APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Biologi

Metabolisme

Daftar Materi

MATERI

Fotosintesis

Jika katabolisme merupakan reaksi pemecahan yang menghasilkan energi, anabolisme adalah reaksi pembentukan senyawa kompleks yang membutuhkan energi.
Contoh anabolisme disekitar kita adalah fotosintesis, bagaimana ya prosesnya Sobat? Kita pahami bersama yuk....

Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses penyusunan senyawa organik (glukosa/amilum) dari senyawa organik (CO2 dan H2O) dengan bantuan cahaya matahari.

Gambar keseluruhan proses fotosintesis pada daun

Dari gambar diatas dapat diperoleh persamaan sederhana fotosintesis sebagai berikut Sobat.
6CO2 + 12H2O +  energi cahaya --> C6H12O6 + 6O2

Pada sel tumbuhan terdapat bagian yang berukuran kecil dan tersusun oleh zat putih telur dengan struktur (memipih) dan fungsi tertentu, disebut plastida. Di dalam plastida terdapat kloroplas yang mengandung pigmen. Kloroplas terdapat pada bagian dalam daun yang tersusun oleh sel-sel hidup dan dapat melakukan proses-proses fisiologi, disebut mesofill.

Di dalam kloroplas terdapat cairan disebut stroma dan membran-membran halus berbentuk pipih seperti koin, sebagai tempat klorofil, disebut membran tilakoid. Di dalam membran tersebut terdapat ruangan yang disebut ruang tilakoid (lumen).

Tumpukan dari beberapa membran tilakoid membentuk struktur yang disebut grana. Kloroplas diselubungi oleh 2 membran, yaitu membran dalam dan membran luar.

Pada fotosintesis, masuknya karbondioksida ke daun dan keluarnya oksigen yang dihasilkan, melewati struktur yang disebut stomata.

Sebagaimana rangkaian reaksi kimia pada respirasi, rangkaian reaksi kimia pada  fotosintesis merupakan reaksi penyederhanaan dari 2 tahapan reaksi dalam  fotosintesis. Kedua reaksi tersebut adalah reaksi terang (disebut bagian foto) dan reaksi gelap atau siklus Calvin (disebut bagian sintesis).

Sobat Pintar untuk penjelasan tentang reaksi terang dan reaksi gelap bisa dipelajari di materi berikutnya. . .

Reaksi Terang


 

Gambar tahapan reaksi terang

Pada reaksi terang, energi yang berasal dari matahari ( energi cahaya) akan diserap oleh klorofil dan diubah menjadi  energi kimia (untuk mensintesis NADPH dan ATP) di dalam kloroplas. Salah satu pigmen yang berperan secara langsung dalam reaksi terang adalah klorofil a.

Di dalam membran tilakoid, klorofil bersama-sama dengan protein dan molekul organik berukuran kecil lainnya membentuk susunan yang disebut fotosistem. Beberapa ratus klorofil a, klorofil b, dan karotenoid  membentuk suatu kumpulan sebagai “pengumpul cahaya” yang disebut kompleks antena.

Sebelum sampai ke pusat reaksi, energi dari partikel-partikel cahaya (foton) akan dipindahkan dari satu molekul pigmen ke molekul pigmen yang lain. Pusat reaksi merupakan molekul klorofil pada fotosistem, yang berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi kimia (reaksi cahaya) fotosintesis pertama kalinya.

Di dalam membran tilakoid terdapat 2 macam fotosistem berdasarkan urutan penemuannya, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Setiap fotosistem tersebut mempunyai klorofil pusat reaksi yang berbeda, tergantung dari kemampuan menyerap panjang gelombang cahaya.

Klorofil pusat reaksi pada fotosistem I disebut P700, karena mampu menyerap panjang gelombang cahaya 700 nm (spektrumnya sangat merah), sedangkan pada fotosistem II disebut P680 (spektrum merah).

Reaksi Gelap (Siklus Calvin)

Reaksi gelap disebut dengan siklus Calvin karena ditemukan oleh Melvin Calvin. Reaksi gelap merupakan reaksi dalam fotosintesis yang tidak memerlukan cahaya. Bahan-bahan yang dihasilkan dari reaksi terang akan digunakan dalam siklus Calvin. ATP digunakan sebagai sumber energi dan NADPH sebagai tenaga pereduksi untuk penambahan elektron berenergi tinggi.

Siklus Calvin terjadi pada bagian kloroplas yaitu stroma. Pada reaksi gelap, bahan untuk fotosintesis (CO2) nantinya akan dibentuk menjadi molekul gula setelah melalui 3 tahapan, antara lain Fiksasi Karbon, Reduksi dan Pembentukan kembali (regenerasi) RuBP seperti gambar berikut.

Gambar tahapan siklus calvin

Nah, Sobat Pintar lanjut belajarnya dengan mengerjakan soal latihan terkait metabolisme yuk!

1.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Peristiwa berikut ini yang merupakan proses anabolisme adalah....


A. Respirasi seluler menghasilkan energi
B. Konversi gula menjadi karbondioksida dan air
C. Penyimpanan energi pada proses fotosintesis
D. Perubahan molekul kompleks menjadi sederhana
E. Pemecahan ikatan kimia menjadi molekul lebih sederhana

JAWABAN BENAR

C.

Penyimpanan energi pada proses fotosintesis

PEMBAHASAN

Anabolisme merupakan proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana. Contoh peristiwa anabolisme adalah proses fotosintesis. Dalam proses ini energi disimpan dan diubah menjadi molekul organik.

2.

Jawablah soal di bawah ini!

Di dalam fotosintesis berlangsung hal-hal berikut, kecuali....


A. Daur Calvin dalam reaksi terang
B. Peningkatan CO2 dalam reaksi gelap
C. Pemecahan air yang melepaskan elektron
D. Pemanfaatan ATP dan NADPH dalam reaksi gelap
E. Perubahan senyawa beratom C tiga menjadi glukosa

JAWABAN BENAR

A.

Daur Calvin dalam reaksi terang

PEMBAHASAN

Fotosintesis dibedakan menjadi dua reaksi, yakni reaksi terang dan reaksi gelap.

  • Reaksi terang: terjadi di tilakoid atau grana. Pada reaksi ini terjadi fotolisis atau pemecahan air yang menghasilkan ion H+ dan oksigen.
  • Reaksi gelap: terjadi di stroma. Pada reaksi ini terjadi peningkatan CO2 oleh RuBp dan pemanfaatan ATP serta NADPH hasil reaksi terang untuk mengubah fosfoglierat (senyawa beratom C tiga) menjadi glukosa. Tahapan pada reaksi gelap ini disebut dengan siklus calvin.

3.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Pada proses fotosintesis, pengikatan CO2 terjadi di....


A. grana saat terjadi reaksi terang
B. grana saat terjadi reaksi gelap
C. stroma saat terjadi reaksi terang
D. stroma saat terjadi reaksi gelap
E. krista saat terjadi reaksi terang

JAWABAN BENAR

D.

stroma saat terjadi reaksi gelap

PEMBAHASAN

CO2 yang berdifusi dari udara akan masuk kedalam daun. Selanjutnya, CO2 tersebut akan difiksasi/diikat oleh RuBP dan terbentuk PGA. Pengikatan CO2 ini terjadi pada saat fase fiksasi dalam proses reaksi gelap yang terjadi di stroma.

4.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Glukosa yang terbentuk dari hasil fotosintesis akan diangkut....


A. ke akar melalui xilem
B. ke daun melalui xilem
C. ke akar melalui floem untuk disimpan menjadi amilum
D. dibiarkan saja di daun tanaman
E. dibiarkan saja di batang tanaman

JAWABAN BENAR

C.

ke akar melalui floem untuk disimpan menjadi amilum

PEMBAHASAN

Hasil fotosintesis pada tumbuhan akan diangkut oleh floem. Glukosa akan diangkut oleh floem menuju bagian tumbuhan, misalnya akar.

5.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis berasal dari pemecahan....


A. glukosa
B. CO2 waktu reaksi gelap
C. CO2 waktu reaksi terang
D. H2O waktu reaksi terang
E. H2O waktu reaksi gelap

JAWABAN BENAR

D.

H2O waktu reaksi terang

PEMBAHASAN

Pada saat reaksi terang yang berlangsung di grana terjadi hal-hal sebagai berikut.

  • Fotosintesis air, yakni penguraian air (H2O) terjadi H2 dan O2.
  • Fosforilasi fotosintesis. Yakni pembentukan ATP dan NADPH.
  • Fotosistem I dan fotosistem II menjadi aktif.

6.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Tahap reaksi gelap dapat terjadi apabila....


A. ada cahaya, terjadi di stroma, energi dari ATP dan NADPH dari reaksi terang
B. ada cahaya maupun tidak ada cahaya, terjadi di stroma, tanpa energi ATP dan NADPH
C. ada cahaya maupun tidak ada cahaya, energi dari ATP dan NADPH dari reaksi terang
D. tanpa ada cahaya, di grana, energi dari ATP dan NADPH
E. ada cahaya dan bisa terjadi di stroma dengan energi NADPH

JAWABAN BENAR

C.

ada cahaya maupun tidak ada cahaya, energi dari ATP dan NADPH dari reaksi terang

PEMBAHASAN

Proses fotosintesis yang tidak memerlukan cahaya disebut reaksi gelap. Reaksi gelap dapat terjadi baik ada cahaya maupun tidak. Terjadi di stroma dan memerlukan energi dari ATP dan NADPH2 yang diperoleh dari reaksi terang.

7.

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan tepat!

Perhatikan persamaan reaksi fotosintesis berikut!


X yang dihasilkan pada reaksi tersebut terbentuk pada tahap ….


A. fotolisis dari hasil penguraian H2O
B. fotolisis dari hasil penguraian CO2
C. fotolisis dari hasil penguraian C6H12O2
D. berlangsung fiksasi CO2
E. reaksi terang dari hasil 3-p

JAWABAN BENAR

A.

fotolisis dari hasil penguraian H2O

PEMBAHASAN

Pada reaksi fotosintesis yang dimaksud X adalah oksigen (O2). Oksigen yang dihasilkan merupakan hasil dari fotolisis, yaitu pemecahan air (H2O) menjadi H+ dan oksigen.

redesain-navbar Portlet