Upload
melya-puspita
View
591
Download
21
Embed Size (px)
Citation preview
ANABOLISME Reaksi
sintesisFotosintesis Kemosintesis
Endotermis
Energi cahaya Energi kimia Reaktan Dilakukan
-> sederhana organisme autotrof
Fotoautotrof (berklorofil) Kemoautotrof (mikroba oksidator)
FOTOSINTESIS
Proses dimana organisme yang memiliki kloroplas mengubah energi cahaya menjadi energi kimia Melibatkan 2 lintasan metabolik Reaksi terang: mengubah energi matahari menjadi energi seluler Siklus Calvin: reduksi CO2 menjadi (CH2O)n
Light
ChloroplastNADP ADP +P RuBP 3-PGA
Light reactions
Calvin cycle
G3P
Cellular respiration
CellulosseStarch Other organic compounds
Light energy
ECOSYSTEM
Energi mengalir ke dalam suatu ekosistem sebagai cahaya matahari dan meninggalkannya dalam bentuk panas
CO2 + H2O
Organic + O2 molecules Cellular respiration in mitochondria
Photosynthesis in chloroplasts
ATPpowers most cellular work
Heat energy
Fotosintesis terjadi di kloroplas Daun merupakan tempat utama terjadinya fotosintesisLeaf cross section Vein
Mesophyll
Stomata
CO2
O2
KLOROFIL A
KLOROPLAS
REAKSI TERANGSinar matahari sebagai sumber energi fisis Ada 2 jenis pusat reaksi klorofil : 1. Aktif terhadap energi cahaya dengan panjang gelombang 700 nm, disebut pusat reaksi P700 ( fotosistem I), terdiri dari klorofil a dan karotenoid. 2. aktif pada panjang gelombang 680 nm disebut P680(fotosistem II). Terdiri dari klorofil a dan klorofil b.
REAKSI TERANGFOSFORILASI FOSFORILASI SIKLIK NONSIKLIK
FOSFORILASI SIKLIK
HANYA FS 1 ELEKTRON DARI Fd KE SITOKROM LALU P700 (FOTOFOSFORILASI SIKLIK) TIDAK TERBENTUK NADPH DAN TIDAK ADA PELEPASAN OKSIGEN MENGHASILKAN ATP
SKEMA FOSFORILASI SIKLIKP430 b6 b3 ATP
FS I P700
PC
F553
PQ
Cahaya
ADP+Pi
Klorofil tereksitasi oleh cahaya Saat pigmen menyerap cahaya
Klorofil tereksitasi dan menjadi tidak stabil
e
Excited state
Heat
Photon (fluorescence) Chlorophyll molecule Ground state
Photon
FOTOFOSFORILASI SIKLIK
Back
NonsiklikMenghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen
FOTOFOSFORILASI NON-SIKLIK
SKEMA FOSFORILASI NON SIKLIK
P430
sit1
sit2
sit3
NADP
ATPb3 C550 O2
PCFS I
F553
PQADP+Pi
H2O
2H++2e
P700Cahaya Cahaya
FS II P680
REAKSI GELAPAda 3 tahap : 1.Tahap pertama 6 CO2 + 6 RuDP + 6 H2ORuDP Karboksilase
12 PGA
2.Tahap kedua 12PGA + 12 NADPH2+12 ATP ADP + 12NADP + 12 Pi3.Tahap Ketiga 12NADPH2 + 18 ATP + 6CO2 18ADP 6H2O
12PGAL+12H2O+ 12
C6H12O6+ 12NADP + +18Pi +
SIKLUS CALVIN (REAKSI GELAP)
PERSAMAAN FOTOSINTESIS Fotosintesis 6CO2 +6H20 + light C6H1206 + 6O2
HUBUNGAN REAKSI GELAP DAN REAKSI TERANG
FOTOSISTEM
Kumpulan pigmen dan protein yang berasosiasi dengan membran tilakoid yang memanen energi dari elektron yang tereksitasi Energi yang ditangkap ditransfer antara molekul fotosistem sampai mencapai molekul klorofil pada pusat reaksi
Pada pusat reaksi terdapat 2 molekul Klorofil a Akseptor elektron primer Pusat reaksi klorofil dioksidasi dengan hilangnya elektron melalui reduksi akseptor elektron primer
Terdapat fotosistem I dan II
Membran tilakoid Terdapat 2 tipe fotosistem yaitu fotosistem I dan II
Terdapat dua rute jalur elektron yang tersimpan pada akseptor elektron primer Kedua jalur Dimulai dengan penangkapan energi foton Menggunakan rantai transport elektron dengan sitokrom untuk kemiosmosis Aliran elektron nonsiklik Menggunakan fotosistem II dan I Elektron dari fotosistem II dihilangkan dan diganti oleh elektron yang didonasikan oleh air Mensintesis ATP dan NADPH Donasi elektron mengkonversi air O2 dan 2H+ Aliran elektron siklik Hanya menggunakan fotosistem I Elektron dari fotosistem I di-recycle Mensintesis ATP
ALIRAN ELEKTRON
Aliran siklikHanya fotosistem I yang digunakan Hanya ATP yang dihasilkan
Reaksi terang dan kemiosmosis: Organisasi membran tilakoidH2O CO2
LIGHTNADP+ ADP
LIGHT REACTOR
CALVIN CYCLE
ATP NADPH
STROMA (Low H+ concentration)
O2
[CH2O] (sugar)
Photosystem II2 H+
Cytochrome complex
Photosystem I
Light Fd
NADP+ reductase
3 NADPH
NADP+ + 2H+ + H+
Pq 2 H2O
Pc
THYLAKOID SPACE (High H+ concentration)
1
2
1
O2 +2 H+ 2 H+
To Calvin cycle ATP synthaseADP ATP P H+
STROMA (Low H+ concentration)
Thylakoid membrane
Siklus Calvin menggunakan ATP dan NADPH untuk mengkonversi CO2 menjadi gula Siklus calvin Terjadi di stroma
Siklus Calvin memiliki 3 tahap Fiksasi karbon Reduksi Regenerasi akseptor CO2
Siklus CalvinLightH2ONADP+ ADP CO2
LIGHT REACTION
ATP NADPH
CALVIN CYCLE
Input 3 (Entering one CO2 at a time)Phase 1: Carbon fixation
O2
[CH2O] (sugar)
Rubisco3 P P
Ribulose bisphosphate (RuBP) 3 ADP 3 ATPPhase 3: Regeneration of the CO2 acceptor (RuBP)
3 P
P
Short-lived intermediate
6
P
3-Phosphoglycerate
6 ATP 6 ADP
CALVIN CYCLE
6 P
P
1,3-Bisphoglycerate6 NADPH6 NADPH+ 6 P
5
P
(G3P)
Glyceraldehyde-3-phosphate (G3P)
6
P
Phase 2: Reduction
1
G3P (a sugar) Output
P
Glucose and other organic compounds
SIKLUS CALVINDimulai dari CO2 dan menghasilkan Glyceraldehyde 3phosphate Tiga bagian siklus Calvin menghasilkan 1 produk molekul Tiga tahap Fiksasi karbon Reduksi CO2 Regenerasi RuBP
MACAM-MACAM PENYEDIAAN CO2
C3 : C4:
Kedelai, Kacang tanah, Kentang Jagung, Sorgum, Tebu
CAM: Kaktus
C31
Sebuah molekul CO2 dikonversi dari bentuk inorganiknya menjadi molekul organik (fixation) melalui pengikatan ke gula 5C (ribulose bisphosphate atau RuBP).
Dikatalisasi oleh enzim RuBP carboxylase (Rubisco).
Bentuk gula 6C pecah menjadi 3-phosphoglycerate
Tiap molekul 3phosphoglycerate menerima tambahan grup fosfat membentuk 1,3Bisphosphoglycerate (fosforilasi ATP) NADPH dioksidasi dan elektron yang ditransfer ke 1,3Bisphosphoglycerate memecah molekul dengan tereduksi menjadi Glyceraldehyde 3phosphate2
Tahap terakhir dari siklus ini adalah regenerasi RuBP Glyceraldehyde 3phosphate dikonversi menjadi RuBP melalui sebuah seri reaksi yang melibatkan fosforilasi molekul oleh ATP3
C4
FAKTOR FOTOSINTESIS
CO2 & H2O
CAHAYA
ENZIM & SUHU
KLOROFIL
MOLEKUL KARIER
LAJU FOTOSINTESIS
Intensitas Cahaya
Konsentrasi CO2CAHAYA
Kadar Fotosintat Tahap pertumbuhanSuhu Kadar Air
KEMOSINTESIS
PENGERTIAN KEMOSINTESISO. Seny.kimiaenergi
B.Anorganik
B.Organik
Organisme
Kemoautotrof
BAKTERI KEMOAUTOTROF
H2O dan CO2. Oksidasi senyawa anorganik Senyawa anorganik +O2
Energi Hasil samping
POLA UMUM KEMOSINTESISB.Anorganik
oksidasi
Hasil samping anorganik
Energi
H2O
O2 H2
CO2
Karbohidrat
Seny.anorganik+O2
Zat h.oksidasi + E
H2O CO2 + H2S.anorganik+O2+CO2+H2+H2O
H2 O2 +
C6H12O6zat h.oksidasi+H2+O2+C6H12O6
CONTOH KEMOSINTESISBakteri sulfur tidak berpigmen :
Oksidasi sulfida/sulfur Kedua senyawa+O2 Hasil samping reaksi H2S S
sulfat energi
S SO42oksidasi energi
H2S atau S
S atau SO4 2
2H2S+12CO2+10H2O
2S+2C6H12O6+11O2
BAKTERI SULFUR TIDAK BERPIGMENContoh :
2S+2H2O+3O2
Thiobacillus
2H2SO4+284,4 Kkal
1ATP=7,5 Kkal 284,4 Kkal = 37,92 ATP(38 ATP)
2H2S+O2 Thiotrix 2S+2H2O+122,2 Kkal 122,2 Kkal=16,29 ATP(16ATP)
CONTOH KEMOSINTESISBakteri besi :
Oksidasi ferrohidroksida / Fe(OH) ferrihidroksida / Fe(OH)3 Di air tawar atau air asin Senyawa besi terlarut+O2 bentuk tidak larut danenergi
S.besi terlarut
oksidasienergi
S.besi tdk terlarut
S.Besi terlarut+6CO2+6H2O larut+C6H12O6+6O2
S.besi tdk
BAKTERI BESIContoh:
4FeCO3+O2+6H2O
Cladotrix
4Fe(OH)3+4CO2+81Kkal
1ATP=7,5 Kkal 81 Kkal=10,8 ATP(11 ATP)
4Fe(HCO3)2+O2+H2O Leptotrix 4Fe(OH)3+8CO2+29Kkal 29Kkal=3,97 ATP(4 ATP)
CONTOH KEMOSINTESIS
Bakteri Hidrogen memanfaatkan hidrogen bebas. 2H2+12CO2+12H2O 2H2O+2C6H12O6+11O2
Contoh : 2H2+O2 Panctotropus 2H2O+137 kal 1ATP=7,5 Kkal 137 Kkal=18,27 ATP(18 ATP)
CONTOH KEMOSINTESISBakteri Nitrifikasi terdiri dari :
Nitrosomonas. Nitrobacter Nutrien+O2 NH3 oksidasi NO2energi
energi. NO2- oksidasi NO3energi
4NH3+24CO2+18H2O
4NO+4C6H12O6+19O2
BAKTERI NITRIFIKASIContoh :
2NH3+O2
Nitrosomonas,Nitrosococcus
2HNO2+H2O+158Kkal
1ATP=7,5 Kkal 158 Kkal=21,07 ATP(21 ATP)
2HNO2+02 Nitrobacter 2HNO3+36Kkal 36 Kkal=4,8 ATP(5 ATP)
..
SINTESIS LEMAKLemak -- Karbohidrat -- Protein dalam metabolisme bertemu di dalam daur KrebsPertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A
..
DARI KARBOHIDRAT
Glukosa diurai menjadi piruvat > gliserol. Glukosa diubah > gula fosfat > asetilKo-A > asam lemak. Gliserol + asam lemak > lemak
..
SINTESIS LEMAK
DARI PROTEINDARI KARBOHIDRAT
SINTESIS PROTEIN..
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan RibosomPenggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida