kangdarus.com – Fotosintesis adalah proses perakitan molekul makanan berenergi tinggi dari komponen sederhana yang diselesaikan melalui tumbuhan autotrof, menjadi tumbuhan tertentu yang dapat membuat makanannya sendiri. Fotosintesis juga dapat diartikan sebagai proses biokimia yang dilakukan oleh tumbuhan untuk menghantarkan energi (nutrisi) dengan menggunakan energi cahaya.
Fotosintesis adalah proses biokimia untuk pengaturan zat makanan atau energi, khususnya glukosa, yang dilakukan oleh tanaman, pertumbuhan hijau, dan beberapa jenis mikroorganisme dengan menggunakan nutrisi, karbon dioksida, dan air dan membutuhkan bantuan energi sinar matahari. Hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Sebagai hasil fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga dikreditkan dengan menciptakan sebagian besar oksigen di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (foto berarti cahaya) disebut fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 terikat (tetap) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang dilakukan organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang diselesaikan oleh berbagai mikroorganisme belerang.
Sejarah Fotosintesis
Terlepas dari kenyataan bahwa masih ada langkah-langkah fotosintesis yang belum dipahami, persamaan fotosintesis secara keseluruhan telah diketahui sejak tahun 1800-an. Pada pertengahan 1600-an, seorang spesialis dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flemish (sekarang bagian dari Belgia), memimpin penelitian untuk mencari tahu faktor-faktor apa yang menyebabkan massa tanaman meningkat dalam jangka panjang. Dari penelitiannya, Helmont beralasan bahwa massa tanaman bertambah hanya karena pemberian air. Namun, pada tahun 1727, ahli botani Inggris Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor selain air yang mempengaruhi segalanya. Dia menyarankan bahwa beberapa makanan nabati berasal dari atmosfer dan cahaya terlibat dengan proses tertentu. Sekitar saat itu tidak disadari bahwa udara menahan gas yang berbeda.
Pada tahun 1771, Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta Inggris, menemukan bahwa ketika dia menutup lampu fotokopi dengan wadah yang diubah, api akan padam sebelum nyala api padam. Dia kemudian menemukan bahwa jika dia memasukkan hewan pengerat ke dalam wadah yang diubah dengan lampu, hewan pengerat itu akan mati lemas. Dari dua percobaan tersebut, Priestley beralasan bahwa api dari cahaya telah “memecah” udara di dalam wadah dan menyebabkan hewan pengerat itu lewat. Dia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin dapat “dipulihkan” oleh tanaman. Dia juga menunjukkan bahwa tikus bisa bertahan hidup dalam wadah tertutup selama ada tanaman di dalamnya.
Pada 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi penyelidikan Priestley. Dia menunjukkan bahwa sinar matahari mempengaruhi tanaman sehingga mereka dapat “memulihkan” udara yang “rusak”. Dia juga menemukan bahwa tanaman juga ‘menodai udara’ dalam ketidakjelasan, jadi dia menyarankan agar tanaman dihilangkan dari rumah sekitar waktu malam untuk mencegah kemungkinan keracunan penghuni. Akhirnya, pada tahun 1782, Jean Senebier, seorang pendeta Prancis, mendemonstrasikan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “membahayakan” adalah karbon dioksida yang diserap oleh tanaman dalam fotosintesis. Tak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dan eksperimen “pemulihan” udara. Dia menemukan bahwa peningkatan massa tanaman diharapkan tidak hanya untuk penyerapan karbon dioksida, tetapi juga untuk penambahan air. Melalui serangkaian percobaan, para ilmuwan akhirnya berhasil menggambarkan keseluruhan kondisi fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa).
4 Perangkat Fotosintesis
Ada beberapa perangkat fotosintesis yang diantaranya yaitu:
Pigmen
Dalam proses fotosintesis mungkin tidak mengasumsikan pada setiap titik posisi pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintesis. Sel yang tidak memiliki pigmen fotosintesis tidak dapat menyelesaikan proses fotosintesis. Dalam analisis Jan Ingenhousz, terlihat bahwa intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan energi yang diberikan oleh masing-masing spektrum cahaya. Selain perbedaan energi, elemen lain yang membuat perbedaan adalah kemampuan daun untuk menyerap spektrum cahaya yang berbeda ini. Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya disebabkan oleh perbedaan jenis pigmen yang terkandung dalam jaringan daun.
Proses fotosintesis tidak dapat terjadi pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintesis. Sel yang tidak memiliki pigmen fotosintesis tidak dapat menyelesaikan proses fotosintesis. Dalam percobaan Jan Ingenhousz, terlihat bahwa intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan. Hal ini dapat terjadi karena adanya perbedaan energi yang diciptakan oleh masing-masing spektrum cahaya. Selain perbedaan energi, elemen lain yang membuat perbedaan adalah kemampuan daun untuk menyerap spektrum cahaya yang berbeda ini.
Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya disebabkan oleh perbedaan jenis pigmen yang terkandung dalam jaringan daun. Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri dari jaringan bunga karang dan jaringan dinding. Pada kedua jaringan tersebut terdapat kloroplas yang mengandung klorofil berwarna hijau. Warna ini merupakan salah satu pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam menyerap energi matahari.
Kloroplas
Kloroplas ditemukan di semua bagian hijau tanaman, termasuk batang dan buah muda. Kloroplas mengandung klorofil peneduh yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas berbentuk seperti piringan dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ditutupi oleh dua lapisan film. Lapisan stroma disebut tilakoid, di mana ada ruang di antara membran yang disebut lokula.
Di dalam stroma juga terdapat lamela yang bertumpuk membentuk grana (kelompok granum). Granum itu sendiri terdiri dari film tilakoid, yang merupakan tempat reaksi terang, dan ruang tilakoid, yang merupakan ruang antara membran tilakoid.
Ketika sebuah granum diiris, akan ditemukan beberapa komponen, seperti protein, klorofil a, klorofil b, karotenoid, dan lipid. Pada umumnya, stroma mengandung protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin, dan ion. logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), dan perak (Cu). Pigmen fotosintesis ditemukan dalam film tilakoid. Untuk sementara, konversi energi cahaya menjadi energi kimia terjadi di tilakoid dengan hasil akhirnya sebagai glukosa yang dibingkai dalam stroma. Klorofil sendiri sebenarnya hanyalah bagian dari aparatus dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.
Kloroplas ditemukan di semua bagian hijau tanaman, termasuk batang dan buah muda. Kloroplas mengandung klorofil berwarna yang berperan dalam proses fotosintesis. Kloroplas memiliki bentuk seperti piringan dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ditutupi oleh dua lapisan film. Film stroma disebut tilakoid di mana ada ruang antara membran yang disebut locules. Di dalam stroma juga terdapat lamela yang bertumpuk membentuk grana “bundel granum”. Granum itu sendiri terdiri dari lapisan tilakoid, yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang, dan ruang tilakoid, yang merupakan ruang antara membran tilakoid.
Fotosintesis pada Alga dan Bakteri
Pertumbuhan hijau berkisar dari pertumbuhan hijau multiseluler seperti pertumbuhan hijau hingga pertumbuhan hijau mikroskopis yang hanya terdiri dari satu sel. Terlepas dari kenyataan bahwa pertumbuhan hijau tidak memiliki struktur yang membingungkan seperti tanaman darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena tumbuhan hijau memiliki jenis pigmen yang berbeda dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya lebih berfluktuasi. Semua pertumbuhan hijau menghasilkan oksigen dan sebagian besar adalah autotrof. Hanya sebagian kecil yang heterotrof, dan itu berarti mereka bergantung pada bahan yang dibuat oleh organisme lain.
Fotosistem adalah suatu unit yang dilengkapi untuk menangkap energi sinar matahari yang terdiri dari klorofil A, kompleks penerima kawat dan penerima elektron. Dalam kloroplas terdapat beberapa macam klorofil dan pigmen lainnya, seperti klorofil A yang berwarna hijau muda, klorofil B berwarna hijau kusam dan karoten yang berwarna kuning hingga jingga. Pigmen ini mengelompok di lapisan tilakoid dan menyusun set warna yang memainkan pekerjaan penting dalam fotosintesis.
Fotosistem ini terbagi menjadi dua yaitu:
- Fotosistem I
Yaitu penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil A yang sensitif terhadap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm sehingga klorofil A disebut juga P700. Energi yang diperoleh P700 ditranfer dari kompleks antena. - Fotosistem II
Artinya, penyerapan energi cahaya diselesaikan oleh klorofil A yang peka terhadap frekuensi 680 nm sehingga disebut P680. P680 teroksidasi adalah spesialis pengoksidasi yang lebih kuat daripada P700. Dengan potensial redoks yang lebih tinggi, akan ada jumlah elektron negatif yang cukup untuk memperoleh elektron dari molekul air.
Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling baik disebut kita dapat dicirikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dibedakan oleh mata alami. Frekuensi cahaya tampak bervariasi, tergantung pada warnanya. Meskipun spektrum optik tidak memiliki batas yang jelas antara satu warna dan warna lainnya, berikut adalah perkiraan batas untuk warna spektrum:
Ungu: 380–450 nm, Biru: 450–500 nm, Hijau: 500–550 nm, Kuning: 550–600 nm, Jingga: 600–650 nm, Merah: 650–750 nm
Membran Dan Organel Fotosintesis
Protein yang mengumpulkan cahaya untuk fotosintesis dilengkapi dengan membran sel. Teknik paling sederhana ditemukan pada mikroorganisme, di mana protein ini disimpan dalam film plasma.
Namun, film ini dapat dengan kuat runtuh menjadi lembaran bulat dan berongga yang disebut tilakoid atau berkumpul menjadi vesikel yang disebut lapisan intracytoplasmic. Struktur ini dapat mengisi sebagian besar bagian dalam sel, memberikan lapisan wilayah permukaan yang besar dan dengan demikian meningkatkan seberapa banyak cahaya yang dapat diserap oleh mikroorganisme.
Faktor Mempengaruhi Fotosintesis
Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Fotosintesis
- Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya. - Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis. - Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim. - Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. - Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. - Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Fungsi Fotosintesis
- Kapasitas utama fotosintesis adalah untuk memberikan glukosa sebagai sumber energi mendasar bagi tanaman, dengan adanya glukosa ini akan membingkai sumber energi lemak dan protein juga. Saat ini zat-zat tersebut akan menjadi sumber makanan bagi manusia dan hewan, oleh karena itu proses fotosintesis sangat penting dalam kehidupan kita.
- Proses fotosintesis dapat membersihkan udara. Udara dibersihkan dengan penyerapan karbon dioksida dan pengembangan oksigen. Maka kita sering mendengar tentang mendirikan pohon untuk membersihkan lingkungan, karena ada proses fotosintesis bahwa pohon dapat berguna untuk membersihkan udara kita.
- Kemampuan fotosintesis tumbuhan selama hidupnya akan membuat sisa tumbuhan tetap tertutup tanah. Tumpukan tanaman dalam waktu yang cukup lama akan menjadikannya batu bara yang merupakan bahan mentah dan sumber energi dalam kehidupan modern.
Reaksi Terang dan Gelap Fotosintesis
Fotosintesis dibagi menjadi dua proses, yaitu reaksi terang spesifik dan reaksi tumpul. Reaksi terang yang terjadi pada lempeng tilakoid dalam kloroplas bekerja sebagai proses pembuatan energi ATP dan NADPH yang akan digunakan untuk masuk ke dalam reaksi redup dan kebutuhan selnya.
Kemudian respon redup yang terjadi di stroma. Respon cahaya melewati siklus Calvin-Benson-Bassham yang menghasilkan glukosa, sukrosa dan pati (pati) dengan menggunakan CO2 (obsesi karbon).
Reaksi Terang: Light-Dependent Reaction
Reaksi terang dalam proses fotosintesis terjadi pada lapisan tilakoid. Di dalam lapisan tilakoid terdapat lumen dan di luar lapisan tilakoid terdapat stroma tempat terjadinya reaksi terang. Lapisan tilakoid mengandung kompleks protein film esensial yang berfungsi mengkatalisis reaksi terang. Terdapat 4 jenis kompleks protein yang terdapat pada lapisan tilakoid, yaitu fotosistem spesifik II, kompleks sitokrom b6f, fotosistem I dan ATP sintetase. Keempat jenis protein ini bekerja sama untuk memberikan ATP dan NADPH yang dibutuhkan oleh tanaman.
Dua fotosistem, khususnya fotosistem I dan II, berperan dalam menyerap energi matahari atau foton melalui pigmen klorofil. Respon cahaya dimulai ketika fotosistem II bereaksi. Ketika warna klorofil di tempat respons fotosistem II menyerap foton, elektron dalam partikel ini memiliki energi tinggi, menyebabkan ketidakstabilan dan selanjutnya menyebabkan respons rantai redoks di mana elektron berpindah dari satu atom dengan tingkat energi lebih tinggi ke atom lain yang tingkat energinya lebih rendah. Proses ini dikenal sebagai rantai transpor elektron. Elektron “mengalir” dari fotosistem II ke sitokrom b6f ke fotosistem I. Dalam fotosistem I, elektron ini mendapatkan energi lagi dari foton (energi cahaya). Akseptor elektron terakhir adalah NADP. Dalam respon fotosintesis oksigenik, akseptor elektron pertama adalah air (fotolisis) menciptakan oksigen sebagai barang limbah. Sedangkan dalam proses fotosintesis anoksigenik digunakan berbagai jenis akseptor elektron.
Dalam reaksi terang fotosintesis, sitokrom dan ATP sintetase bekerja sama untuk menghasilkan ATP. Proses dalam reaksi terang fotosintesis ini disebut fotofosforilasi yang terjadi dalam dua cara yaitu siklik dan nonsiklik. Dalam fotofosforilasi nonsiklik, protein sitokrom b6f menggunakan energi dari elektron fotosistem II untuk menyedot proton di stroma hingga ke lumen. Kecenderungan proton yang berjalan di sepanjang film tilakoid menciptakan gaya niat proton yang akan digunakan oleh ATP sintetase untuk membuat ATP. Sedangkan pada fotofosforilasi siklik, protein sitokrom b6f menggunakan energi dari elektron pada fotosistem I dan II untuk membuat lebih banyak ATP dan menghentikan pembuatan NADPH. Fotofosforilasi siklik sangat penting dalam membuat ATP dan menjaga dengan NADPH dalam proporsi yang tepat untuk membuat semua perbedaan untuk reaksi terang dan fotosintesis. Syarat terjadinya reaksi terang fotosintesis oksigenik adalah sebagai berikut:
2H2O + 2NADP++ 3ADP + 3Pi → O2 + 2NADPH + 3ATP
Reaksi Terang Fotofosforilasi Nonsiklik
Proses Fotosintesis Reaksi Terang: Fotofosforilasi Nonsiklik – Berdasarkan gambar di atas, Anda sekarang sudah mengerti kan, bagaimana proses respons cahaya dalam fotosintesis oksigenik adalah fosforilasi nonsiklik. Langkah pertama adalah adanya cahaya yang “menabrak” fotosistem II yang mengandung klorofil a yang siap menyerap cahaya dengan frekuensi 680 nanometer (maka dinamakan p680).
Kemudian air “pecah” dan melepaskan ion hidrogen dan oksigen dan 2 elektron. Elektron tersebut kemudian tereksitasi, atau mengalami peningkatan energi sehingga terjadi rangkaian redoks. Elektron tersebut diangkut oleh suatu rangkaian transpor elektron mulai dari Ph (Pheophytin) ke plastoquinone (Qa) kemudian elektron pada respon cahaya diangkut oleh Plastoquinone (Qb) dan selanjutnya ke kompleks sitokrom bf terakhir elektron ke fotosistem I yang mengandung P700.
Anda benar-benar ingin tahu bahwa Ph, Qa, Qb, dan sitokrom bf adalah pembawa elektron. Dalam proses transpor elektron, energi tersedia untuk membuat ATP dalam transfer fotosistem II ke fotosistem I.
Selanjutnya pada proses fotosintesis, respon cahaya dari fosforilasi non-siklik, kedua elektron yang muncul pada fotosistem II kompleks P700 mengalami peningkatan energi sehingga terjadi rangkaian transpor elektron sekali lagi, dimulai dari A0 yaitu jenis klorofil yang bertindak sebagai pemandu elektron ke A1 yang merupakan phylloquinone. Kemudian elektron disampaikan ke protein besi-sulfur membingungkan dan kemudian ke ferredoxin (ferredoxin). Hingga akhirnya menuju profesi elektron terakhir yaitu NADP+. Karena NADP+ memperoleh elektron, NADPH dibingkai. Berikutnya adalah resep untuk respons kimia yang terjadi pada proses transpor elektron terakhir untuk membentuk NADPH.
Fd(reduced)+NADP++2H+→2Fd(oxidized)+NADPH+H+
Anda tahu, apa yang sebenarnya dilakukan tanaman hijau ketika mereka memiliki NADH berlebihan atau banyak, tetapi ATP tidak mencukupi? Jawabannya adalah proses fotofosforilasi siklik pada reaksi terang fotosintesis. Perkembangan elektron dalam proses fotosintesis pada reaksi terang fotofosforilasi siklik juga terjadi pada tumbuhan yang mengandung kloroplas. Dalam proses ini, ATP dikirim, bukan oksigen atau NADPH. Dalam proses respons cahaya fotofosforilasi siklik ini, hanya fotosistem I yang terjadi.
Ketika elektron tereksitasi oleh P700, mereka dibawa oleh sirkuit transpor elektron, tetapi elektron ini tidak sampai di NADP+, ketika elektron mencapai ferredoxin, mereka dipindahkan ke kompleks sitokrom bf. Kemudian dalam proses transfer elektron ke plastosianin, ATP dibentuk oleh ADP dan Pi. Dari transporter plastosianin, elektron kembali ke P700+(P700 teroksidasi). Respon ini dikenal sebagai fotofosforilasi siklik yang berfungsi menciptakan ATP dari ADP dan fosfat anorganik melalui proses siphon proton yang terjadi di sepanjang film tilakoid.
Semua sel fotosintesis termasuk sel bakteri fotosintetik memiliki fotosistem I dan hanya (seperti yang baru-baru ini diketahui) tumbuhan tingkat tinggi, pertumbuhan hijau dan cyanobacteria mengandung kedua fotosistem (I dan II).
Reaksi Gelap (Siklus Calvin-Benson)
Reaksi Redup (Siklus Calvin-Benson) | Fotosintesis – Reaksi gelap terjadi di stroma. Disebut respon redup karena tidak membutuhkan energi cahaya dalam prosesnya tetapi menggunakan ATP sebagai energi dan NADPH sebagai sumber elektron untuk mengubah CO2 menjadi karbohidrat (Jangan salah paham jika respons tumpul terjadi dalam ketidakjelasan, respons redup di proses fotosintesis terjadi pada siang hari pada sebagian besar tumbuhan (baik pada tumbuhan C3, tumbuhan C4, dan selanjutnya CAM, meskipun pada CAM terdapat perbedaan proses masuknya CO2, khususnya pada saat redup/malam.
Fotosintesis bertanggung jawab untuk membuat NADPH dan ATP dan siklus Calvin Benson-Bassham (CBB) menggunakan molekul energi tinggi (ATP) ini untuk menghasilkan gliseraldehida-3-fosfat (G-3-P). Selanjutnya, G-3-P dapat digunakan untuk mensintesis gula heksosa yang merupakan nutrisi utama bagi organisme heterotrofik.
Fotosintesis: Tahap I Reaksi Gelap
Langkah pertama dalam siklus respon ketidakjelasan CBB mirip dengan langkah isomerisasi di jalur Pentose Phosphate (PPP). Protein yang digunakan dalam respons ini berwarna merah (lihat gambar di atas). Protein rubisco (kependekan dari ribulosa bifosfat karboksilase) mengkatalisis respons karboksilasi ribulosa-1,5-bifosfat dalam dua reaksi. Pertama, ribulosa-1-5-bifosfat harus difosforilasi oleh protein Phosphoribulose kinase. Hasil yang diperoleh dari proses karboksilasi ini adalah dua molekul 3-fosfogliserat (3-fosfogliserat).
Fotosintesis: Tahap Kedua Reaksi Gelap
Tahap kedua dalam siklus Calvin Benson reaksi gelap memiliki kemiripan dalam salah satu bagian reaksi glukoneogenesis.
- 3-Phosphoglicerate (3-fosfogliserat) difosforilasi menggunakan bantuan enzim phosphoglycerate kinase untuk membentuk 1,3-Bisphosphoglycerate.
- Selanjutnya, 1,3-Bisphosphoglycerate direduksi menggunakan NADPH untuk menghasilkan NADP+ dan Glyceraldehyde-3-Phosphate (Gliseraldehida-3-fosfat) dengan menggunakan enzim Glyceraldehide-3-phosphate dehydrogenase (gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase).Satu dari setiap 6 molekul gliseraldehida-3-fosfat dibawa keluar (eksport) ke sitoplasma sel tumbuhan untuk digunakan dalam sintesis glukosa dan jalur metabolisme lainnya.
Fotosintesis: Tahap Ketiga Reaksi Gelap
Tahap 3 dalam siklus calvin-benson-bassham reaksi gelap adalah regenerasi ribulose (ribulosa). Tahap ini memiliki kemiripan terhadap salah satu tahap dalam Jalur Pentosa Fosfat.
- Gliseraldehida-3-fosfat yang ada kemudian diubah kembali menjadi dihidroksiaseton fosfat (Dihydroxyaceton phosphate / DHAP) oleh triose phosphate isomerase (Triose fosfat isomerase).
- Kemudian, dihidroksiaseton fosfat dialihkan sepenuhnya menjadi fruktosa-6-fosfat (fruktosa-6-fosfat) (F-6-P) oleh Aldolase dan Fruktosa bisfosfatase (Fruktosa bisfosfatase). Aldolase memadatkan dua molekul DHAP untuk membentuk partikel fruktosa-1,6-bifosfat. Kemudian fruktosa-1,6-bifosfat diubah sepenuhnya menjadi fruktosa-6-fosfat (F-6-P) oleh fruktosa bifosfat. F-6-P kemudian dapat diubah menjadi gula melalui dua jalur enzimatik, lebih spesifik dengan bantuan fosfoglukoisomerase dan glukosa-6-fosfatase.
- Dihidroksiaseton dapat juga digabungkan dengan eritrosa-4-fosfat untuk membentuk Sedoheptulose-1,7-bisphosphate (Sedoheptulosa-1,7-bifosfat /SBP). Reaksi ini juga dikatalisis oleh enzim aldolase.
- SBP kemudian di defosforilasi oleh Sedoheptulase bifosfatase untuk membentuk Sedoheptulase-7-fosfat (S7P).
- Reaksi penyusunan oleh enzim Transketolase dan Transaldolase, terbentuklah Xylulose-5
- Phosphate (Xelulosa-5-fosfat /X5P) dan Ribose-5-phosphate (Ribosa-5 fosfat / R5P).
- Terakhir dalam reaksi gelap ini, X5P dan R5P diisomerasi mengunakan enzim Phosphopentose epimerase danphosphopentose isomerase untuk menghasilkan ribulose-5-phosphate (ribulosa-5-fosfat) yang kemudian dapat mengulang kembali siklus Calvin-Benson-Bassham.
Rumus Reaksi Fotosintesis
- Reaksi fotosintesis yaitu :
6CO2 + 6H2O ——-> C6H12O6 + 6O2
Dalam reaksi tersebut, terjadi penerapan redoks, yaitu :
=> Oksidasi
Dalam unsur Oksigen (O), berubah biloks dari -2 menjadi 0.
=> Reduksi
Dalam unsur karbon (C), berubah biloks dari +4 menjadi 0. - Pada perkaratan besi :
Pada peristiwa perkaratan (korosi), logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi.
Rumus kimia dari karat besi adalah Fe2O3 . xH2O => berwarna coklat-merah.
Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, dimana besi mengalami oksidasi.
Fe(s) —–> Fe2+(aq) +2e ………….. E=+0,44V
O2(g) + 2H2O(l) +4e ——–> 4OH- ……………. E=+0,40V
Ion besi (II) yg terbentuk pd anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi (III) yg kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, Fe2O3 . xH2O, yaitu karat besi. - Pada baterai :
Anoda : Zn ——> Zn2+ + 2e
Katoda : 2MnO2 + 2NH4+ + 2e ——> Mn2O3 + 2NH3 + H2O
————————————–…
Zn + 2NH4+ + 2MnO2 ——-> Zn2+ + Mn2O3 +2NH3 + H2O
Reaksi redoks dalam reaksi tersebut adalah :
- => Oksidasi :
Di anoda pada Zn, biloks Zn dari 0 menjadi +2. - => Reduksi :
Di katoda pada Mn, biloks Mn dari +4 menjadi +3.
Pada reaksi2 pembakaran (ex: pembakaran sate)
Oksidasi makanan dalam sel
Peleburan bijih logam
Penyepuhan emas
Aki
Pembuatan balon dgn karbid
PENGOLAHAN AIR KOTOR (SEWAGE)
=> pengolahan air kotor ada 3 tahap : tahap primer, sekunder, dan tersier. Saya akan menyingkat tahap ini satu persatu…
- TAHAP PRIMER
=> untuk memisahkan sampah yang tidak larut air, yang dilakukan dengan penyaringan dan pengendapan. - TAHAP SEKUNDER
=> untuk menghilangkan BOD dengan jalan mengOKSIDASInya. - TAHAP TERSIER
=> untuk menghilangkan sampah yang masih terdapat.
Contoh Fotosintesis
SIKLUS HIDUP JAMUR
Pertumbuhan dapat diklasifikasikan menjadi parasit tingkat rendah dan organisme permintaan tinggi berdasarkan struktur hifa dan perkembangan sporanya. Parasit tingkat rendah pada umumnya tidak memiliki septa pada hifa (hifa aseptik) selain ketika hifa akan membingkai organ regeneratif, dan spora aseksual dibentuk dalam paket spora (sporangium).
Klasifikasi pertumbuhan terestrial (parasit terestrial) diselesaikan dengan mempertimbangkan contoh generasi seksual. Ada tiga filum di daerah pusat pertumbuhan, yaitu sebagai berikut:
- Zygomycota yang membentuk zigospora.
- Ascomycota yang membentuk askopora.
- Basidiomycota yang membentuk basidiospora.
Namun, banyak kapang tidak menunjukkan fase perkembangbiakan aseksualnya sehingga tidak berkumpul menjadi salah satu filum tersebut. Sebagai pilihan lain, kumpulan pertumbuhan ini diingat untuk parasit yang rusak, yang diingat untuk filum Deuteromycota. Filum ini merupakan taksa buatan (artificial taxa) yang tidak didasarkan pada orang yang sebenarnya dan dibuat khusus untuk parasit obligat yang fase proliferasi seksualnya belum diketahui.
- Zygomycota
Filum ini menghasilkan sporangiospora sebagai spora aseksual yang berbentuk paket sporangium. Spora seksual (zigospora) dibentuk melalui generasi seksual termasuk dua hifa yang sesuai, menjadi hifa spesifik (+) dan hifa (- ). Contohnya Rhizopus oryzae.
Proses proliferasi seksual dimulai dengan berkumpulnya hifa (+) dan hifa (- ). Kedua hifa tersebut akan membentuk struktur gametangia yang mengandung banyak inti. Gametangia terpisah dari hifa melalui susunan septa. Sel gametangia akan melebur melalui plasmogami yang menyebabkan asosiasi plasma kedua gametangia.
Peristiwa di atas diikuti oleh fusi inti haploid yang sesuai (karyogami) untuk membingkai zigot berinti diploid. Zigot akan membentuk zigospora dalam kantong yang disebut zigosporangium. Kantong mungkin berisi lebih dari satu zigospora. Meiosis terjadi ketika struktur zigospora bertunas.
- Ascomycota
Perkembangbiakan seksual digambarkan dengan susunan kantung askus yang berisi askospora dan terdapat dalam tubuh buah (askokarp). Sel vegetatif atau hifa menular adalah heterokairot (inti dengan muatan berbeda) atau homokairot (inti dengan muatan yang sama). Sel atau hifa yang sesuai, ascogonium (betina) dan antheridia (jantan) akan bertemu dan menyatu (plasmogami diikuti oleh karyogami) untuk membentuk kantong askus yang berisi zigot. Zigot mengalami meiosis dan diikuti oleh mitosis untuk membentuk 8 askospora atau kelipatannya.
Misalnya pada khamir Saccharomyces cerevisiae yang membentuk askus terbuka atau Aspergillus nidulans yang membentuk askus pada kleistotesium.
- Basidiomycota
Basidiomycota sebagian besar diwakili oleh pertumbuhan makroskopik yang biasanya disebut jamur. Misalnya jamur merang (Volvariella volvaceae), jamur kuping (Auricularia auricula), atau jamur tiram (Pleurotus ostreatus).
Perbanyakan seksual dimulai dengan pengumpulan dua hifa homokariotik yang sesuai dan sekering (terjadi plasmogami) untuk membingkai kompartemen sel berinti dua (dikaryotic) dengan beban yang berbeda (heterokairot). Sel-sel dikariotik ini akan membentuk miselium sekunder yang memiliki inti heterokairot yang sesuai.
Miselium sekunder dengan inti dikariotik berkembang membentuk tubuh buah (basidiokarp). Partisi sel berinti dikariotik dengan mitosis untuk membingkai struktur regeneratif (basidium). Dalam waktu inti dikariotik akan sekering (kariogami) untuk membingkai zigot berinti diploid. Selanjutnya inti diploid akan melalui proses meiosis menjadi haploid yang terbungkus dalam basidiospora.
