TUGAS MAKALAH
BIOLOGI DAN LINGKUNGAN
REAKSI TERANG
Dosen : Ir. Zukhrawardi Z, Msi
Disusun oleh :
Luneta Aurelia Fatma 2013340014
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS INDUSTRI PERTANIAN
UNIVERSITAS SAHID JAKARTA
2014
JAKARTA
KATA
PENGANTAR
Puji dan Syukur kami panjatkan ke
Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-nya
sehingga saya dapat menyusun karya tulis ini dengan baik dan benar, serta tepat
pada waktunya. Dalam makalah ini saya akan membahas mengenai “Reaksi Terang”.
Karya tulis ini telah dibuat
dengan berbagai observasi dan beberapa bantuan dari berbagai pihak untuk
membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama mengerjakan makalah ini.
Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini.
Saya menyadari bahwa masih banyak
kekurangan yang mendasar pada makalah ini. Oleh karena itu saya mengundang
pembaca untuk memberikan saran serta kritik yang dapat membangun. Kritik dari
pembaca sangat saya harapkan untuk penyempurnaan karya tulis selanjutnya.
Akhir kata semoga karya tulis ini
dapat memberikan manfaat khususnya
bagi saya dan umumnya bagi
pembaca.
Jakarta,
Mei 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR..................................................................................ii
DAFTAR
ISI...............................................................................................iii
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang................................................................1
1.2 Rumusan Masalah...........................................................2
1.3 Tujuan.............................................................................2
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Reaksi
Terang....................................................3-4
2.2 Fotofosforilasi
Siklik.......................................................4-5
2.3
Fotofosforilasi Non Siklik...............................................5-6
BAB III
KESIMPULAN...........................................................................................7
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................8
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama tumbuhan yang mengandung zat hijau
daun atau klorofil. Selain tumbuhan berklorofil, makhluk hidup
non-klorofil lain yang berfotosintesis adalah alga dan beberapa jenis bakteri. Organisme ini berfotosintesis dengan menggunakan
zat hara, karbon dioksida, dan air serta bantuan energi cahaya matahari. Pada dasarnya,
rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan
cahaya) dan reaksi gelap (tidak
memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi
terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi
terang merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi ini
melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari
sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa elektron, dan komplek
protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase). Reaksi terang mengubah energi cahaya
menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+
menjadi energi pembawa ATP dan NADPH.
Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram
yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas . Membran tilakoid
menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada
bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.
Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini
terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik.
Fosforilasi adalah reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk
membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu oleh
cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.
1.2 Rumusan Masalah
1.
Apa
itu reaksi terang?
2.
Apa itu Fotofosforilasi Siklik?
3.
Apa itu Fotofosforilasi Non-Siklik?
1.3
Tujuan
1. Untuk
mengetahui definisi dari reaksi terang.
2. Untuk
mengetahui apa yang di maksud dengan fotofosforilasi siklik.
3. Untuk
mengetahui apa yang di maksud dengan fotofosforilasi non-siklik.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Reaksi Terang
Reaksi
terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini
memerlukan molekul air. Reaksi terang
merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis mengubah energi matahari
menjadi energi kimia. Reaksi terang fotosintesis terjadi di membran tilakoid
kloroplas, terdapat pigmen klorofil yang bersama protein organik yang lebih
kecil lainnya disebut fotosistem. Setiap fotosistem memiliki pengumpul cahaya
yang disebut dengan kompleks antena yang tersusun atas beberapa ratus klorofil
a, klorofil b, dan molekul karotenoid. Fungsi kompleks antena untuk membantu
fotosistem menerima cahaya dengan spektrum yang luas. Ketika kompleks antena
menyerap foton, maka energi foton akan
disalurkan dari molekul pigmen yang satu ke molekul pigmen yang lain hingga
sampai pada klorofil a tertentu pada fotosistem yang disebut pusat reaksi.
2.1.1
Proses Reaksi Terang
Proses
reaksi terang diawali dengan penangkapan
foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya
terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer)
dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan
ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna
hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya
dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan
lebih banyak energi.
Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
2.2 Fotofosforilasi
Siklik
Reaksi fotofosforilasi siklik adalah
reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I yang artinya
pada fotosistem ini menghasilkan ATP. Fotosistem I atau Photosistem I (PS I )
ini disebut Fotosistem Siklik. Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan
elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I. Perangkat
fotosistem I ini special untuk menangkap foton dengan panjang gelombang 700
(P700).
2.2.1 Proses Fotofosforilasi Siklik
Pertama, energi cahaya, yang
dihasilkan oleh matahari membuat elektron-elektron di P700 tereksitasi (menjadi
aktif karena rangsangan dari luar), dan keluar menuju akseptor elektron primer
kemudian menuju rantai transpor elektron. Karena P700 mentransfer elektronnya
ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat
melaksanakan fungsinya.. Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke
akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron.
Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+
melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat
digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian
menghasilkan ATP.Dari rantai
transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke
fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan
fungsinya.Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga
terjadi pada semua organisme fotoautotrof.
2.3 Fotofosforilasi
Non Siklik
Reaksi
fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua
fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. Dalam
fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi
elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II.
2.3.1
Proses Fotofosforilasi Non Siklik
Mula-mula, molekul air diurai
menjadi 2H+ + 1/2O2 + 2e-. Dua elektron dari
molekul air tersimpan di fotosistem II, sementara ion H+ akan digunakan pada
reaksi yang lain dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas. Karena
tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi
tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektron primer. Setelah terjadi
transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat
dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi. Setelah itu mereka
bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka melewati
pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya
sampai di fotosistem I, tepatnya di P700. Perjalanan elektron diatas disebut
juga dengan "skema Z". Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua
elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP,
yang kemudian menghasilkan ATP. Sesampainya di fotosistem I, dua
elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya
matahari. Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan
akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah
ditunggu oleh NADP+ dan H+, yang berasal dari penguraian
air.
Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP
reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron
tersebut menjalani suatu reaksi:
NADP+ + H+ + 2e- —> NADPH
NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan
digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.
BAB III
KESIMPULAN
1. Fotosintesis mempunyai dua tahap
reaksi yaitu reaksi terang dan reaksi gelap
2. Tumbuhan memiliki dua jenis
pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu
fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil
yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan
fotosistem I menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nanometer.
3. Reaksi terang pada
fotosintesis ini terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi
nonsiklik.
4. Reaksi keseluruhan yang terjadi
pada reaksi terang adalah sebagai berikut: Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O →
ATP + NADPH + 3H+ + O
5. NADPH dan ATP adalah hasil dari
reaksi terang yang akan digunakan saat reaksi gelap
DAFTAR PUSTAKA
Ariebowo Moekti, Fictor Ferdinand P. 2007. Praktisi Belajar Biologi. Jakarta : Visindo Media Persada.
Santoso Begot. 2007. Biologi.
Bekasi : Interplus
0 komentar:
Posting Komentar