Bab II Struktur dan Fungsi Jaringan Struktur dan Fungsi Jaringan
C. An Anab abol olis isme me
1. Fo Foto to si sint nte esi sis s
Apa
Apa yang ada yang ada dalam dalam pikiran Anda pikiran Anda tentantentang g sebuasebuah h daun?daun?
Puji syukur seharusnya kita panjatkan kepada Tuhan pencipta Puji syukur seharusnya kita panjatkan kepada Tuhan pencipta alam semesta dengan segala isinya. Mengapa? Dalam daun ini alam semesta dengan segala isinya. Mengapa? Dalam daun ini T
Tuhan menciptakan pengolah bahan uhan menciptakan pengolah bahan makanan permakanan pertama di duniatama di dunia melalui proses fotosintesis. Daun pisang seperti pada Gambar melalui proses fotosintesis. Daun pisang seperti pada Gambar 2.16 di samping dapat melakukan fotosintesis sehingga 2.16 di samping dapat melakukan fotosintesis sehingga menghasilkan karb
menghasilkan karbohidrat yang disimpan di dalam buahnya. Buahohidrat yang disimpan di dalam buahnya. Buah pisang dapat menjadi bahan makanan bagi manusia. Sebuah pisang dapat menjadi bahan makanan bagi manusia. Sebuah bukti keagungan Tuhan yang telah menciptakan sistem yang bukti keagungan Tuhan yang telah menciptakan sistem yang sempurna dalam tubuh makhluk hidup, termasuk tumbuhan.
sempurna dalam tubuh makhluk hidup, termasuk tumbuhan.
Mudah-mudahan uraian ini semakin menambah wawasan kita Mudah-mudahan uraian ini semakin menambah wawasan kita akan keagungan Tuhan.
akan keagungan Tuhan.
Organisme yang dapat melakukan proses fotosintesis seperti Organisme yang dapat melakukan proses fotosintesis seperti tumbuhan dan algae menghasilkan bahan or
tumbuhan dan algae menghasilkan bahan organik untuk biosfer.ganik untuk biosfer.
Bahan organik sebagai sumber energi untuk pertumbuhan, Bahan organik sebagai sumber energi untuk pertumbuhan, perkembangan, dan pemeliharaan.
perkembangan, dan pemeliharaan.
Fotosintesis berasal dari kata
Fotosintesis berasal dari katafotonfotonyang artinya cahaya danyang artinya cahaya dan sintesis
sintesis yang artinya penyusunan. Jadi, fotosintesis adalah proses yang artinya penyusunan. Jadi, fotosintesis adalah proses penyusunan bahan organik (karbohidrat) dari H
penyusunan bahan organik (karbohidrat) dari H22O dan COO dan CO22 dengan bantuan energi cahaya. Proses ini hanya dapat terjadi dengan bantuan energi cahaya. Proses ini hanya dapat terjadi pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang pada tumbuhan yang mempunyai klorofil, yaitu pigmen yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari. Jadi, berfungsi sebagai penangkap energi cahaya matahari. Jadi, fotosintesis merupakan transformasi energi dari energi cahaya fotosintesis merupakan transformasi energi dari energi cahaya matahari dikonversi menjadi energi kimia yang terikat dalam matahari dikonversi menjadi energi kimia yang terikat dalam molekul karbohidrat. Proses ini berlangsung melalui reaksi molekul karbohidrat. Proses ini berlangsung melalui reaksi berikut.
berikut.
Ingenhousz
Ingenhousz (1799) melakukan eksperimen untuk (1799) melakukan eksperimen untuk membuktikan bahwa peristiwa fotosintesis melepaskan O membuktikan bahwa peristiwa fotosintesis melepaskan O
2 2.. Ingenhousz dalam percobaannya menggunakan tanaman Ingenhousz dalam percobaannya menggunakan tanaman Hydrilla verticillata
Hydrilla verticillata di dalam gelas piala kemudian ditutup corong di dalam gelas piala kemudian ditutup corong
34
34 Metabolisme Metabolisme
Mengamati Pengaruh Intensitas Cahaya Mengamati Pengaruh Intensitas Cahaya
terhadap Kecepatan Fotosintesis terhadap Kecepatan Fotosintesis 1.
1. CobCoba sia siapkapkan an bebbeberaperapa aa alat lat dan dan bahbahanan berikut.
berikut.
a
a.. tatabbuunng rg reeaakksisi,, b
b.. ggeellaas s ppiiaallaa,, c
c.. ccoorroonng kg keecciill,, d
d.. aakkuuaaddeess,, e.
e. larularutatan Nn Na-Ba-Bikaikarborbonanat 0t 0,5,5%, %, dadann f
f.. ttaannaammaann Hydrilla verticillataHydrilla verticillata (Hidrilla).(Hidrilla).
2.
2. BuaBuatlatlah meh mediudium bem beruprupa aia air dar dalam lam 2 b2 buahuah gelas piala dan tambahkan beberapa tetes gelas piala dan tambahkan beberapa tetes 0,5% Na-Bikarbonat.
0,5% Na-Bikarbonat.
3
3.. SeteSetelah lah itu itu potopotonglanglah ch cabanabang tg tanaanamanman Hydrilla verticillata
Hydrilla verticillatasepanjang 10 cm. Letakkansepanjang 10 cm. Letakkan tanaman
tanaman Hydrilla verticillata Hydrilla verticillata di bawah corong, di bawah corong, pangkal tanaman menghadap ke arah pipa pangkal tanaman menghadap ke arah pipa corong yang ditutup tabung reaksi yang telah corong yang ditutup tabung reaksi yang telah diisi penuh dengan air.
diisi penuh dengan air.
4.
4. SusSusunlaunlah dh dua pua peraerangkngkat gat gelas elas pialpiala, a, tabtabungung reaksi, corong, dan tanaman hidrilla seperti reaksi, corong, dan tanaman hidrilla seperti gambar berikut.
gambar berikut.
5.
5. SeteSetelah lah terstersusunusun, sa, satu tu peraperangkangkat gt gelas elas piapialala diletakkan di dalam r
diletakkan di dalam ruangan dengan intensitasuangan dengan intensitas cahaya rendah dan perangkat yang lain cahaya rendah dan perangkat yang lain diletakkan di luar ruangan dengan intensitas diletakkan di luar ruangan dengan intensitas cahaya tinggi.
cahaya tinggi.
6.
6. AmatAmati geli gelembembung ung oksioksigen gen yanyang teg terjadrjadi. i. HituHitungng banyaknya gelembung setiap 5 menit selama banyaknya gelembung setiap 5 menit selama 15 menit.
15 menit.
7.
7. BuaBuat grat grafik hfik hububungungan anan antartara inta intensensitaitas cahayas cahaya dengan gelembung dan waktu.
dengan gelembung dan waktu.
Pertanyaan:
Pertanyaan:
1.
1. BagBagaimaimanana perba perbededaan juaan jumlamlah geleh gelembumbungng pada kedua perlakuan tersebut?
pada kedua perlakuan tersebut?
2.
2. Apa Apa yanyang meg menynyebaebabkabkan ten terjadrjadinyinya pea peristiristiwawa tersebut (soal nomor 1)?
tersebut (soal nomor 1)?
3
3.. A pA pa a f uf un gn gs i s i N aN aH CH COO33 pada percobaan pada percobaan tersebut?
tersebut?
4.
4. GeleGelembumbung ng yanyang tg terjaerjadi di menumenunjuknjukkan kan apaapa?? 5.
5. TTulisuliskan kan perspersamaamaan rean reaksi aksi yanyang teg terjadrjadi padi padaa peristiwa tersebut.
peristiwa tersebut.
6.
6. ApApa kea kesimsimpupulalan dan dari keri kegigiataatan inn ini?i?
Buatlah laporan tertulis hasil eksperimen ini dan Buatlah laporan tertulis hasil eksperimen ini dan kumpulkan kepada bapak atau ibu guru.
kumpulkan kepada bapak atau ibu guru.
Hydrilla verticillata Hydrilla verticillata Tabung reaksi
Tabung reaksi Gelas piala Gelas piala Corong kaca Corong kaca
Biologi Kelas XII
Biologi Kelas XII 3535 Stroma mengandung enzim yang berperan untuk menangkap
Stroma mengandung enzim yang berperan untuk menangkap CO
CO22 dan mereduksinya. Sistem membran di dalam stroma dan mereduksinya. Sistem membran di dalam stroma membentuk kantung-kantung datar yang disebut
membentuk kantung-kantung datar yang disebuttilakoidtilakoid. Pada. Pada beberapa tempat tilakoid bertumpuk membentuk grana.
beberapa tempat tilakoid bertumpuk membentuk grana.
Klorofil dan pigmen lainnya terdapat pada membran tilakoid.
Klorofil dan pigmen lainnya terdapat pada membran tilakoid.
Pigmen yang terdapat pada kloroplas, yaitu klorofil
Pigmen yang terdapat pada kloroplas, yaitu klorofila a (berwarna (berwarna hijau), klorofil
hijau), klorofil b b (berwarna hijau tua), dan karoten (berwarna (berwarna hijau tua), dan karoten (berwarna kuning sampai jingga). Pigmen tersebut mengelompok dalam kuning sampai jingga). Pigmen tersebut mengelompok dalam membran tilakoid membentuk perangkat pigmen yang penting membran tilakoid membentuk perangkat pigmen yang penting dalam fotosintesis. Perhatikan gambar berikut.
dalam fotosintesis. Perhatikan gambar berikut.
Cahaya dan Karbon
Cahaya dan Karbon DioksidaDioksida
Seorang doktor Belanda, Seorang doktor Belanda, JanJan Ingenhousz
Ingenhousz (1730–1799) berhasil (1730–1799) berhasil menemukan peran karbon
menemukan peran karbon dioksidadioksida bagi proses fotosintesis tumbuhan.
bagi proses fotosintesis tumbuhan.
Berdasarkan hasil percobaannya, Berdasarkan hasil percobaannya, Ingenhousz mengetahui bahwa Ingenhousz mengetahui bahwa tumbuhan menyerap karbon tumbuhan menyerap karbon dioksida jika ada cahaya. Temuan dioksida jika ada cahaya. Temuan ini menunjukkan bahwa cahaya ini menunjukkan bahwa cahaya mempunyai peran kunci dalam mempunyai peran kunci dalam fotosintesis. Apabila lingkungan fotosintesis. Apabila lingkungan tanpa cahaya, tumbuhan me- tanpa cahaya, tumbuhan me- ngeluarkan
ngeluarkan karbon karbon dioksida dioksida dandan mengambil oksigen ketika ber- mengambil oksigen ketika ber- napas untuk memperoleh energi.
napas untuk memperoleh energi.
Sumber:
Sumber: Jendela Iptek Jendela Iptek
Jan Ingenhousz (1730–1799) Jan Ingenhousz (1730–1799)
Fotosintesis berlangsung dalam 2 tahap reaksi, yaitu reaksi Fotosintesis berlangsung dalam 2 tahap reaksi, yaitu reaksi terang (
terang (light-dependent reaction light-dependent reaction ) dan reaksi gelap () dan reaksi gelap (light-inde- light-inde- pendent reaction
pendent reaction ). Reaksi terang berlangsung jika ada cahaya,). Reaksi terang berlangsung jika ada cahaya, sedangkan reaksi gelap berlangsung tanpa memer
sedangkan reaksi gelap berlangsung tanpa memerlukan cahaya.lukan cahaya.
Bagaimana kedua reaksi ini berlangsung? Marilah kita
Bagaimana kedua reaksi ini berlangsung? Marilah kita ikuti uraianikuti uraian berikut.
berikut.
a
a.. ReReakaksi si TTereranang (g (Light-Dependent Reaction Light-Dependent Reaction ))
Reaksi terang terjadi dalam membran tilakoid yang di Reaksi terang terjadi dalam membran tilakoid yang di dalamnya terdapat pigmen klorofil
dalamnya terdapat pigmen klorofil a a , klorofil, klorofil b b , dan pigmen, dan pigmen tambahan yaitu karoten. Pigmen-pigmen ini menyerap tambahan yaitu karoten. Pigmen-pigmen ini menyerap cahaya ungu, biru, dan merah lebih baik daripada warna cahaya ungu, biru, dan merah lebih baik daripada warna cahaya lain.
cahaya lain.
Gambar 2.17 Gambar 2.17
Organela yang terlibat dalam fotosintesis Organela yang terlibat dalam fotosintesis
Sumber:
Sumber: Biology, Raven and Johnson Biology, Raven and Johnson
Jaringan daun hasil pe- Jaringan daun hasil pe- motongan melintang motongan melintang
Tilakoid Tilakoid
Grana Grana
Daun Daun
Sel daun Sel daun
Ruang Ruang tilakoid tilakoid Stroma Stroma
Kloroplas Kloroplas
36
36 Metabolisme Metabolisme
NADPH. Molekul-molekul ini
NADPH. Molekul-molekul ini (A(ATP dan NADPH) menyimTP dan NADPH) menyimpanpan energi untuk sementara waktu dalam bentuk elektron energi untuk sementara waktu dalam bentuk elektron berenergi yang akan digunakan untuk mereduksi CO
berenergi yang akan digunakan untuk mereduksi CO22.. Reaksi terang melibatkan dua jenis fotosistem, yaitu Reaksi terang melibatkan dua jenis fotosistem, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Apakah sebenarnya fotosistem fotosistem I dan fotosistem II. Apakah sebenarnya fotosistem itu?
itu?TTelah dijelaskan di elah dijelaskan di depan bahwa dalam tilakoid terdepan bahwa dalam tilakoid terdapatdapat beberapa pigmen yang berfungsi menyerap energi cahaya.
beberapa pigmen yang berfungsi menyerap energi cahaya.
Pigmen-pigmen itu antara lain klorofil
Pigmen-pigmen itu antara lain klorofila a , klorofil, klorofilb b ,, dan pigmendan pigmen
tambahan karotenoid. Setiap jenis pigmen menyerap cahaya tambahan karotenoid. Setiap jenis pigmen menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu.
dengan panjang gelombang tertentu.
Molekul klorofil dan pigmen asesori (tambahan) mem- Molekul klorofil dan pigmen asesori (tambahan) mem- bentuk satu kesatuan unit sistem yang dinamakan
bentuk satu kesatuan unit sistem yang dinamakanfotosistemfotosistem.. Setiap fotosistem menangkap cahaya dan memindahkan Setiap fotosistem menangkap cahaya dan memindahkan energi yang dihasilkan
energi yang dihasilkan ke pusat reaksi, yaitu suatu komplekske pusat reaksi, yaitu suatu kompleks klorofil dan protein-protein yang berperan langsung dalam klorofil dan protein-protein yang berperan langsung dalam fotosintesis.
fotosintesis.
Fotosistem I terdiri atas klorofil
Fotosistem I terdiri atas klorofila a dan pigmen tambahan dan pigmen tambahan yang menyerap kuat energi cahaya dengan panjang yang menyerap kuat energi cahaya dengan panjang gelombang 700 nm sehingga sering disebut
gelombang 700 nm sehingga sering disebut P700P700.. Sementara itu, fotosistem II tersusun atas klorofil
Sementara itu, fotosistem II tersusun atas klorofil aa yangyang menyerap kuat energi cahaya dengan panjang gelombang menyerap kuat energi cahaya dengan panjang gelombang 680 nm sehingga sering disebut
680 nm sehingga sering disebut P680P680..
Ketika suatu molekul pigmen menyerap energi cahaya, Ketika suatu molekul pigmen menyerap energi cahaya, energi itu dilewatkan dari suatu molekul pigmen ke molekul energi itu dilewatkan dari suatu molekul pigmen ke molekul pigmen lainnya hingga mencapai pusat reaksi. Setelah energi pigmen lainnya hingga mencapai pusat reaksi. Setelah energi sampai di P700 atau di
sampai di P700 atau di P680 pada pusat reaksi, sebuah elektronP680 pada pusat reaksi, sebuah elektron kemudian dilepaskan menuju tingkat energi
kemudian dilepaskan menuju tingkat energi lebih tinggi. Elektronlebih tinggi. Elektron berenergi ini akan disumbangkan ke akseptor elektron.
berenergi ini akan disumbangkan ke akseptor elektron.Dalam reaksi terang, terdapat 2 jalur Dalam reaksi terang, terdapat 2 jalur perjalanan elektron,perjalanan elektron, yaitu jalur elektron siklik dan jalur elektron nonsiklik.
yaitu jalur elektron siklik dan jalur elektron nonsiklik.
1)
1) JalJalur ur elelekektrtron on sisiklklik ik
Jalur elektron siklik dimulai setelah kompleks pigmen Jalur elektron siklik dimulai setelah kompleks pigmen fotosistem I menyerap energi matahari. Pada jalur ini, fotosistem I menyerap energi matahari. Pada jalur ini, elektron berenergi tinggi (e-) meninggalkan pusat reaksi elektron berenergi tinggi (e-) meninggalkan pusat reaksi fotosistem I, tetapi akhirnya elektron itu kembali lagi.
fotosistem I, tetapi akhirnya elektron itu kembali lagi.
Elektron berenergi (e-) meninggalkan fotosistem I Elektron berenergi (e-) meninggalkan fotosistem I (pusat reaksi klorofil
(pusat reaksi klorofil a a ) dan ditangkap oleh akseptor ) dan ditangkap oleh akseptor elektron
elektron kemudian kemudian melewatkannmelewatkannya ya dalam dalam sistemsistem transpor elektron sebel
transpor elektron sebelum kembali ke fotosistem I. Jalur um kembali ke fotosistem I. Jalur elektron
elektron siklik siklik hanya menghasilhanya menghasilkan ATPkan ATP..
Namun, sebelum kembali ke fotosintem I, elektron- Namun, sebelum kembali ke fotosintem I, elektron- elektron itu memasuki sistem transpor elektron, yaitu elektron itu memasuki sistem transpor elektron, yaitu suatu rangkaian protein pembawa yang mengalirkan suatu rangkaian protein pembawa yang mengalirkan elektron dari satu protein pembawa ke protein pembawa elektron dari satu protein pembawa ke protein pembawa berikutnya. Ketika elektron melalui protein pembawa ke berikutnya. Ketika elektron melalui protein pembawa ke
Jalur elektron siklik Jalur elektron siklik terjadi dari fotosistem I terjadi dari fotosistem I kembali ke fotosistem I dan kembali ke fotosistem I dan
hanya menyebabkan hanya menyebabkan terbentuknya ATP.
terbentuknya ATP.
Biologi Kelas XII
Biologi Kelas XII 3737 fosfat pada senyawa ADP yang diatur oleh energi cahaya
fosfat pada senyawa ADP yang diatur oleh energi cahaya sehingga prosesnya disebut
sehingga prosesnya disebut fotofosforilasifotofosforilasi.. Pembentukan ATP terjadi melalui rute transpor elektron Pembentukan ATP terjadi melalui rute transpor elektron siklis maka disebut juga
siklis maka disebut juga fotofosforilasi siklisfotofosforilasi siklis. Coba. Coba amatilah Gambar 2.18 untuk mempermudah memahami amatilah Gambar 2.18 untuk mempermudah memahami jalur elektron ini.
jalur elektron ini.
2)
2) JaJalulur er elelektktroron nn nononsisiklklik ik
Reaksi ini dimulai ketika kompleks pigmen Reaksi ini dimulai ketika kompleks pigmen fotosistem II (P 680) menyerap energi cahaya dan fotosistem II (P 680) menyerap energi cahaya dan elektron berenergi tinggi meninggalkan molekul pusat elektron berenergi tinggi meninggalkan molekul pusat reaksi (klorofil
reaksi (klorofil a a ). Fotosistem II mengambil elektron dari). Fotosistem II mengambil elektron dari hasil penguraian air (fotolisis) dan menghasilkan oksigen hasil penguraian air (fotolisis) dan menghasilkan oksigen melalui reaksi berikut.
melalui reaksi berikut.
H
H22OO 2H2H++ ++ 2e2e – – ++ 2211OO22
Oksigen dilepaskan oleh kloroplas sebagai gas oksigen.
Oksigen dilepaskan oleh kloroplas sebagai gas oksigen.
Sementara itu, ion hidrogen (H
Sementara itu, ion hidrogen (H++) untuk sementara waktu) untuk sementara waktu tinggal di ruang tilakoid.
tinggal di ruang tilakoid.
Elektron-elektron berenergi tinggi yang meninggalkan Elektron-elektron berenergi tinggi yang meninggalkan fotosistem II ditangkap oleh akseptor elektron dan fotosistem II ditangkap oleh akseptor elektron dan
Gambar 2.18 Gambar 2.18
Jalur elektron siklis dan nonsiklis Jalur elektron siklis dan nonsiklis
Sumber:
Sumber: Dokumentasi Penerbit Dokumentasi Penerbit
Penerima Penerima elektron elektron Penerima
Penerima elektron elektron
A ATPTP
ADP ADP
e e – – e
e – – ee – –
e e – –
NADP NADP
NADPH NADPH22
ADP ADP
A ATPTP
S S i i t t o o k k r r o o m m
Fotosistem I (P 700) Fotosistem I (P 700)
e e – –
Fotosistem II (P 680) Fotosistem II (P 680)
H H22OO
e e – –
H H++ O
O22
Siklis Siklis
38
38 Metabolisme Metabolisme
transpor elektron menuju fotosistem I. Ketika fotosistem I transpor elektron menuju fotosistem I. Ketika fotosistem I menyerap energi cahaya, elektron-elektron berenergi tinggi menyerap energi cahaya, elektron-elektron berenergi tinggi meninggalkan pusat reaksi (klorofil
meninggalkan pusat reaksi (klorofil a a ) dan ditangkap oleh) dan ditangkap oleh akseptor elektron. Selanjutnya, sistem transpor elektron akseptor elektron. Selanjutnya, sistem transpor elektron membawa
membawa elektron-elektron elektron-elektron ini ini ke ke NADPNADP++. Setelah itu,. Setelah itu, NADP
NADP++ mengikat ion H mengikat ion H++ terjadilah NADPH terjadilah NADPH22, seperti reaksi, seperti reaksi berikut.
berikut.
NADP
NADP++ + + 22ee-- ++ 22HH++ NADPH NADPH22
Dengan demikian jalur elektron nonsiklis menghasilkan Dengan demikian jalur elektron nonsiklis menghasilkan A
ATP TP dan dan NADPHNADPH22. NADPH. NADPH22 dan A dan ATP yang dihasilTP yang dihasilkan dalamkan dalam elektron nonsiklik akan digunakan dalam r
elektron nonsiklik akan digunakan dalam reaksi tahap keduaeaksi tahap kedua (reaksi gelap) sintesis karbohidrat.
(reaksi gelap) sintesis karbohidrat.
b
b.. RReeaaksksi Gi Geellaap (p (Light-IndependLight-Independent ent Reaction Reaction ))
Reaksi gelap merupakan reaksi tahap kedua dari Reaksi gelap merupakan reaksi tahap kedua dari fotosintesis. Disebut reaksi gelap karena reaksi ini tidak me- fotosintesis. Disebut reaksi gelap karena reaksi ini tidak me- merlukan cahaya. Reaksi gelap terjadi di dalam stroma merlukan cahaya. Reaksi gelap terjadi di dalam stroma kloroplas.
kloroplas.
Reaksi gelap pertama kali ditemukan oleh Malvin Calvin Reaksi gelap pertama kali ditemukan oleh Malvin Calvin dan Andrew Benson. Oleh karena itu, reaksi gelap dan Andrew Benson. Oleh karena itu, reaksi gelap fotosintesis sering disebut
fotosintesis sering disebut siklus Calvin-Bensonsiklus Calvin-Benson atauatau siklus Calvin
siklus Calvin. Siklus Calvin berlangsung dalam tiga tahap,. Siklus Calvin berlangsung dalam tiga tahap, yaitu fase fiksasi, fase reduksi, dan fase regenerasi. Pada yaitu fase fiksasi, fase reduksi, dan fase regenerasi. Pada fase fiksasi terjadi penambatan CO
fase fiksasi terjadi penambatan CO22oleh ribulose bifosfatoleh ribulose bifosfat (
(Ribulose biphosphat Ribulose biphosphat = RuBP) menjadi 3-fosfogliserat ( = RuBP) menjadi 3-fosfogliserat (3- 3- phosphoglycerate
phosphoglycerate = PGA). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim= PGA). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim ribulose bifosfat karboksilase (Rubisco).
ribulose bifosfat karboksilase (Rubisco).
RuBP karboksilase (Rubisco) RuBP karboksilase (Rubisco)
CO
CO22 ++ RRuuBBPP ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PG– PGAA Pada fase reduksi diperlukan ATP dan ion H
Pada fase reduksi diperlukan ATP dan ion H++ dari dari NADPH
NADPH22 untuk mereduksi 3-fosfogliserat (PGA) menjadi 1,3- untuk mereduksi 3-fosfogliserat (PGA) menjadi 1,3- bifosfogliserat (PGAP) kemudian membentuk bifosfogliserat (PGAP) kemudian membentuk fosfogliseraldehid (
fosfogliseraldehid (glyceraldehyde-3-phosphatglyceraldehyde-3-phosphat = PGAL atau= PGAL atau G3P = glukosa 3-fosfat).
G3P = glukosa 3-fosfat).
AATTP P AADDP P + + PP PGA –––––––– PGAP –––––––– PGAL/G3P PGA –––––––– PGAP –––––––– PGAL/G3P
NADPH NADPH + + HH++ NADP NADP++
Pada fase regenerasi, terjadi pembentukan kembali Pada fase regenerasi, terjadi pembentukan kembali RuBP dari
RuBP dari PGAL atau G3PPGAL atau G3P. . DengaDengan terbentuknn terbentuknya RuBPya RuBP,, penambatan CO
penambatan CO22 kembali berlangsung. kembali berlangsung.
12 PGL atau
12 PGL atau G3P ––– 10 G3P ––– 10 PGA atau PGA atau G3P ––– G3P ––– 6 ribulosa f6 ribulosa fosfat (RD) osfat (RD) ––– ––– RuBPRuBP
Aliran elektron Aliran elektron nonsiklik menguraikan nonsiklik menguraikan air menjadi H
air menjadi H++, e-, dan O, e-, dan O22.. Selain itu juga dihasilkan Selain itu juga dihasilkan A
ATP dan mengubah NADPTP dan mengubah NADP++ menjadi NADPH menjadi NADPH22..
6 ADP 6 ADP 6 ATP
6 ATP
Biologi Kelas XII
Biologi Kelas XII 3939
Daur Daur Calvin Calvin
KH KH
Sumber:
Sumber: Dokumentasi Penerbit Dokumentasi Penerbit
Gambar 2.19 Gambar 2.19 Siklus Calvin Siklus Calvin
Sudah jelaskah Anda tentang siklus Calvin? Jika belum, Sudah jelaskah Anda tentang siklus Calvin? Jika belum, coba diskusikan kembali materi di atas dengan kelompok coba diskusikan kembali materi di atas dengan kelompok Anda atau
Anda atau mintalah penjelasan kepada teman mintalah penjelasan kepada teman Anda yangAnda yang sudah paham tentang materi tersebut.
sudah paham tentang materi tersebut.
Kapan glukosa terbentuk? Setiap 6 atom karbon yang Kapan glukosa terbentuk? Setiap 6 atom karbon yang memasuki siklus Calvin sebagai CO
memasuki siklus Calvin sebagai CO22, 6 atom karbon, 6 atom karbon meninggalkan siklus sebagai 2 molekul PGAL atau G3P, meninggalkan siklus sebagai 2 molekul PGAL atau G3P, kemudian digunakan dalam sintesis glukosa atau
kemudian digunakan dalam sintesis glukosa atau karbohidratkarbohidrat lain (perhatikan kembali siklus Calvin di atas).
lain (perhatikan kembali siklus Calvin di atas).
Reaksi endergonik antara 2 molekul G3P atau PGAL Reaksi endergonik antara 2 molekul G3P atau PGAL menghasilkan glukosa atau fruktosa. Pada beberapa menghasilkan glukosa atau fruktosa. Pada beberapa tumbuhan, glukosa dan fruktosa bergabung membentuk tumbuhan, glukosa dan fruktosa bergabung membentuk sukrosa atau gula pada umumnya. Sukrosa dapat dipanen sukrosa atau gula pada umumnya. Sukrosa dapat dipanen dari tanaman tebu atau bit. Selain itu, sel tumbuhan juga dari tanaman tebu atau bit. Selain itu, sel tumbuhan juga menggunakan glukosa untuk membentuk amilum atau menggunakan glukosa untuk membentuk amilum atau selulosa.
selulosa.
Berdasarkan tipe pengikatan terhadap CO
Berdasarkan tipe pengikatan terhadap CO22 selama proses selama proses fotosintesis terdapat tiga jenis tumbuhan, yaitu tanaman C fotosintesis terdapat tiga jenis tumbuhan, yaitu tanaman C33,, tanaman C
tanaman C44, dan tanaman CAM., dan tanaman CAM.
Jalur fiksasi CO
Jalur fiksasi CO22 yang telah kita pelajari di depan merupakan yang telah kita pelajari di depan merupakan jalur
jalur fiksasi fiksasi COCO22 pada tanaman C pada tanaman C33, misalnya pada tanaman, misalnya pada tanaman kedelai. Pada tanaman C
kedelai. Pada tanaman C33 siklus Calvin terjadi di sel-sel mesofil. siklus Calvin terjadi di sel-sel mesofil.
Bagaimana dengan tanaman C
Bagaimana dengan tanaman C44 dan CAM? Apakah siklus Calvin dan CAM? Apakah siklus Calvin juga terjadi dalam sel-sel
juga terjadi dalam sel-sel mesofil? Apa perbedaan ketiga jenismesofil? Apa perbedaan ketiga jenis tanaman tersebut dalam fiksasi CO
tanaman tersebut dalam fiksasi CO22??
Diskusikan dengan teman sebangku Anda perbedaan antara Diskusikan dengan teman sebangku Anda perbedaan antara C
C33, C, C44, dan CAM dalam fiksasi CO, dan CAM dalam fiksasi CO22..
Pada tanaman C4, CO
Pada tanaman C4, CO22 yang diikat sel-sel mesofil akan yang diikat sel-sel mesofil akan diubah terlebih dulu menjadi oksaloasetat (senyawa 4C), diubah terlebih dulu menjadi oksaloasetat (senyawa 4C), setelah bereaksi dengan PEP (fosfoenolpiruvat). Peng- setelah bereaksi dengan PEP (fosfoenolpiruvat). Peng- gabungan ini dikatalisir oleh PEP karboksilase. Selanjutnya gabungan ini dikatalisir oleh PEP karboksilase. Selanjutnya