Kuliah fistum 2012

Dasar-dasarDasar-dasar
Fisiologi TumbuhanFisiologi Tumbuhan
PNA 2200 A/EPNA 2200 A/E
Didik IndradewaDidik Indradewa
Eka Tarwaca Susila PutraEka Tarwaca Susila Putra

Sistem PerkuliahanSistem Perkuliahan
 Student centered learningStudent centered learning : dibagi dalam: dibagi dalam
kelompok diskusi, mahasiswa presentasi,kelompok diskusi, mahasiswa presentasi,
ditambah materi dari dosenditambah materi dari dosen
 Research university : Research BasedResearch university : Research Based
LearningLearning dosen memberikan contoh hasildosen memberikan contoh hasil
penelitiannya untuk bahan kuliahpenelitiannya untuk bahan kuliah
 e Learninge Learning : bahan yang disiapkan dosen: bahan yang disiapkan dosen
maupun penunjang dapat diakses lewatmaupun penunjang dapat diakses lewat
internet, diskusi lewat bloginternet, diskusi lewat blog

Sistem Perkuliahan (lanjutan)Sistem Perkuliahan (lanjutan)
 Bahan dari dosen 1 (Didik Indradewa)Bahan dari dosen 1 (Didik Indradewa)
digunakan untuk ujian sisipandigunakan untuk ujian sisipan
 Bahan dari dosen 2 (Eka Tarwaca, SP) danBahan dari dosen 2 (Eka Tarwaca, SP) dan
hasil praktikum digunakan untuk ujian akhirhasil praktikum digunakan untuk ujian akhir
 Nilai ujian sisipan + akhir + praktikum +Nilai ujian sisipan + akhir + praktikum +
Presentasi : 4Presentasi : 4

SilabusSilabus
Pengertian dan ruang lingkup fisiologi tumbuhan,Pengertian dan ruang lingkup fisiologi tumbuhan,
sel dan organela sel, gerakan partilel berupa difusi,sel dan organela sel, gerakan partilel berupa difusi,
osmosis dan imbibisi. Peran air bagi tumbuhan,osmosis dan imbibisi. Peran air bagi tumbuhan,
penyerapan dan pengangkutan air sertapenyerapan dan pengangkutan air serta
transpirasi. Dalam metabolisme dibahas tentangtranspirasi. Dalam metabolisme dibahas tentang
ensim, fotositesis dan respirasi. Fotosintesisensim, fotositesis dan respirasi. Fotosintesis
mencakup reaksi cahaya, reaksi gelap dan faktor-mencakup reaksi cahaya, reaksi gelap dan faktor-
faktor yang berpengaruh. Respirasi mencakupfaktor yang berpengaruh. Respirasi mencakup
glikolisis, siklus Krebs faktor-faktor yangglikolisis, siklus Krebs faktor-faktor yang
berpengaruh dan respirasi cahaya. Pengangkutanberpengaruh dan respirasi cahaya. Pengangkutan
hasil fotosintesis, jalur dan teori pengangkutan.hasil fotosintesis, jalur dan teori pengangkutan.

PustakaPustaka
 Devlin, R.M. and F.H. Witham. 1983. PlantDevlin, R.M. and F.H. Witham. 1983. Plant
Physiology.Physiology.
 Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1978. PlantSalisbury, F.B. and C.W. Ross. 1978. Plant
Physiology.Physiology.
 Taiz, L. and E. Zeiger. 1998. Plant Physiology.Taiz, L. and E. Zeiger. 1998. Plant Physiology.

Jadual 2012Jadual 2012
Mg Tgl Pokok Bahasan Dosen
11 21-2 Pendahuluan Didik
22 28-2 Difusi, Osmosis, Imbibisi Didik
33 06-3 Serapan Air, Pengangkutan Air Didik
44 13-3 Transpirasi Didik
55 20-3 Enzim, Fotosintesis : Reaksi Cahaya Didik
66 27-3 Fotosintesis : Reaksi Cahaya, Reaksi Gelap Didik
77 03-4 FS : Reaksi Gelap, Faktor Berpengaruh Didik

Jadual 2012Jadual 2012
88 10-4 Ujian Tengah Semester Didik
99 17-4 Ujian Tengah Semester Didik
1010 24-4 Respirasi : Glikolisis, Siklus Krebs Eka
1111 01-4 Respirasi : Faktor Berpengaruh Eka
1212 08-5 Presentasi 1 Eka

PendahuluanPendahuluan
BatasanBatasan
 Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahasFisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahas
proses-proses yang terjadi di dalam tubuhproses-proses yang terjadi di dalam tubuh
tumbuhan pada tingkatan molekuler dantumbuhan pada tingkatan molekuler dan
selulerseluler
 Fisiologi Tanaman : ilmu yang membahasFisiologi Tanaman : ilmu yang membahas
proses-proses yang terjadi di dalam tubuhproses-proses yang terjadi di dalam tubuh
tanaman pada tingkatan individu dan populasitanaman pada tingkatan individu dan populasi
 Tanaman adalah tumbuhan yangTanaman adalah tumbuhan yang
dibudidayakandibudidayakan

 Mengapa tumbuhan-tanaman perlu dipelajari ?Mengapa tumbuhan-tanaman perlu dipelajari ?
 Tumbuhan-tanaman mempunyai peran yangTumbuhan-tanaman mempunyai peran yang
penting bagi kehidupan manusiapenting bagi kehidupan manusia

Peran Tumbuhan-TanamanPeran Tumbuhan-Tanaman
Sumber panganSumber pangan

Keindahan dan RekreasiKeindahan dan Rekreasi

Paru-paru DuniaParu-paru Dunia

Faktor Berpengaruh thd TanamanFaktor Berpengaruh thd Tanaman
Genetik Iklim Air,Chya,Suhu,COGenetik Iklim Air,Chya,Suhu,CO22
Tanaman Orgme Tan. Hma, Peny,GlmTanaman Orgme Tan. Hma, Peny,Glm
ProsesProses Tanah Fisik, Kimia, BiolTanah Fisik, Kimia, Biol
FisiologisFisiologis Macam, mekanisme. tempatMacam, mekanisme. tempat
PertumbuhanPertumbuhan HasilHasil

Pembahasan dalam Fisiologi TumbuhanPembahasan dalam Fisiologi Tumbuhan
 Macam proses : transpirasi, fotosintesis,Macam proses : transpirasi, fotosintesis,
respirasi dllrespirasi dll
 Mekanisme proses : fotosintesis terdiri dariMekanisme proses : fotosintesis terdiri dari
reaksi cahaya dan rekasi gelapreaksi cahaya dan rekasi gelap
 Di mana terjadinya ; fotosintesis di dalamDi mana terjadinya ; fotosintesis di dalam
kloroplaskloroplas
 Faktor yang berpengaruh : fotositesisFaktor yang berpengaruh : fotositesis
dipengaruhi intensitas cahayadipengaruhi intensitas cahaya

Ilmu PendukungIlmu Pendukung
 Anatomi dan Morfologi : penyerapan airAnatomi dan Morfologi : penyerapan air

Fisika dan KimiaFisika dan Kimia
reaksi cahaya dan gelap fotosintesisreaksi cahaya dan gelap fotosintesis

Sel dan OrganelaSel dan Organela

Gerakan PartikelGerakan Partikel
Difusi, Osmosis danDifusi, Osmosis dan
ImbibisiImbibisi

Gerakan PartikelGerakan Partikel
COCO22 OO22 HH22OO
Ion HIon H22OO

 Tanaman bertambah besar ukurannya karenaTanaman bertambah besar ukurannya karena
adanya bahan tambahan berupa partikeladanya bahan tambahan berupa partikel
 Partikel berupa ion atau molekul yang masuk danPartikel berupa ion atau molekul yang masuk dan
keluar dari dalam tubuh tanamankeluar dari dalam tubuh tanaman
 Ion yang masuk antara lain berupa nutrisiIon yang masuk antara lain berupa nutrisi
misalnya NHmisalnya NH44
++
, NO, NO33
--
dlldll
 Molekul yang masuk misalnya : COMolekul yang masuk misalnya : CO22 dan Hdan H22OO
 Molekul yang keluar misalnya OMolekul yang keluar misalnya O22 dan Hdan H22OO
 Masuk dan keluarnya partikel dengan prosesMasuk dan keluarnya partikel dengan proses
gerakan partikel berupa difusi, osmosis dangerakan partikel berupa difusi, osmosis dan
imbibisiimbibisi

DifusiDifusi
gerakan partikel darigerakan partikel dari
tempat dengantempat dengan
potensial kimia lebihpotensial kimia lebih
tinggi ke tempattinggi ke tempat
dengan potensialdengan potensial
kimia lebih rendahkimia lebih rendah
karena energikarena energi
kinetiknya sendirikinetiknya sendiri
sampai terjadisampai terjadi
keseimbangankeseimbangan
dinamisdinamis

 Potensial kimia : energi bebas per molPotensial kimia : energi bebas per mol
 Energi bebas : energi untuk melakukan kerjaEnergi bebas : energi untuk melakukan kerja
 Energi kinetik : energi yang dimiliki partikelEnergi kinetik : energi yang dimiliki partikel
dengan suhu di atas 0dengan suhu di atas 0oo
K untuk melakukanK untuk melakukan
gerakangerakan
 Keseimbangan dinamis : partikel tetapKeseimbangan dinamis : partikel tetap
bergerak namun jumlah yang masuk seimbangbergerak namun jumlah yang masuk seimbang
dengan jumlah yang keluar, sehingga difusidengan jumlah yang keluar, sehingga difusi
berhentiberhenti

Laju gerakan partikelLaju gerakan partikel
 V = (8RT)V = (8RT)1/21/2
// ππ MM
 V = laju (cm/det) T = suhu KV = laju (cm/det) T = suhu K
 R = tetapan gas M = BMR = tetapan gas M = BM ππ = 3,14= 3,14
 Faktor yg mempengaruhi difusiFaktor yg mempengaruhi difusi
1. Suhu, makin tinggi difusi makin cepat1. Suhu, makin tinggi difusi makin cepat
2. BM makin besar difusi makin lambat2. BM makin besar difusi makin lambat
3. Kelarutan dalam medium, makin besar3. Kelarutan dalam medium, makin besar
difusi makin cepatdifusi makin cepat
4. Beda potensial kimia, makin besar4. Beda potensial kimia, makin besar
beda difusi makin cepatbeda difusi makin cepat

Contoh DifusiContoh Difusi
 ModelModel
A BA B
1. CO1. CO22 2x CO2x CO22 4x4x
COCO22 3x CO3x CO22 3x3x
2. CO2. CO22 2x, O2x, O222x CO2x CO22 4x4x
COCO22 3x, O3x, O221x CO1x CO22 3x, O3x, O221x1x

Difusi CODifusi CO22, O, O22 dan Hdan H22OO
COCO22 OO22 HH22OO

OsmosisOsmosis
 Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggiOsmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggi
ke potensial air lebih rendah melewati membranke potensial air lebih rendah melewati membran
selektif permeabel sampai dicapai keseimbanganselektif permeabel sampai dicapai keseimbangan
dinamisdinamis

Sifat MembranSifat Membran
 Sifat membran solvent solutSifat membran solvent solut
permeabel + +permeabel + +
semi permeabel + -semi permeabel + -
selektif permeabel + +/-selektif permeabel + +/-
impermeabel - -impermeabel - -
+ = dapat lewat - = tidak+ = dapat lewat - = tidak
 Contoh membran : membran plasma, membranContoh membran : membran plasma, membran
vakuola, membran kloroplasvakuola, membran kloroplas

Potensial AirPotensial Air
 Potensial air : energi bebas per mol airPotensial air : energi bebas per mol air
 ΨΨ == ΨΨss ++ ΨΨpp ++ ΨΨmm satuan : atm, bar, Pasatuan : atm, bar, Pa
 ΨΨ (potensial air) = - DTD (defisit tek difusi)(potensial air) = - DTD (defisit tek difusi)
 ΨΨss (potensial solut) = -TO (tek osmosis)(potensial solut) = -TO (tek osmosis)
 ΨΨpp (potensial tekanan) = TT (tek turgor)(potensial tekanan) = TT (tek turgor)
 ΨΨmm (potensial matriks) = TI (tek imbibisi)(potensial matriks) = TI (tek imbibisi)
 DTD = TO - TTDTD = TO - TT
 Di dalam selDi dalam sel ΨΨmm kecil – diabaikankecil – diabaikan
 Di dalam benihDi dalam benih ΨΨpp kecil - diabaikankecil - diabaikan

Potensial SolutPotensial Solut
 Potensial solut : penurunan energi bebas airPotensial solut : penurunan energi bebas air
dalam suatu larutan karena interaksi air dengandalam suatu larutan karena interaksi air dengan
solut, dibanding dengan air murnisolut, dibanding dengan air murni
 Potensial air murni -> maksimal = 0 barPotensial air murni -> maksimal = 0 bar
 Larutan mempunyai potensial air < 0 atauLarutan mempunyai potensial air < 0 atau
negatifnegatif
 Larutan di tempat terbuka mempunyaiLarutan di tempat terbuka mempunyai ΨΨpp = 0,= 0,
sehinggasehingga ΨΨ == ΨΨss

 ΨΨss = - m i R T TO = M R T= - m i R T TO = M R T
 m = molalitas i = derajat ionisasi ( sukrosa =1,m = molalitas i = derajat ionisasi ( sukrosa =1,
Na Cl = 1,8 pada 20Na Cl = 1,8 pada 20oo
C)C)
R = tetapan gas = 22,7/273 barR = tetapan gas = 22,7/273 bar
T = suhu K =T = suhu K = 00
C + 273C + 27300

 Faktor yang berpengaruh thdFaktor yang berpengaruh thd ΨΨss
1. Molallitas (konsentrasi), makin tinggi1. Molallitas (konsentrasi), makin tinggi
ΨΨss makin rendahmakin rendah
2. Derajat ionisasi, makin tinggi2. Derajat ionisasi, makin tinggi ΨΨss
makin rendahmakin rendah
3. Derajat hidrasi, solut mudah mengikat3. Derajat hidrasi, solut mudah mengikat
air,air, ΨΨss rendahrendah
4. Suhu, makin tinggi ,4. Suhu, makin tinggi , ΨΨss makin rendahmakin rendah

Arah gerakan airArah gerakan air
 Dari potensial air lebih tinggi ke potensial airDari potensial air lebih tinggi ke potensial air
lebih rendahlebih rendah
 Dari DTD lebih rendah ke DTD lebih tinggiDari DTD lebih rendah ke DTD lebih tinggi
 Dari larutan dengan konsentrasi lebih rendahDari larutan dengan konsentrasi lebih rendah
ke konsentrasi lebih tinggike konsentrasi lebih tinggi
 Dari larutan lebih encer ke larutan lebih kentalDari larutan lebih encer ke larutan lebih kental

Ketentuan dalam gerakan airKetentuan dalam gerakan air
 Saat seimbang dinamik , potensial air atauSaat seimbang dinamik , potensial air atau
DTD samaDTD sama
 Bila salah satu bagian tidak terbatas misalBila salah satu bagian tidak terbatas misal
lengas tanah, potensial air sama dengan bagianlengas tanah, potensial air sama dengan bagian
yang tidak terbatasyang tidak terbatas
 Bila dua bagian terbatas , potensial air akhirBila dua bagian terbatas , potensial air akhir
merupakan rata-ratamerupakan rata-rata
 Potensial solut tidak berubah sampai potensialPotensial solut tidak berubah sampai potensial
tekanan mencapai 0 bartekanan mencapai 0 bar

Sel A dalam Larutan BSel A dalam Larutan B
 Keadaan awalKeadaan awal
A.A. ΨΨ == ΨΨss++ΨΨpp
= -30 + 0 = -30 bar= -30 + 0 = -30 bar
B.B. ΨΨ == ΨΨss++ΨΨpp
= -10 + 0 = -10 bar= -10 + 0 = -10 bar
 KeseimbanganKeseimbangan
A.A. ΨΨ == ΨΨs+s+ΨΨpp
= -30 + 20 = -10 bar= -30 + 20 = -10 bar
B.B. ΨΨ == ΨΨss++ΨΨpp
= -10 + 0 = -10 bar= -10 + 0 = -10 bar

Sel A dengan Sel BSel A dengan Sel B
 Keadaan awalKeadaan awal
A.A. ΨΨ == ΨΨss++ΨΨpp
= -14+4 = -10 bar= -14+4 = -10 bar
B.B. ΨΨ == ΨΨss++ΨΨpp AA
= -24+ 8 = -16 bar= -24+ 8 = -16 bar
 KeseimbanganKeseimbangan
A.A. ΨΨ == ΨΨs+s+ΨΨpp
= -14+1 = - 13 bar= -14+1 = - 13 bar
B.B. ΨΨ == ΨΨss++ΨΨpp BB
= -24+11 = -13 bar= -24+11 = -13 bar

HubunganHubungan ΨΨ,, ΨΨss,, ΨΨpp
 Sel turgor penuhSel turgor penuh
ΨΨ == ΨΨss ++ ΨΨpp = -12,5 + 12,5 = 0 bar= -12,5 + 12,5 = 0 bar
 Sel mengempis, volume relatif 80%Sel mengempis, volume relatif 80%
ΨΨ == ΨΨss++ ΨΨpp = -14 + 0 = -14 bar= -14 + 0 = -14 bar

Mengukur potensial airMengukur potensial air
Metode GravimetriMetode Gravimetri

Metode ChardakovMetode Chardakov

Pressure Bomb ScholanderPressure Bomb Scholander
sampel manometer gas Nsampel manometer gas N22

Pengukuran potensial airPengukuran potensial air

Mengukur potensial solutMengukur potensial solut
 Jaringan berwarna misal daun RhoediscolorJaringan berwarna misal daun Rhoediscolor
dimasukkan larutan dengan konsentrasidimasukkan larutan dengan konsentrasi
berbeda, potensial solut jaringan = potensialberbeda, potensial solut jaringan = potensial
solut larutan yang menyebabkan 50% jaringansolut larutan yang menyebabkan 50% jaringan
mengalami plasmolisismengalami plasmolisis

Potensial TekananPotensial Tekanan
 Di dalam vakuola terdapatDi dalam vakuola terdapat
solut – menurunkansolut – menurunkan
potensial solut –potensial solut –
menurunkan potensial air –menurunkan potensial air –
lebih rendah dari sekitar –lebih rendah dari sekitar –
terjadi endo osmosis –terjadi endo osmosis –
menyebabkan peningkatanmenyebabkan peningkatan
potensial osmotik – vakoulapotensial osmotik – vakoula
membesar – membranmembesar – membran
plasma menekan dinding selplasma menekan dinding sel
– tekanan turgor atau– tekanan turgor atau
potensial tekananpotensial tekanan

PlasmolisisPlasmolisis
 Plasmolisis : proses terlepasnyaPlasmolisis : proses terlepasnya
membran plasma dari dindingmembran plasma dari dinding
sel karena sel berada padasel karena sel berada pada
lingkungan hipertoniklingkungan hipertonik
( potensial air lebih rendah,( potensial air lebih rendah,
DTD lebih tinggi, larutan lebihDTD lebih tinggi, larutan lebih
pekat) – terjadi ekso osmosis –pekat) – terjadi ekso osmosis –
vakuola mengecilvakuola mengecil
 Bila dimasukkan ke dalamBila dimasukkan ke dalam
lingkungan hipotoniklingkungan hipotonik
( potensial air lebih tinggi ) -( potensial air lebih tinggi ) -
terjadi endo osmosis –terjadi endo osmosis –
deplasmolisis – sel segardeplasmolisis – sel segar
kembalikembali
 Lingkungan sama – isotonikLingkungan sama – isotonik

ImbibisiImbibisi
 Imbibisi ; proses penyerapan solven oleh imbibanImbibisi ; proses penyerapan solven oleh imbiban
 Contoh : penyerapan minyak oleh karet,Contoh : penyerapan minyak oleh karet,
penyerapan air oleh benihpenyerapan air oleh benih
 Imbibisi merupakan proses awal perkecambahanImbibisi merupakan proses awal perkecambahan
 Syarat – ada beda potensial, ada tarik menarikSyarat – ada beda potensial, ada tarik menarik
antar molekulantar molekul
 Di dalam benih ada koloid hidrofil berupa matriksDi dalam benih ada koloid hidrofil berupa matriks
: protein, pati selulose – menarik air: protein, pati selulose – menarik air
 ΨΨ == ΨΨm +m + ΨΨpp
 ΨΨ benih dapat mencapai -1000 bar, akar -2 - -8benih dapat mencapai -1000 bar, akar -2 - -8
barbar

Peran airPeran air
 Penyusun protoplasma dan tubuh tanamanPenyusun protoplasma dan tubuh tanaman
 Mengaktifkan ensimMengaktifkan ensim
 Pereaksi : reaksi hidrolisis pati -> gulaPereaksi : reaksi hidrolisis pati -> gula
 Meningkatkan respirasiMeningkatkan respirasi
 Sumber hidrogen fotosintesisSumber hidrogen fotosintesis
 Pelarut dan pembawa senyawaPelarut dan pembawa senyawa
 Menjaga turgorMenjaga turgor
 Mengatur difusi solutMengatur difusi solut
 Mengatur suhu melalui transpirasiMengatur suhu melalui transpirasi
 Mendukung tumbuhanMendukung tumbuhan
 Menyebarkan benihMenyebarkan benih

Penyusun Protoplasma dan TubuhPenyusun Protoplasma dan Tubuh
TumbuhanTumbuhan

PerkecambahanPerkecambahan
 Air mengaktifkanAir mengaktifkan
ensimensim αα amilaseamilase
 Ensim memacuEnsim memacu
hirolisis pati menjadihirolisis pati menjadi
gulagula
 Gula mengalamiGula mengalami
respirasirespirasi
menghasilkan energimenghasilkan energi
(ATP) untuk(ATP) untuk
perkecambahanperkecambahan

Sumber H dalam FotosintesisSumber H dalam Fotosintesis

Menurunkan suhu tumbuhanMenurunkan suhu tumbuhan

Mendukung tumbuhanMendukung tumbuhan

Klasifikasi air secara biologisKlasifikasi air secara biologis
 Air gravitasi : air yang turun karena gayaAir gravitasi : air yang turun karena gaya
gravitasi bumi, berada pada pori makro,gravitasi bumi, berada pada pori makro,
bergerak cepat tidak sempat diserap akarbergerak cepat tidak sempat diserap akar
 Air kapiler : air berada pada pori mikro, dapatAir kapiler : air berada pada pori mikro, dapat
diserap oleh akardiserap oleh akar
 Air higroskopis, terikat kuat oleh partikelAir higroskopis, terikat kuat oleh partikel
tanah, tidak dapat diserap akartanah, tidak dapat diserap akar
 Air tersedia : air yang dapat di serap akar,Air tersedia : air yang dapat di serap akar,
batas atas kapasitas lapangan (-0,3 bar), batasbatas atas kapasitas lapangan (-0,3 bar), batas
bawah titik layu tetap (- 15 bar)bawah titik layu tetap (- 15 bar)

Penyerapan AirPenyerapan Air
 Organ penyerap airOrgan penyerap air
utama : akarutama : akar

Mekanisme Penyerapan AirMekanisme Penyerapan Air
1. Aktif : a. aktif osmotik : akumulasi solut1. Aktif : a. aktif osmotik : akumulasi solut
- menurunkan- menurunkan ΨΨs –>s –>ΨΨ lebihlebih
rendah sekitar, air masuk. Airrendah sekitar, air masuk. Air
mengalir darimengalir dari ΨΨ lebih tinggilebih tinggi
keke ΨΨ lebih rendahlebih rendah
b. aktif non osmotik : energib. aktif non osmotik : energi
respirasi. Air mengalir darirespirasi. Air mengalir dari ΨΨ
lebih rendah kelebih rendah ke ΨΨ lebih tinggilebih tinggi
2. Pasif : transpirasi . Air mengalir dari2. Pasif : transpirasi . Air mengalir dari ΨΨ
lebih tinggi kelebih tinggi ke ΨΨ lebih rendahlebih rendah

Penyerapan pasif > aktifPenyerapan pasif > aktif
 Tekanan akar tidak terjadi pada tanamanTekanan akar tidak terjadi pada tanaman
GimnospermeaeGimnospermeae dan tanaman transpirasidan tanaman transpirasi
cepatcepat
 Air eksudasi hanya 5% air transpirasiAir eksudasi hanya 5% air transpirasi
 Tanaman dengan tajuk menyerap air >Tanaman dengan tajuk menyerap air >
dibanding tanpa tajuk (dipotong)dibanding tanpa tajuk (dipotong)
 Tumbuhan hydrofit menyerap air dari seluruhTumbuhan hydrofit menyerap air dari seluruh
tubuhtubuh

Jalur pengangkutan airJalur pengangkutan air
 Mendatar : bulu akar/epidermis – korteks –Mendatar : bulu akar/epidermis – korteks –
endodermis – xylemendodermis – xylem
 Tegak : lewat xylemTegak : lewat xylem

Jalur Pengangkutan AirJalur Pengangkutan Air

Faktor berpengaruhFaktor berpengaruh
 Faktor tanaman : transpirasi (+), perakaran (+),Faktor tanaman : transpirasi (+), perakaran (+),
metabolisme (+)metabolisme (+)
 Faktor lingkungan : ketersediaan air (+), aerasiFaktor lingkungan : ketersediaan air (+), aerasi
(+), konsentrasi larutan (-), suhu – optimum(+), konsentrasi larutan (-), suhu – optimum
3030oo
C – lebih tinggi sel rusak – lebih rendahC – lebih tinggi sel rusak – lebih rendah
metabolisme, pemanjangan akar, difusi,metabolisme, pemanjangan akar, difusi,
permeabilitas membran turun, viskositas air ,permeabilitas membran turun, viskositas air ,
plasma dan koloid naik.plasma dan koloid naik.

Variasi PerakaranVariasi Perakaran

Ketersediaan air x udaraKetersediaan air x udara

Pengangkutan airPengangkutan air
Dilakukan melalui xylem dengan mekanismeDilakukan melalui xylem dengan mekanisme
 Teori vital : terdapat pompa – ditolak karenaTeori vital : terdapat pompa – ditolak karena
dengan dimatikan pengangkutan air tetapdengan dimatikan pengangkutan air tetap
terjaditerjadi
 Teori tekanan akar – ditolak : seperti dalamTeori tekanan akar – ditolak : seperti dalam
pembahasan pasif x aktif, tekanan akarpembahasan pasif x aktif, tekanan akar
maksimum 2 bar, hanya mampu mendorongmaksimum 2 bar, hanya mampu mendorong
air setinggi 20mair setinggi 20m

(lanjutan)(lanjutan)
 Teori fisika : imbibisi, kapiler, tekanan kohesi-Teori fisika : imbibisi, kapiler, tekanan kohesi-
tarikan transpirasitarikan transpirasi
 Teori tekanan kohesi-tarikan transpirasi. Kohesi :Teori tekanan kohesi-tarikan transpirasi. Kohesi :
tarik menarik antar molekul sejenis – air. Adhesi :tarik menarik antar molekul sejenis – air. Adhesi :
tarik menarik molekul berbeda – air dengantarik menarik molekul berbeda – air dengan
dinding xylem. Adanya kohesi dan adhesidinding xylem. Adanya kohesi dan adhesi
terbenntuk kolom air sinambung dari tanah –terbenntuk kolom air sinambung dari tanah –
akar – batang – daun. Transpirasi menurunkanakar – batang – daun. Transpirasi menurunkan ΨΨ
daun lebih rendah daridaun lebih rendah dari ΨΨ batang – terjadi aliranbatang – terjadi aliran
air dari batang ke daun.air dari batang ke daun. ΨΨ batang menurun lebihbatang menurun lebih
rendah darirendah dari ΨΨ akar – terjadi aliran air dari akarakar – terjadi aliran air dari akar
ke batang dst.ke batang dst.

KohesiKohesi
Ikatan Hidrogen Molekul airIkatan Hidrogen Molekul air

DefinisiDefinisi
 Proses hilangnya air dalamProses hilangnya air dalam
bentuk uap air dari jaringanbentuk uap air dari jaringan
hidup tanaman yang terletakhidup tanaman yang terletak
di atas permukaan tanahdi atas permukaan tanah
melewati stomata, lubangmelewati stomata, lubang
kutikula, dan lentiselkutikula, dan lentisel
 80% air yang80% air yang
ditranspirasikan berjalanditranspirasikan berjalan
melewati lubang stomata,melewati lubang stomata,
paling besar peranannyapaling besar peranannya
dalamtranspirasidalamtranspirasi

Perbedaan Transpirasi denganPerbedaan Transpirasi dengan
evaporasievaporasi
TranspirasiTranspirasi EvaporasiEvaporasi
1. proses fisiologis atau fisika1. proses fisiologis atau fisika
yang termodifikasiyang termodifikasi
1. proses fisika murni1. proses fisika murni
2. diatur bukaan stomata2. diatur bukaan stomata 2. tidak diatur bukaan stomata2. tidak diatur bukaan stomata
3. diatur beberapa macam3. diatur beberapa macam
tekanantekanan
3. tidak diatur oleh tekanan3. tidak diatur oleh tekanan
4. terjadi di jaringan hidup4. terjadi di jaringan hidup 4. tidak terbatas pada jaringan4. tidak terbatas pada jaringan
hiduphidup
5. permukaan sel basah5. permukaan sel basah 5. permukaan yang5. permukaan yang
menjalankannya menjadimenjalankannya menjadi
keringkering

Lubang stomata yangLubang stomata yang
mengatur lajumengatur laju
transpirasitranspirasi

Perbedaan Transpirasi dengan gutasiPerbedaan Transpirasi dengan gutasi
TranspirasiTranspirasi GutasiGutasi
1. terjadi pada siang hari1. terjadi pada siang hari 1. pada malam hari1. pada malam hari
2. air yang hilang2. air yang hilang
berbentuk uap airberbentuk uap air
2. air yang keluar berbentuk2. air yang keluar berbentuk
caircair
3. yang dilepaskan uap air3. yang dilepaskan uap air
murnimurni
3. cairan mengandung solute,3. cairan mengandung solute,
seperti gula dan garamseperti gula dan garam
4. melewati stomata,4. melewati stomata,
kutikula, dan lenti selkutikula, dan lenti sel
4. melewati hidatoda4. melewati hidatoda
5. terkendali oleh stomata5. terkendali oleh stomata 5. tidak terkendali5. tidak terkendali
6. menurunkan suhu6. menurunkan suhu
permukaan tanamanpermukaan tanaman
6. tidak menurunkan suhu6. tidak menurunkan suhu
permukaanpermukaan

Besarnya air yang tertranspirasiBesarnya air yang tertranspirasi
 Sebagian besar air yangSebagian besar air yang
diserap tanamandiserap tanaman
ditranspirasikanditranspirasikan
 Misal: tanaman jagung,Misal: tanaman jagung,
dari 100% air yangdari 100% air yang
diserap: 0,09% untukdiserap: 0,09% untuk
menyusun tubuh, 0,01%menyusun tubuh, 0,01%
untuk pereaksi, 98,9%untuk pereaksi, 98,9%
untuk ditranspirasikanuntuk ditranspirasikan

Dampak negatif transpirasiDampak negatif transpirasi
 Transpirasi dapat membahayakan tanaman jikaTranspirasi dapat membahayakan tanaman jika
lengas tanah terbatas, penyerapan air tidaklengas tanah terbatas, penyerapan air tidak
mampu mengimbangi laju transpirasi,mampu mengimbangi laju transpirasi, ΨΨw selw sel
turun,turun, ΨΨp menurun, tanaman layu, layup menurun, tanaman layu, layu
permanent, mati, hasil tanaman menurunpermanent, mati, hasil tanaman menurun
 Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi,Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi,
meningkatkan lengas tanah, pada kisaran layumeningkatkan lengas tanah, pada kisaran layu
tetap – kapasitas lapangantetap – kapasitas lapangan

Peranan transpirasiPeranan transpirasi
 Pengangkutan air kePengangkutan air ke
daun dan difusi air antardaun dan difusi air antar
selsel
 Penyerapan danPenyerapan dan
pengangkutan air, harapengangkutan air, hara
 Pengangkutan asimilatPengangkutan asimilat
 Membuang kelebihanMembuang kelebihan
airair
 Pengaturan bukaanPengaturan bukaan
stomatastomata
 Mempertahankan suhuMempertahankan suhu
daundaun

Mekanisme transpirasiMekanisme transpirasi

Macam transpirasiMacam transpirasi
 Stomater : 80-90% total transpirasiStomater : 80-90% total transpirasi
 Kutikuler: 20% total transpirasiKutikuler: 20% total transpirasi
 Lentikuler : 0,1% total transpirasiLentikuler : 0,1% total transpirasi

Mekanisme bukaanMekanisme bukaan
stomatastomata
 Teori perubahan patiTeori perubahan pati
menjadi gulamenjadi gula
 Teori pengangkutanTeori pengangkutan
proton, Kproton, K++
 Bukaan stomata padaBukaan stomata pada
tanaman sukulentanaman sukulen

Teori perubahan pati menjadi gulaTeori perubahan pati menjadi gula
 Siang hari terjadi fotosintesis, CO2 diserap,Siang hari terjadi fotosintesis, CO2 diserap,
kandungannya dalam ruang antar sel menurun,kandungannya dalam ruang antar sel menurun,
pH naik (7), pati dalam sel penjagapH naik (7), pati dalam sel penjaga
terhidrolisis menjadi gula,terhidrolisis menjadi gula, ΨΨss sel penjagasel penjaga
turun,turun, ΨΨww turun, endoosmosis di sel penjaga,turun, endoosmosis di sel penjaga, ΨΨpp
naik, dinding sel penjaga tertekan ke arah luar,naik, dinding sel penjaga tertekan ke arah luar,
stomata terbukastomata terbuka

Teori pengangkutan proton (KTeori pengangkutan proton (K++
))
 Pada siang hari, saat fotosintesis di sel penjagaPada siang hari, saat fotosintesis di sel penjaga
terbentuk zat antara fotosintesis yaitu asamterbentuk zat antara fotosintesis yaitu asam
malat, kemudian dipecah menjadi Hmalat, kemudian dipecah menjadi H++
dan iondan ion
malat, Hmalat, H++
keluar dari sel penjaga,keluar dari sel penjaga,
kedudukannya digantikan Kkedudukannya digantikan K++
, terjadi ikatan K, terjadi ikatan K++
dg ion malat membentuk kalium malat, Kmalatdg ion malat membentuk kalium malat, Kmalat
masuk ke vakuola sel penjaga dan menurunkanmasuk ke vakuola sel penjaga dan menurunkan
ΨΨss nya. Terjadi endoosmosis ke dalam selnya. Terjadi endoosmosis ke dalam sel
penjaga,penjaga, ΨΨp sel penjaga naik, turgor, dindingp sel penjaga naik, turgor, dinding
sel dari sel penjaga tertekan ke arah luar,sel dari sel penjaga tertekan ke arah luar,
stomata membukastomata membuka

Bukaan stomata pada tanaman CAMBukaan stomata pada tanaman CAM
 Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari,Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari,
pada malam hari terjadi respirasi tidak sempurna danpada malam hari terjadi respirasi tidak sempurna dan
KH diubah menjadi asam malat, dari respirasiKH diubah menjadi asam malat, dari respirasi
tersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetaptersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetap
tinggi (7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjaditinggi (7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjadi
gula,gula, ΨΨss nya menurun, terjadi endoosmosis,nya menurun, terjadi endoosmosis, ΨΨpp selsel
penjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan kepenjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke
arah luar, stomata membukaarah luar, stomata membuka

Faktor yang mempengaruhi laju transpirasiFaktor yang mempengaruhi laju transpirasi
Faktor lingkunganFaktor lingkungan Faktor tanamanFaktor tanaman
1.1. kelembaban udarakelembaban udara
2.2. suhusuhu
3.3. kecepatan anginkecepatan angin
4.4. cahayacahaya
5.5. tekanan udaratekanan udara
6.6. ketersediaan air tanahketersediaan air tanah
7.7. debudebu
1.1. stomata: jumlah per satuanstomata: jumlah per satuan
luas, letak stomata (permukaanluas, letak stomata (permukaan
bawah atau atas daun,bawah atau atas daun,
timbul/tenggelam), waktutimbul/tenggelam), waktu
bukaan stomatabukaan stomata
2.2. daun: berbulu/tidak, warnadaun: berbulu/tidak, warna
daun(kandungan klorofil daun),daun(kandungan klorofil daun),
posisinya menghadap matahariposisinya menghadap matahari
secara langsung atau tidaksecara langsung atau tidak
3.3. Mahasiswa akan membahasMahasiswa akan membahas
fenomena ini setelah jadi PRfenomena ini setelah jadi PR

AntitranspiranAntitranspiran
 Senyawa kimia yang diberikan ke pada tanamanSenyawa kimia yang diberikan ke pada tanaman
dengan tujuan untuk menurunkan laju transpirasidengan tujuan untuk menurunkan laju transpirasi
 Mekanisme kerja: melalui penutupan lubang stomataMekanisme kerja: melalui penutupan lubang stomata
oleh partikel tertentu maupun dengan mendorongoleh partikel tertentu maupun dengan mendorong
berlangsungnya mekanisme fisiologis yangberlangsungnya mekanisme fisiologis yang
menyebabkan stomata menutupmenyebabkan stomata menutup
 Harganya sangat mahal dan belum ada yang efektifHarganya sangat mahal dan belum ada yang efektif
untuk menurunkan laju transpirasiuntuk menurunkan laju transpirasi
 Cari tulisan tentang antitranspiran utk dikumpulkanCari tulisan tentang antitranspiran utk dikumpulkan
minggu depanminggu depan

EnzimEnzim
 Enzim : senyawa organik yang dalam jumlahEnzim : senyawa organik yang dalam jumlah
kecil memacu laju reaksi biokimia tanpakecil memacu laju reaksi biokimia tanpa
mempengaruhi keseimbangan reaksimempengaruhi keseimbangan reaksi
 Tata nama enzim berdasar substrat atau reaksiTata nama enzim berdasar substrat atau reaksi
yang dikatalisir + ase, terdapat 6 golonganyang dikatalisir + ase, terdapat 6 golongan
besarbesar


Penggolongan EnzimPenggolongan Enzim
1.1. Oksidoreduktase : mengkatalisir reaksiOksidoreduktase : mengkatalisir reaksi
oksidasi-reduksi – oksalat oksidase, nitratoksidasi-reduksi – oksalat oksidase, nitrat
reduktasereduktase
2.2. Transferase : mengkatalisir transfer –Transferase : mengkatalisir transfer –
transaminasetransaminase
3.3. Hidrolase : menambah air pada bermacamHidrolase : menambah air pada bermacam
ikatan mengakibatkan pecahnya substrat –ikatan mengakibatkan pecahnya substrat –
protease, karbohidraseprotease, karbohidrase

Penggolongan enzim (lanjutan)Penggolongan enzim (lanjutan)
4.4. Lisase : mengakibatkan pengambilanLisase : mengakibatkan pengambilan
langsung suatu kelompok dari substrat nonlangsung suatu kelompok dari substrat non
hidrolitik – fumarase, aldolasehidrolitik – fumarase, aldolase
5.5. Isomerase : mengkatalisir perubahan isomerIsomerase : mengkatalisir perubahan isomer
– isomerase, epimerase– isomerase, epimerase
6.6. Ligase atau sintetase : mengkatalisir sintesisLigase atau sintetase : mengkatalisir sintesis
bermacam ikatan - tiokinasebermacam ikatan - tiokinase

Susunan EnzimSusunan Enzim
EnzimEnzim
Apoenzim Gugus ProstetikApoenzim Gugus Prostetik
(Protein) (Bukan Protein)(Protein) (Bukan Protein)
Koensim KofaktorKoensim Kofaktor
(Organik) (anorganik)(Organik) (anorganik)

Koenzim Penting dalam ReaksiKoenzim Penting dalam Reaksi
Oksidasi-reduksiOksidasi-reduksi
 NAD (nikotinamid adenin dinukleotid)NAD (nikotinamid adenin dinukleotid)
 NADP (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat)NADP (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat)
 FAD (flavin adenin dinukleotid)FAD (flavin adenin dinukleotid)
 Cytokrom : CytCytokrom : Cyta, Cyt a3, Cyt b, Cyt b6, Cyt c,a, Cyt a3, Cyt b, Cyt b6, Cyt c,
Cyt fCyt f
 Plastokuinon, Plastosianin, FeredoksinPlastokuinon, Plastosianin, Feredoksin
 ATP (adenosin tri fosfat) : senyawa berenergiATP (adenosin tri fosfat) : senyawa berenergi
tinggitinggi

Koensim PentingKoensim Penting

Koenzim Penting (lanjutan)Koenzim Penting (lanjutan)

Enzim Penting (lanjutan)Enzim Penting (lanjutan)

Sifat EnzimSifat Enzim
 Katalisator organik dalam jumlah sangat sedikitKatalisator organik dalam jumlah sangat sedikit
memacu laju reaksi tetapi tidak mempengaruhimemacu laju reaksi tetapi tidak mempengaruhi
keseimbangan reaksikeseimbangan reaksi

Sifat Enzim (lanjutan)Sifat Enzim (lanjutan)
 Dihasilkan diDihasilkan di
protoplasmaprotoplasma
- melakukan- melakukan
kegiatan di dalamkegiatan di dalam
sel : endoenzimsel : endoenzim
- melakukan- melakukan
kegiatan di luarkegiatan di luar
sel : eksoenzimsel : eksoenzim
 Sebagian besarSebagian besar
endoenzimendoenzim

 Merupakan molekul besarMerupakan molekul besar
 Merupakan koloid, mempunyai luasMerupakan koloid, mempunyai luas
permukaan besar, bersifat hidrofilpermukaan besar, bersifat hidrofil
 Bersifat peka, di inaktifasi semua faktorBersifat peka, di inaktifasi semua faktor
penyebab denaturasi protein – suhu, pH.penyebab denaturasi protein – suhu, pH.
 Dapat bereaksi dengan asam maupun basa,Dapat bereaksi dengan asam maupun basa,
dengan anion maupuk kationdengan anion maupuk kation

DapatDapat
dipacudipacu
maupunmaupun
dihambatdihambat
Pengham batPengham bat
: kompeti: kompeti
tif –tif –
susunansusunan
miripmirip
substrat,substrat,
nonnon
kompetikompeti
tif –tif –
merusakmerusak

Ensim bersifat khas : terdapatEnsim bersifat khas : terdapat
hampir 700 enzim bereaksihampir 700 enzim bereaksi
dengan substrat khusus :dengan substrat khusus :
teori kunci-gembok (key-teori kunci-gembok (key-
lock)lock)

Menurunkan energi aktifasiMenurunkan energi aktifasi

Faktor Berpengaruh terhadap EnzimFaktor Berpengaruh terhadap Enzim
 Suhu : minimum 0Suhu : minimum 000
, optimum 30, optimum 300,0,
maksimummaksimum
38-4038-4000
CC
 Logam : banyak enzim dipacu oleh ion logam :Logam : banyak enzim dipacu oleh ion logam :
Mg, Mn dan CoMg, Mn dan Co
 Logam berat dapat menurunkan aktivitasLogam berat dapat menurunkan aktivitas
enzim : Ag, Zn, Cu, Pb dan Cdenzim : Ag, Zn, Cu, Pb dan Cd
 pH : optimum masing-masing enzim berbeda :pH : optimum masing-masing enzim berbeda :
pepsin 2,0, amilase 7,0, tripsin 8,0pepsin 2,0, amilase 7,0, tripsin 8,0

FotosintesisFotosintesis
 Batasan : proses pembentukan karbohidrat dariBatasan : proses pembentukan karbohidrat dari
COCO22 dan air dan hasil sampingan Odan air dan hasil sampingan O22 padapada
bagian tanaman berwarna hijau denganbagian tanaman berwarna hijau dengan
bantuan sinar mataharibantuan sinar matahari
cahayacahaya
 6 CO6 CO22 + 6 H+ 6 H22OO  CC66 HH1212OO66 + 6 O+ 6 O22
klorofilklorofil

Organ Utama Fotosintesis : DaunOrgan Utama Fotosintesis : Daun

Organela Fotosintesis : KloroplasOrganela Fotosintesis : Kloroplas
 Susunan : protein 40-50%, fosfolipida 25-30%,Susunan : protein 40-50%, fosfolipida 25-30%,
klorofil 5-10%, karotenoid 1-2%, RNA 5%, DNAklorofil 5-10%, karotenoid 1-2%, RNA 5%, DNA
sedikitsedikit
 Jaringan tiang : 36 kloroplas, jatringan bungaJaringan tiang : 36 kloroplas, jatringan bunga
karang 20 kloroplaskarang 20 kloroplas
 Terdiri dari grana – tempat reaksi cahaya danTerdiri dari grana – tempat reaksi cahaya dan
stroma – tempat reaksi gelapstroma – tempat reaksi gelap
 Tiap kloroplas 40-60 granaTiap kloroplas 40-60 grana
 Di dalam granum terdapat tylakoid, di dalamnyaDi dalam granum terdapat tylakoid, di dalamnya
terdapat quantosomterdapat quantosom
 Dalam quantosom terdapat : klorofil, karotenoid,Dalam quantosom terdapat : klorofil, karotenoid,
quinon dllquinon dll

Pikmen Fotosintesis : KlorofilPikmen Fotosintesis : Klorofil

Spectrum Sinar MatahariSpectrum Sinar Matahari

Serapan dan Penerusan CahayaSerapan dan Penerusan Cahaya

Spektrum Penyerapan CahayaSpektrum Penyerapan Cahaya
 Sinar matahariSinar matahari
merambat dalammerambat dalam
bentuk quantabentuk quanta
atau fotonatau foton
 Sinar matahariSinar matahari
yang diserapyang diserap
pikmenpikmen
fotosintesis =fotosintesis =
cahaya dengancahaya dengan
panjangpanjang
gelombang 400-gelombang 400-
800 nm800 nm

Ringkasan ReaksiRingkasan Reaksi
cahayacahaya
 6 CO6 CO22 + 6 H+ 6 H22OO  CC66HH1212OO66 + 6 O+ 6 O22
klorofilklorofil
 OO22 berasal dari Hberasal dari H22O bukan COO bukan CO22, diperlukan 12, diperlukan 12
molekul Hmolekul H22OO
 6 CO6 CO22 + 12 H+ 12 H22OO CC66HH1212OO66 + 6 O+ 6 O22 + 6 H+ 6 H22OO
 Fotosintesis : reaksi oksidasi-reduksi , air diFotosintesis : reaksi oksidasi-reduksi , air di
oksidasi, COoksidasi, CO22 direduksi menjadi karbohidratdireduksi menjadi karbohidrat

Fotosintesis terdiri dari dua tahap reaksi : 1.Fotosintesis terdiri dari dua tahap reaksi : 1.
Reaksi cahaya – memerlukan cahaya –Reaksi cahaya – memerlukan cahaya –
berfungsi merubah energi matahari menjadiberfungsi merubah energi matahari menjadi
daya asimilasi – ATP dan NADPHdaya asimilasi – ATP dan NADPH22
2. Reaksi gelap – tidak memerlukan cahaya –2. Reaksi gelap – tidak memerlukan cahaya –
berfungsi mereduksi COberfungsi mereduksi CO22 menjadi karbohidratmenjadi karbohidrat
dengan energi dari ATP dan NADPHdengan energi dari ATP dan NADPH22

Sistem Dua PigmenSistem Dua Pigmen
PS IPS I
PS IIPS II

Sistem Dua Pigmen (lanjutan)Sistem Dua Pigmen (lanjutan)
 Pigmen Sistem I (PS I) :Pigmen Sistem I (PS I) :
terdiri dari klorofil a,terdiri dari klorofil a,
klorofil b, karotenoidklorofil b, karotenoid
dengan pusat reaksi P 700.dengan pusat reaksi P 700.
Setiap P 700 dikelilingiSetiap P 700 dikelilingi
300-400 klorofil,300-400 klorofil,
menyerap maksimummenyerap maksimum
panjang gelombang 683panjang gelombang 683
nmnm
 Pigmen Sistem II (PS II) :Pigmen Sistem II (PS II) :
terdiri dari klorofil aterdiri dari klorofil a
kolofil b, pikobili proteinkolofil b, pikobili protein
dan karotenoid dengandan karotenoid dengan
pusat reaksi P 673,pusat reaksi P 673,
menyerap maksimummenyerap maksimum
panjang gelombang 673panjang gelombang 673
nmnm

Eksitasi Elektron KlorofilEksitasi Elektron Klorofil

Reaksi Cahaya FotosintesisReaksi Cahaya Fotosintesis

Produksi Daya AsimilasiProduksi Daya Asimilasi
 Daya asimilasi terdiri dari ATP dan NADPHDaya asimilasi terdiri dari ATP dan NADPH22
 Reduksi NADP menjadi NADPHReduksi NADP menjadi NADPH22 disebutdisebut
transpor elektrontranspor elektron
 Produksi ATP disebut fotofosforilasiProduksi ATP disebut fotofosforilasi
 Ada tiga fotofosforilasi : non siklis, siklis danAda tiga fotofosforilasi : non siklis, siklis dan
pseudosiklispseudosiklis

Fotofosforilasi NonsiklisFotofosforilasi Nonsiklis
 PS II menyerap cahaya pada panjang gelombangPS II menyerap cahaya pada panjang gelombang
673 nm, e tereksitasi diterima oleh plastoquinon673 nm, e tereksitasi diterima oleh plastoquinon
 e berpindah ke sitokrom b6, sitokrom f dane berpindah ke sitokrom b6, sitokrom f dan
plastosianinplastosianin
 Sit b6 dan f mempunyai beda potenial reduksiSit b6 dan f mempunyai beda potenial reduksi
cukup besar yaitu 0,044 v, energi dari e dapatcukup besar yaitu 0,044 v, energi dari e dapat
untuk membentuk ATPuntuk membentuk ATP
 e dari plastosianin diterima PS Ie dari plastosianin diterima PS I
 PS I menyerap cahaya maksimum pada panjangPS I menyerap cahaya maksimum pada panjang
gelombang 683 nm, elektron tereksitasi diterimagelombang 683 nm, elektron tereksitasi diterima
oleh FRSoleh FRS
 e PS II tidak pernah kembali – fotofosforilasi none PS II tidak pernah kembali – fotofosforilasi non
siklissiklis

Fotofosforilasi Non Siklis (lanjutan)Fotofosforilasi Non Siklis (lanjutan)
ZZ
NADP+NADP+
QQ FeFe HH22
Cyt b6Cyt b6 FeFe 2e e o2e e o22 HH22OO22
2e2e Cyt fCyt f Cu CuZnCu CuZn
PCPC
PS IPS I HH22O+OO+O22
MnMn 2e2e PS IIPS II Mg, N, Fe Mg, N, Fe FeMg, N, Fe Mg, N, Fe Fe
HH22O 1/2 OO 1/2 O22
HH22

Fotofosforilasi Non SiklisFotofosforilasi Non Siklis

FotolisisFotolisis
 Fotolisis proses peruraian air menjadi HFotolisis proses peruraian air menjadi H++
, e, e--
dan Odan O22
 e dari air mengisi tempat e PS II yang kosonge dari air mengisi tempat e PS II yang kosong
 HH22 untuk mereduksi NADP menjadi NADPHuntuk mereduksi NADP menjadi NADPH22
dan PQ menjadi PQHdan PQ menjadi PQH22
 OO22 dibebaskan ke udaradibebaskan ke udara

Fotolisis (lanjutan)Fotolisis (lanjutan)

Fotofosforilasi SiklisFotofosforilasi Siklis
 Hanya melibatkan PS IHanya melibatkan PS I
 Pembentukan ATP terjadi saat e berpindahPembentukan ATP terjadi saat e berpindah
dari feredoksin ke sitokrom b6 dan sitokrom fdari feredoksin ke sitokrom b6 dan sitokrom f
 Karena e dari PS I kembali ke PS I disebutKarena e dari PS I kembali ke PS I disebut
fotofosforilasi siklisfotofosforilasi siklis

Fotofosforilasi SiklisFotofosforilasi Siklis

Reaksi Gelap – Reduksi COReaksi Gelap – Reduksi CO22
 Reaksi gelap : reduksi COReaksi gelap : reduksi CO22 menjadimenjadi
karbohidrat, tidak memerlukan cahaya, tetapikarbohidrat, tidak memerlukan cahaya, tetapi
memanfaatkan daya asimilasi dari reaksimemanfaatkan daya asimilasi dari reaksi
terang.terang.
 Terdapat 3 tipe reaksi gelap :Terdapat 3 tipe reaksi gelap :
 Siklus Calvin – siklus C3Siklus Calvin – siklus C3
 Siklus Hatch and Slack – siklus C4Siklus Hatch and Slack – siklus C4
 Siklus CAMSiklus CAM

Siklus Calvin – Siklus C3Siklus Calvin – Siklus C3
 Senyawa yang menangkap COSenyawa yang menangkap CO22 (1 C) udara(1 C) udara
adalah RuBP (5 C)adalah RuBP (5 C)
 Enzim yang mengkatalisir RubiscoEnzim yang mengkatalisir Rubisco
 Dibentuk senyawa beratom 6 C yang tidakDibentuk senyawa beratom 6 C yang tidak
stabilstabil
 Pecah menjadi 2 senyawa beratom 3 C – PGAPecah menjadi 2 senyawa beratom 3 C – PGA
 Energi dari ATP dan NADPHEnergi dari ATP dan NADPH22
 Dibentuk glukosaDibentuk glukosa
 Dibentuk kembali RuBPDibentuk kembali RuBP

Siklus Calvin – C3Siklus Calvin – C3

Contoh Tanaman C3Contoh Tanaman C3

Siklus Hatch and Slack – C4Siklus Hatch and Slack – C4
 TerdapatTerdapat
duadua
macammacam
kloroplaskloroplas
: di sel: di sel
mesofilmesofil
dandan
seludangseludang
berkasberkas
pengangkpengangk
utanutan

Anatomi Daun C4Anatomi Daun C4

Siklus C4 (lanjutan)Siklus C4 (lanjutan)
 COCO22 (1C) masuk ke kloroplas mesofil(1C) masuk ke kloroplas mesofil
ditangkap PEP (3C) membentuk as.ditangkap PEP (3C) membentuk as.
oksaloasetat (4C)oksaloasetat (4C)
 Selanjutnya ada 3 tipe :Selanjutnya ada 3 tipe :

C4 (lanjutan)C4 (lanjutan)
1. Oksalo1. Oksalo
asetatasetat
diubahdiubah
menjadimenjadi
malat,malat,
diangkutdiangkut
ke sarungke sarung
berkasberkas
pengangpengang
kutan,kutan,
dipecahdipecah
menjadimenjadi
piruvat danpiruvat dan
COCO22

Panicum maximumPanicum maximum
2.Oksaloasetat2.Oksaloasetat
diubah menjadidiubah menjadi
aspartat,aspartat,
diangkut kediangkut ke
sbp, diubahsbp, diubah
menjadimenjadi
oksaloasetat,oksaloasetat,
dipecahdipecah
menjadi piruvatmenjadi piruvat
dan COdan CO22

Atriplex spongiosaAtriplex spongiosa
3.Oksaloasetat3.Oksaloasetat
diubahdiubah
menjadimenjadi
aspartataspartat
diangkut kediangkut ke
sbp, diubahsbp, diubah
menjadi malat,menjadi malat,
dipecahdipecah
menjadimenjadi
piruvat danpiruvat dan
COCO22

 Piruvat diangkut kembali ke sel mesofil,Piruvat diangkut kembali ke sel mesofil,
diubah menjadi PEPdiubah menjadi PEP
 PEP berperan menangkap COPEP berperan menangkap CO22 udaraudara
 COCO22 yang dilepas dari senyawa masuk ke siklusyang dilepas dari senyawa masuk ke siklus
Calvin (siklus CCalvin (siklus C33))

Siklus C4 (lanjutan)Siklus C4 (lanjutan)

Siklus CAMSiklus CAM
CAMCAM
(Crassula(Crassula
cean Acidcean Acid
Metabolism)Metabolism)
Terjadi padaTerjadi pada
tanamantanaman
sukulensukulen
keluargakeluarga
CrassulaceCrassulace
ae :ae : kaktus,kaktus,
anggrek,anggrek,
vanilivanili

CAM (lanjutan)CAM (lanjutan)
 Malam hari stomata membuka, COMalam hari stomata membuka, CO22 ditangkapditangkap
oleh PEP, membentuk asam oksaloasetatoleh PEP, membentuk asam oksaloasetat
diubah menjadi asam malat, disimpan didiubah menjadi asam malat, disimpan di
vakuola.vakuola.
 Siang hari malat dipecah menjadi asam piruvatSiang hari malat dipecah menjadi asam piruvat
dan COdan CO22, CO2 masuk siklus Calvin, CO2 masuk siklus Calvin
membentuk gulamembentuk gula
 Piruvat diubah menjadi PEP kemudian pati.Piruvat diubah menjadi PEP kemudian pati.
Pati disimpan, pada malam hari diubahPati disimpan, pada malam hari diubah
menjadi PEPmenjadi PEP

Siklus CAMSiklus CAM
MalamMalam
SiangSiang

Perbandingan C4 dengan CAMPerbandingan C4 dengan CAM

Rangkuman Fotosintesis (C3)Rangkuman Fotosintesis (C3)

Faktor Berpengaruh terhadap FotosintesisFaktor Berpengaruh terhadap Fotosintesis
 Faktor Tanaman : klorofil, enzim, hormon,Faktor Tanaman : klorofil, enzim, hormon,
tahanan daun, genetik, umur dauntahanan daun, genetik, umur daun
 Faktor Lingkungan : COFaktor Lingkungan : CO22,O,O22, cahaya, suhu, air,, cahaya, suhu, air,
nutrisinutrisi

Faktor TanamanFaktor Tanaman
Klorofil : pigmenKlorofil : pigmen
penyerappenyerap
cahaya,cahaya,
peninglkatanpeninglkatan
klorofil sampaiklorofil sampai
batas tertentubatas tertentu
meningkatkanmeningkatkan
fotosintesisfotosintesis

 Enzim : terdapatEnzim : terdapat
banyak enzimbanyak enzim
yangyang
mempengaruhimempengaruhi
 Hormon : GA,Hormon : GA,
sitokinin dansitokinin dan
kinetin dapatkinetin dapat
memacumemacu

Tahanan daunTahanan daun
: tahanan: tahanan
yangyang
menghambatmenghambat
difusi COdifusi CO22 ––
tahanantahanan
mesofil danmesofil dan
dan stomatadan stomata

Genetik :Genetik :
terdapatterdapat
perbedaanperbedaan
antarantar
golongangolongan
CC33, C, C44 dandan
CAM,CAM,
bahkanbahkan
antarantar
varietasvarietas

Faktor LingkunganFaktor Lingkungan
COCO22
 COCO22 : bahan baku fotosintesis, kandungan: bahan baku fotosintesis, kandungan
udara 360 ppm, peningkatan sampai 1000 ppmudara 360 ppm, peningkatan sampai 1000 ppm
dapat meningkatkan fotosintesisdapat meningkatkan fotosintesis

Peningkatan hasil skala penelitianPeningkatan hasil skala penelitian
 CC44 : 0 - 10%: 0 - 10%
 CC33 : 10 – 50%: 10 – 50%
 Kedelai : 350 -> 1350 ppm hasil meningkat 40Kedelai : 350 -> 1350 ppm hasil meningkat 40
– 60%– 60%
 Padi 350 -> 2400 ppm 100%Padi 350 -> 2400 ppm 100%
 Tomat : 15-55%, selada 50-150%Tomat : 15-55%, selada 50-150%

Peningkatan hasil skala rumah kacaPeningkatan hasil skala rumah kaca
 Teknologi pengkayaan COTeknologi pengkayaan CO22 : Jerman, Inggris,: Jerman, Inggris,
Amerika +/- 80 tahunAmerika +/- 80 tahun
 Belanda : 10-20%, Inggris selada : 40%,Belanda : 10-20%, Inggris selada : 40%,
Ohio : 60%.Ohio : 60%.
 Indonesia : belum – berprospek -> bibit :Indonesia : belum – berprospek -> bibit :
sungkup plastik + pembuatan pupuk organiksungkup plastik + pembuatan pupuk organik
-> menghasilkan CO-> menghasilkan CO22 : teh: teh

COCO22
 COCO22 udara meningkat 0,45%/tahun = 1 – 1,5 ppm/tahun.udara meningkat 0,45%/tahun = 1 – 1,5 ppm/tahun.
 Tahun 1800 : 280 ppm, 1958 : 314, 1984 : 350, 2050 : 660Tahun 1800 : 280 ppm, 1958 : 314, 1984 : 350, 2050 : 660
ppmppm

CahayaCahaya
Intensitas CahayaIntensitas Cahaya
 Pada daun tunggalPada daun tunggal
 CC33 jenuh padajenuh pada
intensitas 10-40%intensitas 10-40%
cahaya penuh, Ccahaya penuh, C44
tidak pernah jenuhtidak pernah jenuh
 Tanaman sukaTanaman suka
naungannaungan
mempunyaimempunyai
fotosintesis jenuhfotosintesis jenuh
pada intensitaspada intensitas
cahaya lebihcahaya lebih
rendahrendah

PanjangPanjang
gelombang :gelombang :
 Klorofil a danKlorofil a dan
b maksimalb maksimal
menyerapmenyerap
cahaya padacahaya pada
warna biruwarna biru
dan merahdan merah
 FotosintesisFotosintesis
maksimalmaksimal
juga padajuga pada
warna merahwarna merah
dan birudan biru

Panjang penyinaranPanjang penyinaran
 PanjangPanjang
penyinaranpenyinaran
tergantung letaktergantung letak
lintang dan letaklintang dan letak
mataharimatahari
 Hari panjangHari panjang
tidaktidak
meningkatkanmeningkatkan
laju fotosintesislaju fotosintesis
per jam, namunper jam, namun
meningkatkan permeningkatkan per
harihari

Manipulasi Panjang PenyinaranManipulasi Panjang Penyinaran

SuhuSuhu
 FotosinteFotosinte
sissis
meningkatmeningkat
dengandengan
peningkatpeningkat
an suhuan suhu
dari 6dari 6oo
CC
sampai 39sampai 39oo
CC

Air, Oksigen dan NutrisiAir, Oksigen dan Nutrisi
 Air mempunyai pengaruh besar secara tidakAir mempunyai pengaruh besar secara tidak
langsung karena pengaruh bukaan stomatalangsung karena pengaruh bukaan stomata
 Oksigen yang tinggi dapat menghambatOksigen yang tinggi dapat menghambat
fotosintesis terutama Cfotosintesis terutama C33
 N, Mg dan Fe mempengaruhi pembentukanN, Mg dan Fe mempengaruhi pembentukan
klorofil; Cu merupakan komponen enzmklorofil; Cu merupakan komponen enzm
fotosintesis, K mempengaruhi bukaan stomatafotosintesis, K mempengaruhi bukaan stomata

PengangkutanPengangkutan
FotosintatFotosintat

Pengangkutan fotosintatPengangkutan fotosintat

Teori MunchTeori Munch
 Fotosintat hasil fotosintesis dipindahkan dariFotosintat hasil fotosintesis dipindahkan dari
sel mesofil atau seludang berkas pengangkutansel mesofil atau seludang berkas pengangkutan
sebagai sumbersebagai sumber (source)(source) fotosintat ke dalamfotosintat ke dalam
floem.floem.
 Akumulasi fotosintat di floem menurunkanAkumulasi fotosintat di floem menurunkan
potensial solut dan potensial air floem.potensial solut dan potensial air floem.
 Terjadi osmosis dari xylem ke floem yangTerjadi osmosis dari xylem ke floem yang
mengakibatkan peningkatan potensial tekanan.mengakibatkan peningkatan potensial tekanan.

 Tekanan di dalam floem mengakibatkan aliranTekanan di dalam floem mengakibatkan aliran
air dan fotosintat ke bagian floem lubukair dan fotosintat ke bagian floem lubuk (sink)(sink)
yang mempunyai potensial tekanan lebihyang mempunyai potensial tekanan lebih
rendah. Aliran ini yang menyebabkanrendah. Aliran ini yang menyebabkan
fotosintat terangkut dari sumber ke lubuk.fotosintat terangkut dari sumber ke lubuk.
 Dari floem lubuk fotosintat diangkut danDari floem lubuk fotosintat diangkut dan
disimpan di dalam lubukdisimpan di dalam lubuk

RespirasiRespirasi
 Proses oksidasi senyawa organik menjadi COProses oksidasi senyawa organik menjadi CO22
dan Hdan H22O dengan menghasilkan energiO dengan menghasilkan energi
 CC66HH1212OO 66 + 6 O+ 6 O22 => 6CO=> 6CO22 + 6H+ 6H 22O + 686 KcalO + 686 Kcal
 Terjadi di semua jaringan hdup terutama diTerjadi di semua jaringan hdup terutama di
tunas bunga dan daun, pucuk batang dan akartunas bunga dan daun, pucuk batang dan akar
dan kecambah, di dalam mitokondriadan kecambah, di dalam mitokondria

Sel dan MitokondriaSel dan Mitokondria

PerbedaanPerbedaan
Respirasi dengan FotosintesisRespirasi dengan Fotosintesis
 OO22 diserapdiserap
 Senyawa karbonSenyawa karbon
kompleks dioksidasikompleks dioksidasi
menjadi COmenjadi CO22
 Terjadi siang-malamTerjadi siang-malam
 Energi potensialEnergi potensial
diubah menjadi energidiubah menjadi energi
kinetikkinetik
 Bahan baku glukoseBahan baku glukose
dan Odan O22
 OO22 dilepaskandilepaskan
 COCO22 direduksi menjadidireduksi menjadi
senyawa karbonsenyawa karbon
komplekskompleks
 Terjadi siangTerjadi siang
 Energi cahaya diubahEnergi cahaya diubah
menjadi energimenjadi energi
potensialpotensial
 Bahan baku COBahan baku CO22 dandan
HH22OO

PerbedaanPerbedaan
Respirasi dengan FotosintesisRespirasi dengan Fotosintesis
 Tidak memerlukanTidak memerlukan
klorofilklorofil
 Terjadi di mitokondriaTerjadi di mitokondria
 Energi dilepaskanEnergi dilepaskan
 MenyebabkanMenyebabkan
penurunan beratpenurunan berat
 1 molekul glukose1 molekul glukose
menghasilkan 38 ATPmenghasilkan 38 ATP
 Memerlukan klorofilMemerlukan klorofil
 Terjadi di kloroplasTerjadi di kloroplas
 Energi disimpanEnergi disimpan
 MenyebabkanMenyebabkan
peningkatan beratpeningkatan berat
 Untuk membentuk 1Untuk membentuk 1
molekul glukosa dimolekul glukosa di
perlukan 18 ATPperlukan 18 ATP

Peran RespirasiPeran Respirasi
 Mengubah energi potensial menjadi energiMengubah energi potensial menjadi energi
kinetikkinetik
 Menghasilkan energi untuk prosesMenghasilkan energi untuk proses
metabolisme dan pembelahan selmetabolisme dan pembelahan sel
 Membentuk senyawa antara penyusun selMembentuk senyawa antara penyusun sel
 Merubah senyawa tidak larut menjadi larutMerubah senyawa tidak larut menjadi larut
 Melepaskan COMelepaskan CO22 untuk daur karbon di alamuntuk daur karbon di alam

Nisbah RespirasiNisbah Respirasi
 Nisbah volume CONisbah volume CO22 yang dilepaskan danyang dilepaskan dan
volume Ovolume O22 yang digunakanyang digunakan
 vol COvol CO2_2_
NRNR = ----------= ----------
vol Ovol O22
 NR tergantung maam substrat atau jumlahNR tergantung maam substrat atau jumlah
oksigen dalam substratoksigen dalam substrat

NR KarbohidratNR Karbohidrat
 CC66HH1212OO66 + 6 O+ 6 O 66 => 6 CO=> 6 CO22 + 6 H+ 6 H22OO
 COCO22 66
NR = ----- = ----- = 1NR = ----- = ----- = 1
OO22 66
 Pada kandungan oksigen rendah respirasiPada kandungan oksigen rendah respirasi
aerob berubah menjadi respirasi anaerobaerob berubah menjadi respirasi anaerob
 CC66HH1212OO66 => 2C=> 2C22HH55OH + 2COOH + 2CO22
COCO22 22
 NR = ----- = ----- =NR = ----- = ----- = ~~
OO22 00

NR LemakNR Lemak
 Jarang terdapat di bagian vegetatif , banyak diJarang terdapat di bagian vegetatif , banyak di
bijibiji
 Lemak dihidrolisis dahulu menjadi asamLemak dihidrolisis dahulu menjadi asam
lemak dan gliserollemak dan gliserol
 Saat berkecambah lemak diubah menjadiSaat berkecambah lemak diubah menjadi
karbohidratkarbohidrat
 Lemak sedikit mengandung oksigen, perluLemak sedikit mengandung oksigen, perlu
banyak oksigen,banyak oksigen,

NR lemak (lanjutan)NR lemak (lanjutan)
 CC5151HH9898OO66 + 145 O+ 145 O22 => 102 CO=> 102 CO22 + 98 H+ 98 H22OO
 COCO22 102102
NR = ----- = ----- = 0,7NR = ----- = ----- = 0,7
OO22 141141
 1g lemak menghasilkan energi 9,1 kal1g lemak menghasilkan energi 9,1 kal
 1g karbohidrat menghasilkan 3,8 kal1g karbohidrat menghasilkan 3,8 kal

Tipe RespirasiTipe Respirasi
 Berdasarkan ketersediaan oksigen respirasiBerdasarkan ketersediaan oksigen respirasi
dibagi dua :dibagi dua :
 Respirasi aerobRespirasi aerob
CC66HH1212OO66 + 6 O+ 6 O22 => 6CO=> 6CO22 + 6 H+ 6 H22O + 686 KcalO + 686 Kcal
 Respirasi anaerobRespirasi anaerob
CC66HH1212OO66 => 2 C=> 2 C22HH55OH + 2 COOH + 2 CO22 + 56 Kcal+ 56 Kcal

Figure 5.5 (A). In the presence of oxygen, pyruvate is
transferred into the mitochondrion, oxidized to carbon
dioxide and water. In the absence of oxygen, mitochondrial
respiration will shut down and metabolism shifts to
fermentation.

Bahan untuk RespirasiBahan untuk Respirasi
 LeLe
makmak
 ProteProte
inin
 KarboKarbo
hidrathidrat

Tahapan dan lokasi RespirasiTahapan dan lokasi Respirasi

Figure 5.1 Cellular respiration is divided into three sequential
pathways: (1) glycolysis,
(2) the citric acid cycle, and (3) the electron transport chain.

GlikolosisGlikolosis
 Glycolysis take
place in the cell
cytoplasm. The
result is : to
convert one
molecule of
glucose (C6)
into two
molecules of
pyruvic acid
(C3).
 There is no loss
of carbon
dioxide and a
minimal yield of
ATP.

Perubahan Pirufat menjadi AsetilPerubahan Pirufat menjadi Asetil
Ko AKo A
 SebelumSebelum
masuk kemasuk ke
Siklus Krebs,Siklus Krebs,
PiruvatPiruvat
diubahdiubah
menjadimenjadi
Asetyl Co-AAsetyl Co-A

Perubahan piruvat menjadi AsetilPerubahan piruvat menjadi Asetil
Ko AKo A

Tahap 2 : Siklus Krebs (senyawa)Tahap 2 : Siklus Krebs (senyawa)

Siklus Krebs (enzim dan energi)Siklus Krebs (enzim dan energi)
 IDH : Isositrat DehidrogenaseIDH : Isositrat Dehidrogenase

Tahap 3 : Trafer ElektronTahap 3 : Trafer Elektron

Jumlah ATP RespirasiJumlah ATP Respirasi

Faktor Tanaman berpengaruhFaktor Tanaman berpengaruh
terhadap Respirasiterhadap Respirasi
 Faktor protoplasmik : sel muda vakuolaFaktor protoplasmik : sel muda vakuola
lebih kecil, protoplasma lebih banyak dglebih kecil, protoplasma lebih banyak dg
enzim lebih banyak respirasi lebih cepatenzim lebih banyak respirasi lebih cepat
 Konsentrasi substrat : kandunganKonsentrasi substrat : kandungan
meningkat, respirasi lebih cepatmeningkat, respirasi lebih cepat

Faktor LingkunganFaktor Lingkungan
 Suhu : 0Suhu : 0oo
– 45– 45oo
C peningkatan suhu meningkatkanC peningkatan suhu meningkatkan
rspirasi, optimal 30rspirasi, optimal 30oo
C. Suhu tinggi : 1.difusiC. Suhu tinggi : 1.difusi
COCO22 dan Odan O22 lebih lambat dari respirasi, 2. substratlebih lambat dari respirasi, 2. substrat
jadi faktor pembatas. Suhu rendah :jadi faktor pembatas. Suhu rendah :
dipergunakan untuk penyimpanan produkdipergunakan untuk penyimpanan produk
hortikulturahortikultura
 Cahaya : peningkatan cahaya meningkatkanCahaya : peningkatan cahaya meningkatkan
respirasi – tidak langsung karena 1.respirasi – tidak langsung karena 1.
fotosintesis meningkat, substrat lebih tersedia, 2.fotosintesis meningkat, substrat lebih tersedia, 2.
meningkatkan suhu, 3.membuka stomata untukmeningkatkan suhu, 3.membuka stomata untuk
difusidifusi

Lingkungan (lanjutan)Lingkungan (lanjutan)
 Oksigen atmosfer : menurun dari 21%Oksigen atmosfer : menurun dari 21%
menjadi 1%, di bawah itu terjadi respirasimenjadi 1%, di bawah itu terjadi respirasi
anaerobanaerob
 COCO22 : meningkat, respirasi menurun.: meningkat, respirasi menurun.
Teknologi penyimpanan produkTeknologi penyimpanan produk
hortikultura dalam atmosfer terkendalihortikultura dalam atmosfer terkendali
 Air : medium respirasi, peningkatanAir : medium respirasi, peningkatan
kandungan air memacu respirasi. Umbikandungan air memacu respirasi. Umbi
dan biji disimpan pada kadar air rendahdan biji disimpan pada kadar air rendah
agar lebih tahanagar lebih tahan

Lingkungan (lanjutan)Lingkungan (lanjutan)
 Pelukaan : mula-mula memacu respirasi, diPelukaan : mula-mula memacu respirasi, di
bagian luka pati diubah jadi gula,bagian luka pati diubah jadi gula,
selanjutnya normalselanjutnya normal
 Pengaruh mekanik – gosokan dsb :Pengaruh mekanik – gosokan dsb :
meningkatkan respirasimeningkatkan respirasi
 Zat penghambat enzim : menurunkan lajuZat penghambat enzim : menurunkan laju
respirasirespirasi

FotorespirasiFotorespirasi
Saat ada cahaya, respirasi 3-5 kali saat gelap –Saat ada cahaya, respirasi 3-5 kali saat gelap –
ada respirasi cahayaada respirasi cahaya

 rubisco, initiates carbon fixation in the Calvinrubisco, initiates carbon fixation in the Calvin
cycle; it also combines with oxygen to initiatecycle; it also combines with oxygen to initiate
photorespiration.photorespiration.
 The active site of rubisco cannot distinguishThe active site of rubisco cannot distinguish
the two similar substrates: O=C=O and O=O.the two similar substrates: O=C=O and O=O.
 rubisco affinity for carbon dioxide 80 timesrubisco affinity for carbon dioxide 80 times
higher than for oxygen. However, low CO2higher than for oxygen. However, low CO2
(350 ppm) to O2 (20%), photorespiration 30%(350 ppm) to O2 (20%), photorespiration 30%
Calvin cycles.Calvin cycles.

 In chloroplast,In chloroplast, rubiscorubisco, combines with (RuBP), combines with (RuBP)
and oxygen. five-carbon RuBP split into two-and oxygen. five-carbon RuBP split into two-
carbon 2-phosphoglycolate and three-carboncarbon 2-phosphoglycolate and three-carbon
3-phosphoglycerate (PGA).3-phosphoglycerate (PGA).
 2-phosphoglycolate is converted to glycolate2-phosphoglycolate is converted to glycolate
in chloroplast, transported into peroxisomein chloroplast, transported into peroxisome
 glycolate oxidized by oxygen to glyoxylateglycolate oxidized by oxygen to glyoxylate
and hydrogen peroxide > converted to waterand hydrogen peroxide > converted to water
and oxygenand oxygen

 glyoxylate converted to glycine in peroxisomeglyoxylate converted to glycine in peroxisome
> transported mitochondrion.> transported mitochondrion.

PerbedaanPerbedaan
Respirasi Gelap Repirasi CahayaRespirasi Gelap Repirasi Cahaya
 Substrat : kh, prot,Substrat : kh, prot,
lemak baru/cadanganlemak baru/cadangan
 Di sitoplasma danDi sitoplasma dan
mitokondriamitokondria
 Tidak terbentuk HTidak terbentuk H22OO22
 Terbentuk ATPTerbentuk ATP
 NAD => NADHNAD => NADH22
 Tidak tergantung OTidak tergantung O22
 Di semua sel hidupDi semua sel hidup
 Siang dan malamSiang dan malam
 CC33 dan Cdan C44
 Substrat : glikolatSubstrat : glikolat
barubaru
 Di kloroplas perokDi kloroplas perok
-sisom dan miokondria-sisom dan miokondria
 Terbentuk HTerbentuk H22OO22
 Tidak terbentuk ATPTidak terbentuk ATP
 NADHNADH22 => NAD=> NAD
 Tergantung OTergantung O22
 Sel hijauSel hijau
 Saat ada cahayaSaat ada cahaya
 CC33

Perbedaan AnatomiPerbedaan Anatomi

C4C4
 Mempunyai fotorespirasi rendahMempunyai fotorespirasi rendah
 Fotosintesis terjadi di kloroplas mesofil –Fotosintesis terjadi di kloroplas mesofil –
siklus C4 dan di kloroplas seludang berkassiklus C4 dan di kloroplas seludang berkas
pengangkutan yang tersembunyi – siklus C3.pengangkutan yang tersembunyi – siklus C3.
 Pada Siklus C3, RuBp bergabung dengan COPada Siklus C3, RuBp bergabung dengan CO22
dari malat yang pecah menjadi piruvat dandari malat yang pecah menjadi piruvat dan
COCO22. Tidak ada O. Tidak ada O2,2, - fotorespirasi tidak terjadi.- fotorespirasi tidak terjadi.

Selamat BelajarSelamat Belajar

Kuliah fistum 2012

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Kuliah fistum 2012

Similar to Kuliah fistum 2012 (20)

More from Andrew Hutabarat

More from Andrew Hutabarat (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Kuliah fistum 2012