Jumat, 20 September 2013

Pengertian dan Proses Fotosintesis (BIOLOGI KELAS XI)

Pengertian dan Proses Fotosintesis. Fotosintesis adalah proses mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dan menyimpannya dalam bentuk ikatan gula. Proses ini terjadi pada tanaman dan beberapa ganggang (Kerajaan Protista). Tanaman hanya perlu energi cahaya, CO2, dan H2O untuk membuat gula. Proses fotosintesis terjadi di kloroplas, khusus menggunakan klorofil, pigmen hijau yang terlibat dalam fotosintesis.
Fotosintesis
Fotosintesis terjadi terutama dalam daun tanaman, dan sedikit untuk tidak terjadi pada batang, dll bagian daun khas termasuk atas dan bawah epidermis, mesofil itu, bundel vaskuler, dan stomata. Sel-sel epidermis atas dan bawah tidak memiliki kloroplas, sehingga fotosintesis tidak terjadi di sana. Mereka berfungsi terutama sebagai perlindungan bagi seluruh daun. Stomata adalah lubang yang terjadi terutama pada epidermis bawah dan untuk pertukaran udara: mereka membiarkan CO2 didalam dan O2 keluar. Ikatan pembuluh atau veins daun adalah bagian dari sistem transportasi tanaman, bergerak air dan nutrisi sekitar tanaman yang diperlukan. Sel-sel mesofil memiliki kloroplas dan ini adalah di mana fotosintesis terjadi.

Kloroplas
Seperti yang Anda mudahan ingat, bagian kloroplas termasuk membran luar dan dalam, ruang antarmembran, stroma, dan tilakoid ditumpuk di grana. Klorofil dibangun ke dalam membran dari tilakoid.
Klorofil terlihat hijau karena menyerap cahaya merah dan biru, membuat warna-warna ini tidak nampak untuk dilihat oleh mata kita. Ini adalah cahaya hijau yang tidak diserap yang akhirnya mencapai mata kita, membuat klorofil tampak hijau. Namun, itu adalah energi dari cahaya merah dan biru yang diserap itu, dengan demikian, dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis. Sinar hijau dapat kita lihat / tidak dapat diserap oleh tanaman, dan dengan demikian tidak dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.
Reaksi kimia secara keseluruhan yang terlibat dalam fotosintesis adalah:
6CO2 + 6H2O (+ energi cahaya) C6H12O6 + 6O2.
Ini adalah sumber dari O2 yang kita hirup, dan dengan demikian, faktor yang signifikan dalam kekhawatiran kita tentang deforestasi.
Ada dua bagian untuk proses fotosintesis:
Reaksi terang terjadi pada membran tilakoid dan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Ini harus reaksi kimia, karena itu, berlangsung dalam terang. Klorofil dan beberapa pigmen lain seperti beta-karoten diatur dalam cluster dalam membran tilakoid dan terlibat dalam reaksi terang. Masing-masing pigmen berwarna berbeda dapat menyerap warna yang sedikit berbeda dari cahaya dan lulus energi ke molekul klorofil pusat untuk melakukan fotosintesis. Bagian tengah dari struktur kimia dari molekul klorofil adalah cincin porfirin, yang terdiri dari beberapa cincin menyatu karbon dan nitrogen dengan ion magnesium di tengah.
Energi yang dihasilkan melalui reaksi terang disimpan dengan membentuk zat kimia yang disebut ATP (adenosin trifosfat), suatu senyawa yang digunakan oleh sel untuk penyimpanan energi. Kimia ini terbuat dari adenin nukleotida terikat pada gula ribosa, dan yang terikat pada tiga kelompok fosfat. Molekul ini sangat mirip dengan blok bangunan untuk DNA kita.
Reaksi gelap terjadi di stroma dalam kloroplas, dan mengkonversi CO2 menjadi gula. Reaksi ini tidak secara langsung membutuhkan cahaya untuk terjadi, tapi itu tidak membutuhkan produk dari reaksi terang (ATP dan kimia lain yang disebut NADPH). Reaksi gelap melibatkan siklus yang disebut siklus Calvin dimana CO2 dan energi dari ATP digunakan untuk membentuk gula. Sebenarnya, perhatikan bahwa produk pertama fotosintesis adalah senyawa tiga karbon disebut gliseraldehida 3-fosfat. Hampir seketika, dua ini bergabung untuk membentuk molekul glukosa.
atp
Kebanyakan tanaman menaruh CO2 langsung ke siklus Calvin. Jadi yang pertama senyawa organik yang stabil yang terbentuk adalah gliseraldehida 3-fosfat. Karena molekul yang mengandung tiga atom karbon, tanaman ini disebut tanaman C3. Untuk semua tanaman, cuaca musim panas meningkatkan jumlah air yang menguap dari tanaman. Tanaman mengurangi jumlah air yang menguap dengan menjaga stomata mereka ditutup selama cuaca panas atau kering. Sayangnya, ini berarti bahwa sekali CO2 dalam daun mereka mencapai tingkat rendah, mereka harus berhenti melakukan fotosintesis. Bahkan jika ada sedikit kecil  CO2, enzim yang digunakan untuk meraihnya dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin tidak memiliki cukup CO2 untuk digunakan. Biasanya rumput di pekarangan kita hanya berubah warna menjadi coklat dan mulai in aktif. Beberapa tanaman seperti crabgrass, jagung, dan tebu memiliki modifikasi khusus untuk menghemat air. Tanaman ini menangkap CO2 dengan cara yang berbeda: mereka melakukan langkah ekstra pertama, sebelum melakukan siklus Calvin. Tanaman ini memiliki enzim khusus yang dapat bekerja lebih baik, bahkan pada tingkat CO2 yang sangat rendah, untuk mengambil CO2 dan mengubahnya pertama ke oksaloasetat, yang berisi empat karbon. Dengan demikian, tanaman ini disebut tanaman C4. CO2 ini kemudian dilepaskan dari oksaloasetat dan dimasukkan ke dalam siklus Calvin. Inilah sebabnya mengapa crabgrass bisa tetap hijau dan terus tumbuh ketika semua rumput Anda kering dan coklat.
Ada strategi lain untuk mengatasi cuaca sangat panas, kering, cuaca gurun dan menghemat air. Beberapa tanaman (misalnya, kaktus dan nanas) yang hidup di daerah sangat panas, daerah kering seperti gurun, hanya dapat dengan aman membuka stomata mereka di malam hari ketika cuaca dingin. Dengan demikian, tidak ada kesempatan bagi mereka untuk mendapatkan CO2 yang dibutuhkan untuk reaksi gelap pada siang hari. Pada malam hari ketika mereka dapat membuka stomata mereka dan mengambil CO2, tanaman ini menggabungkan CO2 ke dalam berbagai senyawa organik untuk menyimpannya. Pada siang hari, saat reaksi terang terjadi dan ATP tersedia (tapi stomates harus tetap tertutup), mereka mengambil CO2 dari senyawa organik dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin. Tanaman ini disebut tanaman CAM, yang merupakan singkatan dari metabolisme asam crassulacean setelah keluarga tanaman, Crassulaceae (yang meliputi Sedum tanaman kebun) di mana proses ini pertama kali ditemukan.

Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda

0 komentar:

Poskan Komentar