyimpan energi kimia • Energi yg disimpan akan keluar/lepas pd saat respirasi dari tumbuhan/ binatang dan meru pakan sumber energi di bumi

5. CO2 + H2O + CAHAYA  O2 + ZAT sene de S Ingenh Pries Ingen ORGANIK + ENERGI KIMIA meyer • 7. SACHS (1865) • Kloroplas adalah organ yg berperan dlm mengikat CO2 dan air dg adanya Cahaya serta membebaskan O2 • Sbg hasil dr pengikatan CO2 dan H2O dlm tumbuh an yg ber klorofil adalah hidrat arang dan O2

6. 6 CO2 + 6 H2O  C6H12O6 + 6 O2 • O2 NYA DARI MANA ? • VAN NIEL (1931) • Fotosintesis merupakan proses reduksi CO2 dg atom H untuk membentuk C6H12O6. Ini dibuktikan dg bakteri sulfur hijau yg memakai H2S • 6 CO2 + 12 H2S  C6H12O6 + 6 H2O + 12 S • ( CO2 + 2 H2S  CH2O + H2O + 2S ) • Jadi bukan CO2 yg dipecah, tetapi CO2 direduksir oleh pecahan dari H2S pada bakteri hijau atau H2O pada fotosintesis.

7. Dengan isotop O *, nampak : • 6 CO2 + 12 H2 O* C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2* • Fotosintesis kecuali menggunakan air juga menghasilkan air. • Reaksi dalam Fotosintesis : • 1. Reaksi Cahaya adalah proses fotosintesis yg merupakan reaksi kimia yang tidak peka terha dap temperatur • 2. Reaksi Gelap (reaksi Blackman)adalah proses fotosintesis yang merupakan reaksi ensimatik yang peka terhadap temperatur.

8. REAKSI DILUAR SEL • 1. ROBERT HILL (1937) • Kloroplas disolir dan disinari,dapat mengeluar-kan O2. Reaksi ini disebut reaksi Hill = Fotolisa air. Pada reaksi Hill, dg menggunakan kloroplas ,air diuraikan oleh energi cahaya dan keluar O2. Keluarnya O2 distimulir oleh adanya asep tor H. • 2 H2O + 2 A  2 AH2 + O2 • Aseptor H (A) dapat : sianida feri, quinon, NAD ,NADP, Kromat, Indofenol (biru  tak berwar na)

9. 2. ARNON (1954) berhasil menemukan : Asimilasi CO2 (pembentukan gula) atau fixasi CO2 pada kloroplas yang diisolir. • Kloroplas akan merubah indofenol biru (dioksidir) menjadi indofenol tak berwarna (direduksir) sete lah disinari  terjadi fotolisa air dan H nya mere duksir indofenol. • H2O + A (biru)  AH2 (Tak berwarna) + O2

10. Mengisolir kloroplas • Daun segar dimasukkan ke ruang pendingin (O – 15 derajat Celsius) • Setelah kering, sel menjadi kristal + larutan buffer fosfat (pH = 7) + pasir kersik (silika)  ditumbuk halus dengan mortir porselin. • Kersik dipisahkan dari kloroplas • Kloroplas ditambah larutan buffer  disentifu ge beberapa menit  kloroplas mengendap, larutannya dibuang. • Kloroplas dilarutkan lagi untuk penelitian (reaksi Hill)

11. FASE CAHAYA DAN FASE GELAP • Cahaya merupakan sumber energi • Bila cahaya naik  fotosintesis juga naik, tetapi bila kenaikan cahaya diteruskan, fotosintesis berhenti. Terlihat ada kejenuhan, dimana naiknya cahaya tidak efektif lagi. • Mungkin karena salah satu faktor dalam keadaan kurang, sehingga menjadi faktor pembatas. Misal nya CO2. • Tetapi pada batas tertentu menaikkan faktor itu tidak berpengaruh.

12. Percobaan Dengan Cahaya Terputus • Dengan intensitas cahaya lebih rendah tetapi dibe rikan ter-putus2 akan menghasilkan fotosintesis lebih tinggi. • Proses fotosintesis terjadi 2 fase : • Fase Pertama menghasilkan sesuatu yang diperlu kan oleh fase berikutnya. Kejenuhan terjadi kare na tidak ada/ sedikitnya zat penerima hasil fase pertama yang berlebihan.

13. FASE CAHAYA • Klorofil dan karotenoid menyerap energi mata hari dan mengubah energi tersebut menjadi ATP dan NADPH2. • Bersamaan dengan ini dibebaskan Oksigen • Dengan adanya cahaya dan klorofil • 2 ADP + 2 Pi + 2NADP + 4H2O  2 ATP + O2 • + 2 NADPH2 + 2H2O

14. FASE GELAP • ATP dan NADPH2 dipergunakan untuk mereduksi CO2, sehingga terbentuk glukosa dan produk orga nik lainnya. • n CO2 + n ATP + n NADPH2 (CH2O)n + N NADP RuBD + ADP + Pi • H20 ADP+Pi (CH2O)n NADP+ cahaya ensim ATP O2 NADPH2 CO2 REAKSI TERANG FIKSASI CO2=REAKSI GELAP

15. PIGMEN FOTOSINTESIS • Pigmen adalah molekul yg mengabsorpsi cahaya yg tampak dan karenanya menjadi tampak ber-warna. • Molekul pigmen fotosintesis mempunyai ikatan rangkap pada bagian penangkap cahaya. • Tahap pertama dari reaksi terang adalah absorpsi cahaya oleh molekul pigmen.