Bab II Struktur dan Fungsi Jaringan Struktur dan Fungsi Jaringan
C. An Anab abol olis isme me
2. Fo Foto to re resp spir iras asi i
Beberapa tanaman C
Beberapa tanaman C33, misalnya kedelai dan kentang, tidak, misalnya kedelai dan kentang, tidak banyak menghasilkan karbohidrat melalui fotosintesis pada hari banyak menghasilkan karbohidrat melalui fotosintesis pada hari yang sangat panas. Mengapa? Pada hari yang sangat panas, yang sangat panas. Mengapa? Pada hari yang sangat panas, tanaman C
tanaman C33 menutup stomatanya untuk mengurangi penguapan. menutup stomatanya untuk mengurangi penguapan.
Selama stomata menutup, fotosintesis tetap berlangsung Selama stomata menutup, fotosintesis tetap berlangsung menggunakan sisa CO
menggunakan sisa CO22 dalam daun dan menghasilkan O dalam daun dan menghasilkan O22 yang yang terakumulasi dalam kloroplas. Telah diketahui bahwa Rubisco terakumulasi dalam kloroplas. Telah diketahui bahwa Rubisco sangat diperlukan dalam fiksasi CO
sangat diperlukan dalam fiksasi CO22 dalam siklus Calvin untuk dalam siklus Calvin untuk menggabungkan CO
menggabungkan CO22 dengan RuBP. Sementara itu, O dengan RuBP. Sementara itu, O22 hasil hasil fotosintesis bersaing dengan CO
fotosintesis bersaing dengan CO22 untuk memperebutkan sisi untuk memperebutkan sisi aktif Rubisco. Ketika kadar O
aktif Rubisco. Ketika kadar O22 lebih tinggi dari kadar CO lebih tinggi dari kadar CO22,, Rubisco cenderung mengkatalis reaksi O
Rubisco cenderung mengkatalis reaksi O22 dengan RuBP dengan RuBP daripada dengan CO
daripada dengan CO22. Ketika hal ini terjadi, senyawa antara. Ketika hal ini terjadi, senyawa antara dalam siklus Calvin banyak dipecah menjadi CO
dalam siklus Calvin banyak dipecah menjadi CO22 dan Hdan H22OO daripada membentuk glukosa (karbohidrat). Proses inilah yang daripada membentuk glukosa (karbohidrat). Proses inilah yang disebut
disebut fotorespirasifotorespirasi..
Dinamakan fotorespirasi karena dalam peristiwa tersebut Dinamakan fotorespirasi karena dalam peristiwa tersebut memerlukan cahaya, memerlukan oksigen seperti halnya memerlukan cahaya, memerlukan oksigen seperti halnya respirasi aerob, serta menghasilkan CO
respirasi aerob, serta menghasilkan CO22 dan H dan H22O.O.
Perbedaannya dengan respirasi aerob, dalam fotorespirasi tidak Perbedaannya dengan respirasi aerob, dalam fotorespirasi tidak dihasilkan ATP.
dihasilkan ATP.
Fotorespirasi mengurangi efisiensi fotosintesis pada Fotorespirasi mengurangi efisiensi fotosintesis pada tanaman C
tanaman C33 karena banyak menghilangkan senyawa antara karena banyak menghilangkan senyawa antara (RuBP) yang dipakai dalam siklus Calvin. Sebaliknya, (RuBP) yang dipakai dalam siklus Calvin. Sebaliknya,
42
42 Metabolisme Metabolisme
T
Telah diketahui bahwa tumbuhan hielah diketahui bahwa tumbuhan hijau mampu mensijau mampu mensintesisntesis karbohidrat menggunakan energi cahaya melalui proses karbohidrat menggunakan energi cahaya melalui proses fotosintesis.
fotosintesis. Karbohidrat dapat dibentuk dari Karbohidrat dapat dibentuk dari COCO22 dan H dan H22O meng-O meng- gunakan energi kimia yang dihasilkan selama oksidasi biologi gunakan energi kimia yang dihasilkan selama oksidasi biologi terhadap substansi kimia tertentu. Bakteri yang tidak berklorofil terhadap substansi kimia tertentu. Bakteri yang tidak berklorofil juga
juga dapdapat at mengmenghasihasilkan lkan karbkarbohidohidrat rat mengmenggunagunakan kan eneenergi rgi kimkimia.ia.
Oleh karena itu, porses tersebut dinamakan
Oleh karena itu, porses tersebut dinamakan kemosintesiskemosintesis.. Dengan demikian, kemosintesis dapat diartikan sebagai salah Dengan demikian, kemosintesis dapat diartikan sebagai salah
bentuk asimilasi karbon di mana reduksi CO
bentuk asimilasi karbon di mana reduksi CO22 berlangsung dalam berlangsung dalam gelap (tanpa cahaya), menggunakan energi murni hasil oksidasi.
gelap (tanpa cahaya), menggunakan energi murni hasil oksidasi.
Salah satu hal penting dari kemosintesis yaitu energi has
Salah satu hal penting dari kemosintesis yaitu energi hasil reaksiil reaksi oksidasi digunakan oleh bakteri dalam fosforilasi dan s
oksidasi digunakan oleh bakteri dalam fosforilasi dan selanjutnyaelanjutnya mereduksi CO
mereduksi CO22 menjadi senyawa organik. menjadi senyawa organik.
Kemosintesis terjadi pada bakteri nitrifikasi, bakteri belerang, Kemosintesis terjadi pada bakteri nitrifikasi, bakteri belerang, bakteri besi, serta
bakteri besi, serta bakteri hidrogen dan bakteri metan.bakteri hidrogen dan bakteri metan.
a.
a. KemKemosiosintentesis sis oleoleh h BakBakteri teri NitNitrifirifikaskasii
Beberapa bakteri nitrifikasi antara lain: bakteri Beberapa bakteri nitrifikasi antara lain: bakteri Nitrosomonas
Nitrosomonas ,,Nitrosococcus Nitrosococcus ,,Nitrobacter Nitrobacter , dan, danBactoderma Bactoderma .. Nitrosococcus
Nitrosococcus dan dan NitrosomonasNitrosomonas (bakteri nitrat)(bakteri nitrat) mengoksidasi amonia menjadi nitrit.
mengoksidasi amonia menjadi nitrit.
Nitrosomonas Nitrosomonas 2NH
2NH22 + + 3O3O22 HNOHNO22 + + 2H2H22O + energi (158 kkal)O + energi (158 kkal)
Bactoderma
Bactoderma dandan NitrobacterNitrobacter (bakteri nitrat)(bakteri nitrat) mengoksidasi nitrit menjadi nitrat dalam keadaan aerob.
mengoksidasi nitrit menjadi nitrat dalam keadaan aerob.
Nitrobacter Nitrobacter 2HNO
2HNO22 + + OO22 2HNO2HNO33 + energi + energi (43 kka(43 kkal)l)
b.
b. KemKemosiosintentesis sis oleoleh Bh Baktakteri eri BelBeleranerangg
Berdasarkan aspek kemosintesis, bakteri belerang Berdasarkan aspek kemosintesis, bakteri belerang dikelompokkan menjadi tiga sebagai berikut.
dikelompokkan menjadi tiga sebagai berikut.
Bakteri belerang ototrofik tanpa pigmen, contoh
Bakteri belerang ototrofik tanpa pigmen, contoh Beggiatoa Beggiatoa dan
dan Thiospirillum. Thiospirillum.
Beggiatoa
Beggiatoadadann Thiospirillum Thiospirillumditemukan pada sumber mataditemukan pada sumber mata air panas yang mengandung hidrogen sulfida. Kelompok air panas yang mengandung hidrogen sulfida. Kelompok bakteri ini mengoksidasi logam sulfida menjadi sulfur menurut bakteri ini mengoksidasi logam sulfida menjadi sulfur menurut reaksi berikut.
reaksi berikut.
BeggiatoaBeggiatoa//Thiospirillum Thiospirillum 2H
2H22S S + + OO22 2S 2S + + 2H2H22O + O + energi (122energi (122,2 kk,2 kkal)al)
Ketika cadangan sulfida habis, endapan sulfur akan Ketika cadangan sulfida habis, endapan sulfur akan dioksidasi menjadi sulfat.
dioksidasi menjadi sulfat.
2S + 2H
2S + 2H22 + + 3O3O22 2H2H22SOSO44 + + energi energi (284,4 (284,4 kkal)kkal)
c.
c. KeKemomosinsintetesis sis ololeh Beh Bakakteteri Bri Besesii
Beberapa bakteri besi pada umumnya, misalnya Beberapa bakteri besi pada umumnya, misalnya Leptothrix, Crenothrix, Cladothrix, Galionella, Spiruphyllum, Leptothrix, Crenothrix, Cladothrix, Galionella, Spiruphyllum,
Biologi Kelas XII
Biologi Kelas XII 4343 d.
d. KemoKemosintessintesis ois oleh leh BakterBakteri Hii Hidrogdrogen en dan dan BakterBakteri Mei Metanatana 1)
1) Bakteri Hidrogen Bakteri Hidrogen
Salah satu jenis bakteri hidrogen, yaitu
Salah satu jenis bakteri hidrogen, yaitu Bacillus Bacillus panctotrophus
panctotrophus dapat tumbuh dalam medium anorganik dapat tumbuh dalam medium anorganik yang mengandung hidrogen, CO
yang mengandung hidrogen, CO22, dan O, dan O22 serta dapat serta dapat mengoksidasi hidrogen
mengoksidasi hidrogen dengan dengan membebaskan energi.membebaskan energi.
Energi ini dapat digunakan dalam proses kemosintesis Energi ini dapat digunakan dalam proses kemosintesis berikut.
berikut.
Jawablah soal-soal berikut.
Jawablah soal-soal berikut.
1.
1. GamGambarkbarkan san struktruktur ktur klorloroploplas das dan lean lengkngkapiapi dengan keterangan gambar.
dengan keterangan gambar.
a.
a. TTunjuunjukkan kkan temptempat at terjaterjadinydinya rea reaksi aksi teraterang.ng.
3
3.. JelJelaskaskan sean secarcara rina ringkagkas tens tentantang sikg sikluslus elektron siklik dan siklus elektron nonsiklik.
elektron siklik dan siklus elektron nonsiklik.
4.
4. SiklSiklus us CalvCalvin in berlaberlangsungsung ng daldalam tam tiga iga tahatahap-p- an. Sebutkan ketiga tahapan tersebut dan beri an. Sebutkan ketiga tahapan tersebut dan beri
2H
2H22 + + OO22 2H2H22O O + + energi energi (137 (137 kkal)kkal) 2H
2H22 + + COCO22 + + eenneerrggi i ((11115 5 kkkkaall) ) ((CCHH22O) + HO) + H22OO
2)
2) Bakteri Metana Bakteri Metana Methanonas
Methanonas merupakan salah satu contoh bakteri merupakan salah satu contoh bakteri metana yang mampu mengoksidasi metana menjadi metana yang mampu mengoksidasi metana menjadi CO
CO22. Metana menyediakan karbon dan energi bagi. Metana menyediakan karbon dan energi bagi bakteri aerob ini. Perhatikan reaksi berikut.
bakteri aerob ini. Perhatikan reaksi berikut.
CH
CH44 + + 2O2O22 COCO22 + + 2H2H22O O + + energienergi
Energi yang diperoleh pada kemosintesis digunakan Energi yang diperoleh pada kemosintesis digunakan untuk proses fosforilasi dan reduksi CO
untuk proses fosforilasi dan reduksi CO22 menjadi karbohidat. menjadi karbohidat.
Anda telah mempelajari fotos
Anda telah mempelajari fotosintesis dan kemosintesintesis dan kemosintesis.is.
Dapatkah Anda membedakan kedua jenis anabolisme Dapatkah Anda membedakan kedua jenis anabolisme tersebut? Nah, cobalah Anda menemukan perbedaan itu tersebut? Nah, cobalah Anda menemukan perbedaan itu melalui kegiatan diskusi berikut.
melalui kegiatan diskusi berikut.
Diskusikan perbedaan antara kedua proses
Diskusikan perbedaan antara kedua proses anabolisme tersebut.anabolisme tersebut.
Mengenai sumber energi, organisme pelaku, bahan dasar, dan hasil.
Mengenai sumber energi, organisme pelaku, bahan dasar, dan hasil.
Tuliskan hasil diskusi Anda dalam tabel berikut.
Tuliskan hasil diskusi Anda dalam tabel berikut.
Tabel perbandingan antara kemosintesis dengan fotosintesis.
Tabel perbandingan antara kemosintesis dengan fotosintesis.
Fotosintesis
Fotosintesis KemosintesisKemosintesis 1
1.. SSuummbbeer r eenneerrggii ...... ...... 2
2.. PPeellaakkuu ...... ...... 3
3.. BBaahhaann ddaassaarr ...... ...... 4
4.. HHaassiill ...... ......
44
44 Metabolisme Metabolisme