fotosintesis

1. 7
AGUNG PAMBUDIONO
ATOK MASOFYAN H.
DESY Y.W.
MARDIANA
IBNU MAULANA
YULYA FATMA
ANABOLISME
KARBOHIDRAT

2. AUTOTROF
HETEROTROF

3. Fig. 10-2
(a) Plants
(c) Unicellular protist
10 µm
1.5 µm
40 µm
(d) Cyanobacteria
(e) Purple sulfur
bacteria
(b) Multicellular alga

4. Leaf cross section
Vein
Mesophyll
Stomata
CO2 O2
Chloroplast
Mesophyll cell
Outer
membrane
Intermembrane
space
5 µm
Inner
membrane
Thylakoid
space
Thylakoid
Granum
Stroma
1 µm

5. Fig. 10-3a
5 µm
Mesophyll cell
Stomata
CO2 O2
Chloroplast
Mesophyll
Vein
Leaf cross section

6. Fig. 10-3b
1 µm
Thylakoid
space
Chloroplast
Granum
Intermembrane
space
Inner
membrane
Outer
membrane
Stroma
Thylakoid

7. AQUASCAPE

11. Wavelength (nm)
Panjang
gelombang
Level energi
Tipe radiasi

12. Mengapa tumbuhan tampak
hijau?
Meneruskan

16. Ada dua :
1. Karotenoid
(400-500nm),
absorbsi warna: merah kuning dan orange
2. Phycobilin
(550-630)
absorbsi warna: merah

19. FOTOSINTESIS
(TUMBUHAN TINGGI)
REAKSI TERANG
(energi matahari ditangkap
oleh pigmen penyerap cahaya
dan diubah menjadi bentuk
energi kimia, ATP dan
senyawa reduksi, NADPH)

21. PENYERAPAN
ENERGI
(REAKSI
TERANG)
FOTOSISTEM I
700 nm
TANPA PELEPASAN O2
FOTOSISTEM II
680 nm
PEMBENTUKAN
O2 & NADPH

22. FOTOSISTEM I
200
MOLEKUL
KLOROFIL a
50 KLOROFIL b
50-200
pigmen
karotenoid
1 molekul protein P700
(penerima energi
matahari)

23. FOTOSISTEM I
FOTON (ENERGI
MATAHARI)
DITANGKAP (PIGMEN
PELENGKAP)
DIPINDAHKAN
(MOLEKUL PIGMEN)
 PERPINDAHAN
EKSITON
DITERIMA
(P700)
P700  e- ENERGI
TINGGI

24. HUBUNGAN ENERGI DAN PENGANGKUTAN
HUBUNGAN ENERGI DAN PENGANGKUTAN
ELEKTRO DLM FOTOSINTESIS
ELEKTRO DLM FOTOSINTESIS
PQ
PQ
Cty.f
Cty.f
(553)
(553)
PC
PC
Cty.b
Cty.b3
3
P430
P430
C550
C550
P680
P680
P700
P700
FRS
FRS
Fd
Fd
FP
FP
NADP+
NADP+
NADPH
NADPH
?
?
?
?
0
02
2
FS 1
FS 1
FS 2
FS 2
hv
hv
hv
hv
ATP
ATP
ADP+P
ADP+P
Jalur
Jalur aliran
aliran
elektron
elektron
siklik
siklik
e
e-
-
e
e-
-

25. FOTON DISERAP
(PIGMEN)
TEREKSITASI
EKSITON
BERENERGI
TINGGI
DITANGKAP
(P700)
e- DILEPAS &
DIPINDAHKAN
P430 (Molekul
Penerima e-
pertama)
e- DIALIRKAN 
NADP+
NADP+  NADPH
(Tereduksi) butuh 2
e-
P700+

26. P700+ e- dari P680 (Ft II) P680+
DIPENUHI DARI
OKSIDASI H2O 
O2
PENGANGKUTAN
NONSIKLIK (TDK
MENDAUR)
Proses pengangkutan
elektron dari H O ke
NADP yang didorong
oleh energi matahari

27. • 1 molekul H2O melepaskan 2 elektron yang
diperlukan untuk mereduksi satu molekul
NADP+ menjadi NADPH, dirangkaikan dengan
pembentukan ATP dari ADP + pi
(FOTOFOSFORILASI)
H2O + NADP+ + ADP + Pi ½ O2 + H+ + NADPH + ATP
FS I & II
ENERGI
MATAHARI

28. Fotofosforilasi siklik (hanya melibatkan
fotosistem I)
Energi cahaya membuat elektron-elektron di
P700 tereksitasi, P700 mengalami defisiensi
elektron
Terjadi perpindahan elektron dari satu
akseptor ke akseptor yang lain
Selama perpindahan elektron dari akseptor
satu ke akseptor lain, selalu terjadi
transformasi hidrogen bersama-sama
elektronpada fotosistem P 700 itu

29. Fig. 10-16
Key
Mitochondrion Chloroplast
CHLOROPLAST
STRUCTURE
MITOCHONDRION
STRUCTURE
Intermembrane
space
Inner
membrane
Electron
transport
chain
H+ Diffusion
Matrix
Higher [H+]
Lower [H+]
Stroma
ATP
synthase
ADP + P i
H+
ATP
Thylakoid
space
Thylakoid
membrane

30. ATP
Photosystem II
Photosystem I
Primary
acceptor
Pq
Cytochrome
complex
Fd
Pc
Primary
acceptor
Fd
NADP+
reductase
NADPH
NADP+
+ H+
• Tidak ada produksi NADPH ( karena tidak ada
reduksi dari NADP+
• Tidak ada fotolisis air
• Tidak ada produksi O2

31. REAKSI GELAP
Tidak
membutuhkan
cahaya secara
langsung
Memanfaatkan
ATP dan NADPH
beserta CO2
(udara) untuk
membuat
karbohidrat
Terjadi di
stroma

32. 1. Fiksasi CO2
2. Mengubah 3-
fosfogliserat
menjadi
gliseraldehid 3-
fosfat
3. Sintesis
karbohidrat dari
gliseraldehid 3-
fosfat
4. Regenerasi
ribulose 1,5
bifosfat

33. Fiksasi CO2
Enzim yang mengkatalis CO2 yaitu
ribulosa 1,5 bifosfat karboksilase
(rubisco).
Katalisis rubisco ini mengikat CO2
dengan C-5 ribulosa 1,5-bifosfat
membentuk enam karbon,
kemudian dipecah menjadi 3-
fosfatgliserat

36. Mengubah 3-fosfogliserat menjadi
gliseraldehid 3-fosfat
 dikatalis oleh enzim 3-fosfogliserat kinase
untuk fosforilasi ATP ke 3-fosfogliserat
menjadi 1,3 bifosfogliserat.
 Selanjutnya, NADPH melepaskan elektron
untuk mereduksi gliseraldehid 3-fosfat
dehidrogenase, yang menghasilkan
gliseraldehid 3-fosfat dan Pi.

39. Tahap 3: Pembentukan Glukosa Fosfat Pada Tumbuhan
Hijau
• Gliseraldehid 3-fosfat dihidroksi aseton fosfat
(DHAP)
• DHAP + gliseraldehid 3-fosfat fruktosa 1,6 bifosfat
• Fruktosa 1,6 bifosfat + H2O fruktosa 6-fosfat + Pi
• Fruktosa 6-fosfat glukosa 6-fosfat
• Glukosa 6-fosfat glukosa 1-fosfat
E1
E2
E3
E4
E5

40. Ringkasan tahap 1-3
6 RuBp + 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + 12 ATP + 6 H2O
12 Gliseraldehid 3-fosfat + 12 NADP+ + 12 ADP + 12 Pi

41. Sintesis sukrosa
• Glukosa 1-fosfat + UTP UDP-glukosa + PPi
• UDP-glukosa + fruktosa-6-fosfat sukrosa 6-fosfat
+ UDP
• Sukrosa 6-fosfat + H2O sukrosa + Pi
Sintesis pati
• Glukosa 1-fosfat + ATP ADP-glukosa + PPi
• ADP-glukosa + glukosa n glukosa n+1+ ADP

42. 10 molekul gliseraldehid 3-fosfat lainnya mengalami
metabolisme lebih lanjut yang pada akhirnya
menghasilkan 6 ribulosa 1,5 bifosfat
Persamaan akhirnya
6 Ribulosa 1,5-difosfat + 6 CO2 + 18 ATP + 12 NADPH +
12 H+ + 12 H2O 6 ribulosa 1,5-difosfat + Glukosa +
18 Pi + 18 ADP + 12 NADP+
Tahap 4: Melengkapi siklus kreb dengan regenerasi
RuBp

43. Kondisi lingkungan yang mendorong
fotorespirasi
Respirasi cepat & Bergantung cahaya
Hari yang
panas
Kering Terik
(kondisi yg menyebabkan stomata tertutup)

44. C-3 C-4 CAM
Berdasarkan metabolisme fotosintesis
& anatomi daunnya
Tumbuhan dikelompokkan ke dalam 3
grup:

45. Tumbuhan C-3
RuBP merupakan substrat untuk pembentukan
karbohidrat dalam proses fotosintesis
Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dg RuBP
adalah Rubisco.
Tanaman C3 lebih adaptif pd kondisi kandungan CO2
atmosfer tinggi.

47. Tumbuhan C-4
Adaptif di daerah panas dan kering
Enzim PEP-karboksilase berperan memacu fiksasi
CO2 pada C4
Pd tumbuhan C-4 terdapat pembagian tugas antara 2
jenis sel fotosintetik:sel mesofil & bundle sheath/sel
seludang-berkas pembuluh.

48. CO2
Mesophyll cell
Bundle-
sheath
cell
Vein
(vascular tissue)
Photosynthetic
cells of C4 plant
leaf
Stoma
Mesophyll
cell
C4 leaf anatomy
PEP carboxylase
Oxaloacetate (4 C) PEP (3 C)
Malate (4 C)
ADP
ATP
Bundle-
Sheath
cell CO2
Pyruate (3 C)
CALVIN
CYCLE
Sugar
Vascular
tissue
CO2
Anatomi daun C4 dan jalur C4
Epidermis atas
Sel mesofil
Pembuluh daun
Sel seludang
Pembuluh
Epidermis bawah

50. Tumbuhan CAM
Crassulacean acid metabolism
Adaptif di daerah panas dan kering
Mengambil CO2 dimalam hari dan memasukan ke
berbagai asam organik
fiksasi karbon ini disebut metabolisme asam
krasulase, atau crassulacean acid metabolism (CAM)

51. Jalur CAM mirip
dengan jalur C4
Spatial separation
of steps. In C4
plants, carbon
fixation and the
Calvin cycle occur
in different
types of cells.
Temporal
separation of
steps. In CAM
plants, carbon
fixation and the
Calvin cycle occur
in the same cells
at different times.
(a)
(b)