makalah reaksi terang

MAKALAH PRAKTIKUM BIOLOGI REAKSI TERANG

PROSES REAKSI TERANG

Oleh : Kelas: E Kelompok :2 GERALDO

200110150140

INDAH PERMATA BENA

20011015010

 !B KRI"TIADI

2001101502##

LIKA $IDIA NANDINI

2001101501%5

M&HAMMAD M&HAMMAD '&"RO

2001101502#2

RE(A N&R&L H

2001101501%1

)ID'A )ID'A PERMATA PERMATA "ARI

LABORATORIUM

200110150122 2001101 50122

PRODUKSI TERNAK   UNGGAS FAKULTAS AKULTAS PETER P ETERNAKA NAKAN N

UNIVERSIT UNIVERSI TAS PADJADJARAN SUMEDANG 2015

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan senyawa organik (glukosa) dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber  energi cahaya alam adalah matahari.Namun tidak semua organisme mampu secara langsung menggunakannya.Hanya golongan tumbuhan dan beberapa  jenis

bakteri

saja

memanfaatkannya

yang untuk

mampu

menyerap

fotosintesis.Melalui

energi

matahari

fotosintesis

dan

tumbuhan

menyusun !at makanan yaitu karbohidrat (pati " gula).#arena kemampuan menyusun makanannya sendiri inilah tumbuhan disebut organisme autotrof. $rganisme ini berfotosintesis dengan menggunakan !at hara karbon dioksida dan air  serta bantuan energi cahaya matahari.%ada dasarnya rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama& reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida dan suhu). 'ahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang yang sangat  bergantung kepada ketersediaan sinar matahari.eaksi terang merupakan  penggerak bagi reaksi pengikatan $* dari udara.eaksi ini melibatkan  beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari sistem cahaya (fotosistem + dan ++) sistem pembawa elektron dan komplek protein  pembentuk ,'% (en!im ,'% sintase).eaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia juga menghasilkan oksigen dan mengubah ,-% dan  N,-% menjadi energi pembawa ,'% dan N,-%H.

eaksi terang terjadi di tilakoid yaitu struktur cakram yang terbentuk dari  pelipatan membran dalam kloroplas .Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia./ika ada bertumpuk0tumpuk  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.%ada reaksi terang karena dibantu oleh cahaya fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.-an untuk mengetahui lebih jelas tentang reaksi terang maka dibuatlah makalah ini.

1.2. Identifikasi Masalah

1.*.1. ,pa definisi reaksi terang2 1.*.*. 3agaimana proses terjadinya reaksi terang 2 1.*.4. ,pa itu Fotofosforilasi Siklik2 1.*.5. ,pa itu Fotofosforilasi Non0Siklik2

1.3. Maksud dan Tuuan

1.4.1.

6ntuk mengetahui definisi dari reaksi terang

1.4.*. 6ntuk mengetahui bagaimana proses terjadinya reaksi terang 1.4.4. 6ntuk mengetahui fotofosforilasi siklik. 1.4.5. 6ntuk mengetahui fotofosforilasi non0siklik.

BAB II TIN!AUAN PU"TA#A 2.1.

Definisi $eaksi Terang

eaksi terang adalah suatu reaksi yang tidak tergantung pada suhutetapi tergantung pada cahaya (foton).eaksi terang merupakan proses untuk  menghasilkan ,'% dan reduksi N,-%H*. eaksi ini memerlukan molekul air.eaksi terang merupakan salah satu langkah dalam fotosintesis mengubah energi matahari menjadi energi kimia. eaksi terang fotosintesis terjadi di membran tilakoid kloroplas tepatnya pada grana  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. #etika 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.(Fadilah muhiyatul*71*&44045)

2.2.

Pr%ses $eaksi Terang

%roses reaksi terang diawali dengan penemuan bahwa $ksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air bukan dari karbon dioksida. %endapat ini  pertama kali diungkapkan oleh .3. 8an Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 19470an. 3akteri

fotosintetik selain sianobakteri

menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.%roses yang utama yaitu penangkapan foton oleh pigmen

sebagai antena. %igmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna

biru

(57705:7

nanometer)

dan

merah

(;:70<77

nanometer)

dibandingkan hijau (:770;77 nanometer). ahaya 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. -i dalam daun cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan  pada pusat0pusat reaksi. 'umbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem ++ dan fotosistem +. Fotosistem ++ terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan  panjang gelombang ;=7 nanometer sedangkan fotosistem + <77 nanometer. #edua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis. Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem ++ membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer  sepanjang rantai transpor elektron. >nergi dari elektron ini digunakan untuk  fotofosforilasi yang menghasilkan ,'% satuan pertukaran energi dalam sel. eaksi ini menyebabkan fotosistem ++ mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti.%ada 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. %ada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem ++ cahaya juga mengionisasi fotosistem + melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor  elektron

yang

akhirnya

(#imball1995&1=:01=9)

mereduksi

N,-%

menjadi

N,-%H.

2.3.

&%t%f%sf%rilasi "iklik 

eaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem yaitu fotosistem + yang artinya pada fotosistem ini menghasilkan ,'%. Fotosistem + atau %hotosistem + (%S + ) ini disebut Fotosistem Siklik. -alam fotofosforilasi siklik pergerakan elektron dimulai dari fotosistem + dan  berakhir di fotosistem +. %erangkat fotosistem + ini special untuk menangkap foton dengan panjang gelombang <77 (%<77). Pr%ses &%t%f%sf%rilasi "iklik 

%ertama energi cahaya yang dihasilkan oleh matahari membuat elektron0 elektron di %<77 tereksitasi (menjadi aktif karena rangsangan dari luar) dan keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor  elektron. #arena %<77 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron %<77 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya.. Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain selalu terjadi transformasi

hidrogen

bersama0sama

elektron.

antai

transpor

ini

menghasilkan gaya penggerak proton yang memompa ion H   melewati membran yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ,'% selama kemiosmosis yang kemudian menghasilkan ,'%.-ari rantai transpor elektron kembali ke fotosistem +. -engan kembalinya elektron ke fotosistem + maka fotosistem + dapat kembali melaksanakan fungsinya.Fotofosforilasi siklik terjadi pada  beberapa bakteri dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof. 'etapi proses0proses ini benar0benar siklikkarena tidak diperlukan sumber  elektron dari luar sepertinya fotosel pada meteran cahaya maka fotosistem +

hanyalah menggunakan cahaya untuk menciptakan aliran arus. Satu0satunya  perbedaan ialah bahwa arus itu bukannya dipakai untuk menggerakan pada meteran cahaya melainkan kloroplas itu menggunkannya untuk mensintesis ,'%.(#imball1995&191019*) 2.'.

&%t%f%sf%rilasi N%n "iklik 

eaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda yaitu fotosistem +

dan

++.-alam

fotofosforilasi nonsiklik pergerakan elektron dimulai di fotosistem ++ tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem ++.  Pr%ses &%t%f%sf%rilasi N%n "iklik 

Mula0mula molekul air diurai menjadi *H   1"*$*  *e0. -ua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem ++ sementara ion H akan digunakan pada reaksi yang lain dan $ * akan dilepaskan ke udara bebas. #arena tersinari oleh cahaya matahari dua elektron yang ada di %;=7 menjadi tereksitasi dan keluar  menuju akseptor elektron primer. Setelah terjadi transfer elektron %;=7 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 plasto?uinon komplek sitokrom b;f plastosianin dan akhirnya sampai di fotosistem + tepatnya di %<77.%erjalanan elektron diatas disebut juga dengan @skema A@. Sepanjang perjalanan di rantai transpor dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ,'% yang kemudian menghasilkan ,'%. Sesampainya di fotosistem + dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari. #emudian elektron itu  bergerak ke molekul akseptor feredoksin dan akhirnya sampai di ujung rantai

transpor dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh N,-%   dan H yang berasal dari penguraian air. -engan bantuan suatu en!im bernama Feredoksin0N,-% reduktase disingkat FN N,-%  H dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi& NADP(  H(  2e) BCNADPH NADPH sebagai hasil reaksi diatas akan digunakan dalam reaksi al8in0

3enson atau reaksi gelap. 4.

BAB III PEMBAHA"AN

3.1.

$eaksi Terang

Fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan senyawa organik  (glukosa) dengan menggunakan energy cahaya atau foton.

Fotosintesis

dibedakan menjadi * tahapan yaitu eaksi cahaya(reaksi terang) dan reaksi gelap. 'ahapan pertama fotosintesis adalah reaksi terang. eaksi terang merupakan suatu reaksi yang tidak bergantung pada suhu namun bergantung pada cahaya atau foton(matahari). %ada reaksi terang oksigen yang dikeluarkan oleh sel tumbuhan sebagai hasil samping molekul air diuraikan menjadi hydrogen dan oksigen dengan  bantuan energi cahaya matahari. Hasil akhir reaksi terang berupa& a. Hydrogen dalam bentuk molekul N,-%H*  b. #arbondioksida c. >nergy (dari cahaya) dalam bentuk ,'% untuk sintesis glukosa

3.2 Taha*)Taha* $eaksi Terang

Sebelumnya kita sudah memaparkan proses reaksi terang.oleh karena itu agar  lebih mudah memahami tentang reaksi terang. 3erikut ini tahapan0 tahapan reaksi terang&

•

'ahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang

•

eaksi ini memerlukan molekul air 

•

eaksi ini bergantung kepada ketersediaan sinar matahari.

•

%roses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.

•

Sinar matahari yang berupa foton yang terbaik adalah sinar merah dan ungu

•

%igmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna ungu (57705:7 nanometer) dan merah (;:70<77 nanometer) dibandingkan hijau (:770;77

nanometer).

ahaya

hijau

ini

akan

dipantulkan

dan

ditangkapoleh 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.

•

-i dalam daun cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk  dikumpulkan pada pusat0pusat reaksi

•

eaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid  berupa pigmen yang terdiri dari sistem cahaya yang disebut fotosistem

•

-ua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem ++ dan fotosistem +.

•

fotosistem + dan ++ sebagai sistem pembawa elektron

•

Fotosistem terdapat perangkat komplek protein pembentuk ,'% berupa en!im ,'% sintase.

•

Fotosistem ++ terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan  panjang gelombang ;=7 nanometer

•

sedangkan fotosistem + <77 nanometer.

•

#edua fotosistemini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.

•

Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem ++(%.;=7)

•

Fotosistem ++ melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron.

•

>nergi

dari

elektron

ini

digunakan

untuk

fotofosforilasi

yang

menghasilkan ,'%  satuan pertukaran energi dalam sel.

•

eaksi ini menyebabkan fotosistem ++ mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti.

•

%ada tumbuhan dan alga kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil.

•

Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.

•

$ksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air bukan dari karbon dioksida

•

%ada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem ++ cahaya juga mengionisasi fotosistem + melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi N,-% menjadi N,-%H

•

/adi % <77 ( %hotosistem + ) menhasilkan N,-%H*  sedang %hoyosistem ++ (% ;=7) menghasilkan $ksigen dan ,'%

•

eaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia juga menghasilkan oksigen dan mengubah ,-% dan N,-%   menjadi energi  pembawa ,'% dan N,-%H*.

•

,'% dan N,-%H* inilah yang nanti akan digunakan sebagaienergi dalam reaksi gelap

•

eaksi terang terjadi di tilakoid yaitu struktur cakram yang terbentuk dari  pelipatan membran dalam kloroplas.

•

Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. /ika ada bertumpuk0tumpuk tilakoid maka disebut grana

3.3 &%t%f%sf%rilasi "iklik 

'elah kita ketahui bahwa fotofoslirasi siklik hanya melibakan satu fotosistem

3erikut adalah tahapan0tahapan dalam Fotofosforilasi Siklik secara sistematis & D %ertama energi cahaya yang dihasilkan oleh mataharimembuat elektron0elektron di %<77 menjadi aktif karenarangsangan dari luar  D elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptorelektron  primer kemudian menuju rantai transpor elektron. D #arena %<77 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron%<77 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapatmelaksanakan fungsinya. D Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptorlain selalu terjadi transformasi hidrogen bersama0sama elektronpada fotosistem % <77 itu D antai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton yang memompa ion H melewati membran yang kemudianmenghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untukmenggerakkan sintase ,'% selama kemiosmosis yangkemudian menghasilkan ,'% D -ari rantai transpor elektron kembali ke fotosistem +. -engankembalinya elektron ke fotosistem + maka fotosistem + dapatkembali melaksanakan fungsinya lagi D Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri dan jugaterjadi pada semua organisme fotoautotrof 

3.' &%t%f%sf%rilasi N%nsiklik  &otofoslirasi Nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua

fotosistem klorofil yang berbeda 3erikut ini tahapan0tahapan fotofosfolirasi Nonsiklik&

D Mula0mula molekul air diurai menjadi *H 1"*$* *e0. D -ua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem ++ D Sedang ion H akan digunakan pada reaksi yang lain D $* akan dilepaskan ke udara bebas. D #arena tersinari oleh cahaya matahari dua elektron yang ada di%;=7 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektronprimer. D Setelah terjadi transfer elektron %;=7 menjadi defisiensielektron tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasilpenguraian air tadi. D Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektronyang membawa mereka melewati pheophytin plasto?uinonkomplek sitokrom  b;f plastosianin dan akhirnya sampai difotosistem + tepatnya di %<77. D %erjalanan elektron diatas disebut juga dengan @skema A@. D

Sepanjang

perjalanan

di

rantai

transpor

dua

elektron

tersebutmengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ,'%yang kemudian menghasilkan,'% .D Sesampainya di fotosistem + dua elektron tersebut mendapatpasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari. D #emudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor feredoksindan akhirnya sampai di ujung rantai transpor dimana duaelektron tersebut telah ditunggu oleh N,-% dan H yangberasal dari penguraian air. D -engan bantuan suatu en!im bernama Feredoksin0N,-%reduktase disingkat FN N,-% H dan elektron tersebutmenjalani suatu reaksi&

 N,-%H*e0BCN,-%H D N,-%H sebagai hasil reaksi diatas akan digunakan dalamreaksi al8in0 3enson atau reaksi gelap.

IV KESIMPULAN Fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentukan senyawa organik  (glukosa) dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alam adalah matahari. %roses fotosintesis terbagi * yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. eaksi terang adalah suatu reaksi yang tidak tergantung pada suhutetapi tergantung pada cahaya

(foton).eaksi terang merupakan

menghasilkan ,'% dan reduksi N,-%H*.

proses

untuk 

%roses reaksi terang yaitu penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. %igmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (57705:7 nanometer) dan merah (;:70<77 nanometer) dibandingkan hijau (:770;77 nanometer).  cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada  pusat0pusat reaksi. 'umbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif  sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem ++ dan fotosistem +.  membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor  elektron. >nergi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ,'%. eaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem yaitu fotosistem + yang artinya pada fotosistem ini menghasilkan ,'%. eaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda yaitu fotosistem + dan ++.

DAFTAR PUSTAKA

*a+,llah-M.h/,a.l2012Modul Biologi Umum.Pa+a3:Pess &NP K,mal-6ho14Biologi jilid. !akaa:Ela33a