Monday, December 24, 2012

REAKSI TERANG FOTOSINTESIS


BAB I PENDAHULUAN 

 1.1 Latar belakang 

Fotosintesis sudah akrab kita dengar. Pada dasarnya, fotosintesis merupakan proses penyusunan karbohidrat atau zat gula dengan menggunakan energi matahari. Matahari sebagai sumber energi utama bagi kehidupan di Bumi. Namun tidak semua organisma mampu secara langsung menggunakannya. Hanya golongan tumbuhan dan beberapa jenis bakteri saja yang mampu menyerap energi matahari dan memanfaatkannya untuk fotosinrtesis. Melalui fotosintesis, tumbuhan menyusun zat makanan yaitu karbohidrat (pati / gula). Karena kemampuan menyusun makanannya sendiri inilah, tumbuhan disebut organisme autotrof. Fotosintesis ternyata berlangsung dalam dua reaksi yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi gelap adalah reaksi yang berlangsung tanpa bantuan cahaya matahari, sedangkan reaksi terang adalah tahap dimana fotosintesis membutuhkan cahaya matahari. Reaksi terang dan reaksi gelap sangat erat kaitannya dalam fotosintesis, karena hasil dari reaksi terang akan digunakan pada reaksi gelap nanti. Dan untuk mengetahui lebih jelas tentang reaksi terang maka dibuatlah makalah ini.

 1.2 Tujuan Penulisan

 Tujuan dibuatnya makalah ini adalah :
 1. Untuk mengetahui tentang reaksi terang dalam fotosintesis
2. Untuk mengetahui mekanisme pada reaksi terang fotosintesis



 BAB II ISI

 2.1 Pengertian Reaksi Terang

 Fotosintesis adalah proses pembentukan zat makanan (glukosa) pada tumbuhan yang menggunakan zat hara, air dan karbondioksida dengan bantuan sinar matahari. . Proses fotosintesis ini tidak berlangsung pada semua sel tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Kloroplas adalah salah satu pigmen fotosintetik yang berperan penting dalam proses fotosintesis dengan menyerap energi matahari. Persamaan reaksi kimia fotosintesis adalah sebagai berikut : H2O (air) + CO2 (karbondioksida) + cahaya → CH2O (glukosa) + O2 (oksigen) 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). Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O2). Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang. Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.

( Luqman, 2012, http://luqmanmaniabgt.blogspot.com )




 2.2 Mekanisme Reaksi Terang 

Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H2O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH2. Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H+ yang disebut sitokrom b6-f kompleks. Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah: 2H2O + 4 foton + 2PQ + 4H- → 4H+ + O2 + 2PQH2 Sitokrom b6-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H+ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b6-f kompleks adalah: 2PQH2 + 4PC(Cu2+) → 2PQ + 4PC(Cu+) + 4 H+ (lumen) Elektron dari sitokrom b6-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H2O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah: Cahaya + 4PC(Cu+) + 4Fd(Fe3+) → 4PC(Cu2+) + 4Fd(Fe2+) Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP+ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP+ reduktase. Reaksinya adalah: 4Fd (Fe2+) + 2NADP+ + 2H+ → 4Fd (Fe3+) + 2NADPH Ion H+ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H+ melintasi membran tilakoid. Masuknya H+ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut: Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H2O → ATP + NADPH + 3H+ + O ( Anonim, 2009, id.wikipedia.org ) 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.

 2.2.1 Fotofosforilasi Siklik

 Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I. 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.

 Berikut adalah tahapan-tahapan dalam Fotofosforilasi Siklik secara sistematis :

 • Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari,membuat elektron-elektron di P700 menjadi aktif karenarangsangan dari luar

 • Elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptorelektron 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 akseptorlain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron pada fotosistem P 700 itu

 • Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H+ melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untukmenggerakkan 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 dapatkembali melaksanakan fungsinya lagi

• Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof

2.2.2 Fotofosforilasi Nonsiklik 

 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. 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.

Berikut adalah tahapan-tahapan dalam Fotofosforilasi NonSiklik secara sistematis :

 • Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H++ 1/2O2+ 2e-.

• Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II

• Sedang ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain

 • dan O2 akan dilepaskan ke udara bebas.

 • Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada diP680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektronprimer.

 • 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 difotosistem I, tepatnya di P700

. • Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan "skema Z".

 • Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebutmengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP,yang kemudian menghasilkanATP

.• Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapatpasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari.

 • Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin,dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana duaelektron tersebut telah ditunggu oleh NADP+ dan H+, yangberasal dari penguraian air.

• Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP+, H+, dan elektron tersebutmenjalani suatu reaksi:

 • NADP++H++2e-—>NADPH

 • NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalamreaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.

( Luqman, 2012, http://luqmanmaniabgt.blogspot.com )


 BAB III
KESIMPULAN

 Dari makalah yang telah dibuat, didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
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
 Anonim. 2010. Fotosintesis. id.wikipedia.org; 20/09/2010, 07:45pm.
Luqman. 2010. Reaksi Terang Fotosintesis. luqmanmaniabgt.blogspot.com; 26/07/2012, 11:43am

2 comments:

  1. Tnks banget infonya :) http://satriosuryadinugroho.student.ipb.ac.id

    ReplyDelete