1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil...
Transcript of 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil...
![Page 1: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/1.jpg)
1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2)
2. Siklus Calvin
3. Lintasan Asam Dikarboksilat C-4
4. Metabolisme Asam Crassulacean
5. Sintesis Sukrosa, Pati, dan Fruktan
1
![Page 2: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/2.jpg)
2
![Page 3: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/3.jpg)
Fiksasi Karbon Dioksida (CO2)
❑ Produk awal setelah CO2 difiksasi, terbentuk senyawa PGA (Asam fosfogliserat) yaitu senyawa 3 atom C.
❑ Senyawa yang bergabung dengan CO2 adalah RuBP (Ribulosa-1,5-Bifosfat ) yaitu senyawa mempunyai 5 atom C.
❑ Reaksi dipacu oleh enzim RuBP karboksilase (Rubisco)
CO2 + RuBP Rubisco 2PGA.
❑ Rubisco berperan pada semua organisme yang melakukan fotosintesis.
❑ Rubisco merupakan bentuk protein yang banyak dijumpai (1/4 - 1/8 dari protein daun).
❑ Rubisco penting untuk diet ternak dan manusia.
3
![Page 4: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/4.jpg)
Siklus Calvin❖ Berlangsung pada stroma khloroplas
❖ Siklus Reduksi Carbon Fotosintetik
❖ Lintasan Fotosintetik C-3 (produk awal terbentuk setelah fiksasi CO2 mengandung 3 atom C)
❖ Terdiri dari 3 tahap utama:
1.Karboksilasi, 3CO2 + 3RuBP + 3H2O 6-3PGA
2.Reduksi,
6-3PGA + 6NADPH + 6ATP 6-3PGald + 6NADP + ADP + Pi
3.Regenerasi, 5-3PGald + 3ATP 3RuBP + 3ADP + 2Pi
3CO2 + 3H2O + 3RuBP + 9ATP + 6NADPH 1-3PGald + 6NADP + 9ADP + 9Pi
4
![Page 5: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/5.jpg)
Siklus Calvin
5
3RuBP
Regenerasi (3)
3 ADP + 2 Pi
3 ATP
Karboksilasi/Fiksasi (1)
Reduksi (2) 6 3-PGald6 3-PGA
6 NADPH
6 H+
6 ATP
6 NADP
6 ADP
6 Pi
3CO2
3H2O
Tiga tahap utama pada siklus Calvin : Karboksilasi, Reduksi, dan Regenerasi
![Page 6: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/6.jpg)
6
![Page 7: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/7.jpg)
Siklus Calvin
PGald hasil proses reduksi :▪ Dalam kloroplas digunakan untuk sintesis pati (jika laju
fotosintesis berlangsung cepat).
▪ Dibawa keluar khloroplas dengan sistem antiport, dipertukarkan dengan Pi atau 3-PGA lainnya dari sitoplasma.
▪ Dikonversi menjadi dihidroksiaseton fosfat, di dalam sitosol digunakan untuk membentuk sukrosa, polisakarida untuk dinding sel.
Tahap Regenerasi RuBP:
➢ Melibatkan gula terfosforilasi (4C, 5C, 6C, dan 7C)➢ Dibutuhkan 1 molekul ATP
7
Ribulosa-5P RuBP
ATP ADP
![Page 8: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/8.jpg)
Fotorespirasi (sering berlangsung pada tanaman C3)
Siklus Calvin
8
➢ Cahaya memacu pengambilan CO2 dan juga membebaskan CO2 (berlangsung karena adanya O2) .
➢ Intensitas cahaya tinggi (laju pembebasan CO2 relatif lebih tinggi dari penyerapan). Pada kondisi ini, hasil fotosintesis menjadi berkurang.
➢ Karena RuBP karboksilase juga dapat bereaksi dengan O2 (bersifat oksigenase atau RuBP oksigenase)
➢ Juga terpacu oleh rendahnya konsentrasi CO2 di atmosfir sekitar daun.
RuBP
Siklus Calvin2 x 3 PGA
Glikolat
O2
H2O2
Glisin+ NH3 Serin
CO2
NH3
+ CO2
+ O2
3 PGA
![Page 9: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/9.jpg)
Fotorespirasi
9
![Page 10: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/10.jpg)
Kegunaan Fotorespirasi
10
Fotorespirasi juga penting karena :
❖ Mensintesis asam amino
❖ Menghasilkan NH3
❖ Penyerapan O2 untuk fotorespirasi diperlukan (penting) untuk menjaga organel fotosintesis dari kerusakan akibat terbebasnya H2O2
![Page 11: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/11.jpg)
Lintasan Asam Dikarboksilat C-4
11
![Page 12: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/12.jpg)
Lintasan Asam Dikarboksilat C-4 (Silklus Hatch-Slack)
12
Produk awal setelah fiksasi CO2 berupa senyawa 4C (asam aspartat dan asam malat).
Pada tanaman monokotil tropis (tebu, jagung, sorgum)
± 0,4% dari total tumbuhan angiospermae
monokotil dan dikotil.
Mempunyai 2 sel fotosintetik:
1. Sel mesofil
2. Sel seludang pembuluh (Bundle Sheath Cel).
![Page 13: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/13.jpg)
Lintasan Asam Dikarboksilat C-4
13
1.Sel mesofil, tempat sintesis senyawa 4C (asam malat dan aspartat).
CO2 (HCO3) + PEP OAA asam Malat
enzim PEP karboksilaseenzim malat dehidrogenase
H+ + NADPH NADP+
![Page 14: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/14.jpg)
Lintasan Asam Dikarboksilat C-4
Pada sel mesofil, alanin dikonversi membentuk piruvat melalui proses transaminasi.
Piruvat dikonversi membentuk PEP (3C).
AMP dikonversi (diregenerasi ) membentuk ATP, dan dibutuh 2 ATP
14
Piruvat + ATP + Pi (H2PO4) PEP + AMP + Pi
enzim piruvat-fosfo dikinase
![Page 15: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/15.jpg)
Lintasan Asam Dikarboksilat C-4
15
2.Sel seludang pembuluh (Bundle Sheath Cel).
➢ mempunyai dinding sel yang tebal mengelilingi jaringan pembuluh.
➢ mempunyai banyak kloroplas, mitokondria, dan organel lainnya serta memiliki vakuola yang lebih kecil dari tumbuhan C-3.
➢ Terdapat Rubisco (berlangsung siklus Calvin) dan terbentuk sukrosa dan pati.
➢ berlangsung dekarboksilasi (pembebasan CO2) dari asam malat (4C), menghasilkan piruvat atau alanin (3C) dan dibawa kembali ke sel mesofil bereaksi dengan CO2.
➢ Asam malat dan asam aspartat untuk lintasan C-4 berperan membawa CO2 masuk ke sel bundle sheath.
![Page 16: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/16.jpg)
Lintasan Asam Dikarboksilat C-4
16
Pembagian tugas antara sel mesofil dan sel bundle sheath dalam fiksasi CO2
![Page 17: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/17.jpg)
Metabolisme Asam Crassulasean
❑ Stomata membuka pada malam hari.
❑ Kelompok (jenis) tumbuhan yang tumbuh di daerah kering diantaranya dari famili : Cactaceae, Orchidaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, dan Euphorbiaceae.
❑ Asam malat (senyawa 4C) terbentuk malam hari, berlangsung fiksasi (penambatan) CO2 dari atmosfir bereaksi dengan PEP (senyawa 3C). PEP terbentuk dari proses glikolisis.
17
![Page 18: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/18.jpg)
Metabolisme Asam Crassulasean
CO2 (HCO3-) + PEP OAA as. malat
NADH + H NAD
Asam malat disimpan dalam vacuola. Pada siang hari asam malat diangkut keluar vakuola.
❑ PEP karboksilase pada tanaman CAM dikonversi dalam bentuk tidak aktif pada siang hari
18
![Page 19: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/19.jpg)
Fiksasi CO2 dan sintesis karbohidrat pada tanaman CAM
19
![Page 20: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/20.jpg)
Fiksasi CO2 dan sintesis karbohidrat pada tanaman CAM
20
![Page 21: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/21.jpg)
Fiksasi CO2 dan sintesis karbohidrat pada tanaman CAM
21
![Page 22: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/22.jpg)
Pati
PEP
Oksaloasetat
Malat
Asam Malat
Asam Malat
MalatPiruvat
CO2
Oksaloasetat
CO2
Siklus Calvin
PEP ATP
ADP
NADH + H+
NAD+
NAD+ NADH + H+
HCO3-CO2
Pi
H2O H+
H+
NADPH+ + H+
NADP+
GlikolisisM
ala
m
Sto
ma
tam
em
bu
ka
Sia
ng
Sto
ma
ta te
rtutu
p
22
![Page 23: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/23.jpg)
Kemiripan proses fotosintesis tumbuhan C4 dan CAM
23
![Page 24: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/24.jpg)
Calvin
24
![Page 25: 1. Fiksasi Karbon Dioksida (CO2 2. Siklus Calvin...Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM 25 Sel mesofil Sel mesofil Title Sintesis Karbohidrat Author TOSHIBA Created Date 10/23/2019 3:18:33](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052310/609b3d6706bcdd036a115997/html5/thumbnails/25.jpg)
Perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM
25
Sel mesofilSel mesofil