dasar-dasar fisiologi tumbuhan
Post on 27-Jan-2016
585 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Dasar-dasarDasar-dasar
Fisiologi TumbuhanFisiologi Tumbuhan
PNA 2200 A/EPNA 2200 A/E
Didik IndradewaDidik Indradewa
Eka Tarwaca Susila PutraEka Tarwaca Susila Putra
Sistem PerkuliahanSistem Perkuliahan
Student centered learningStudent centered learning : dibagi dalam : dibagi dalam kelompok diskusi, mahasiswa presentasi, kelompok diskusi, mahasiswa presentasi, ditambah materi dari dosen ditambah materi dari dosen
Research university : Research Based Research university : Research Based LearningLearning dosen memberikan contoh hasil dosen memberikan contoh hasil penelitiannya untuk bahan kuliahpenelitiannya untuk bahan kuliah
e Learninge Learning : bahan yang disiapkan dosen : bahan yang disiapkan dosen maupun penunjang dapat diakses lewat maupun penunjang dapat diakses lewat internet, diskusi lewat bloginternet, diskusi lewat blog
Sistem Perkuliahan (lanjutan)Sistem Perkuliahan (lanjutan)
Bahan dari dosen 1 (Didik Indradewa) Bahan dari dosen 1 (Didik Indradewa) digunakan untuk ujian sisipandigunakan untuk ujian sisipan
Bahan dari dosen 2 (Eka Tarwaca, SP) dan Bahan dari dosen 2 (Eka Tarwaca, SP) dan hasil praktikum digunakan untuk ujian akhirhasil praktikum digunakan untuk ujian akhir
Nilai ujian sisipan + akhir + praktikum + Nilai ujian sisipan + akhir + praktikum + Presentasi : 4Presentasi : 4
SilabusSilabus Pengertian dan ruang lingkup fisiologi tumbuhan, Pengertian dan ruang lingkup fisiologi tumbuhan,
sel dan organela sel, gerakan partilel berupa difusi, sel dan organela sel, gerakan partilel berupa difusi, osmosis dan imbibisi. Peran air bagi tumbuhan, osmosis dan imbibisi. Peran air bagi tumbuhan, penyerapan dan pengangkutan air serta penyerapan dan pengangkutan air serta transpirasi. Dalam metabolisme dibahas tentang transpirasi. Dalam metabolisme dibahas tentang ensim, fotositesis dan respirasi. Fotosintesis ensim, fotositesis dan respirasi. Fotosintesis mencakup reaksi cahaya, reaksi gelap dan faktor-mencakup reaksi cahaya, reaksi gelap dan faktor-faktor yang berpengaruh. Respirasi mencakup faktor yang berpengaruh. Respirasi mencakup glikolisis, siklus Krebs faktor-faktor yang glikolisis, siklus Krebs faktor-faktor yang berpengaruh dan respirasi cahaya. Pengangkutan berpengaruh dan respirasi cahaya. Pengangkutan hasil fotosintesis, jalur dan teori pengangkutan. hasil fotosintesis, jalur dan teori pengangkutan.
PustakaPustaka Devlin, R.M. and F.H. Witham. 1983. Plant Devlin, R.M. and F.H. Witham. 1983. Plant
Physiology.Physiology. Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1978. Plant Salisbury, F.B. and C.W. Ross. 1978. Plant
Physiology.Physiology. Taiz, L. and E. Zeiger. 1998. Plant Physiology.Taiz, L. and E. Zeiger. 1998. Plant Physiology.
Jadual 2012Jadual 2012Mg Tgl Pokok Bahasan Dosen
11 21-2 Pendahuluan Didik
22 28-2 Difusi, Osmosis, Imbibisi Didik
33 06-3 Serapan Air, Pengangkutan Air Didik
44 13-3 Transpirasi Didik
55 20-3 Enzim, Fotosintesis : Reaksi Cahaya Didik
66 27-3 Fotosintesis : Reaksi Cahaya, Reaksi Gelap Didik
77 03-4 FS : Reaksi Gelap, Faktor Berpengaruh Didik
Jadual 2012Jadual 201288 10-4 Ujian Tengah Semester Didik
99 17-4 Ujian Tengah Semester Didik
1010 24-4 Respirasi : Glikolisis, Siklus Krebs Eka
1111 01-4 Respirasi : Faktor Berpengaruh Eka
1212 08-5 Presentasi 1 Eka
1313 15-5 Presentasi 2 Eka
1414 22-5 Presentasi 3 Eka
1515 29-5 Presentasi 4 Eka
1616 05-6 Presentasi 5 Eka
1717 12-06 Presentasi 6 Eka
PendahuluanPendahuluan
PendahuluanPendahuluanBatasanBatasan Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahas Fisiologi Tumbuhan : ilmu yang membahas
proses-proses yang terjadi di dalam tubuh proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tumbuhan pada tingkatan molekuler dan tumbuhan pada tingkatan molekuler dan selulerseluler
Fisiologi Tanaman : ilmu yang membahas Fisiologi Tanaman : ilmu yang membahas proses-proses yang terjadi di dalam tubuh proses-proses yang terjadi di dalam tubuh tanaman pada tingkatan individu dan populasitanaman pada tingkatan individu dan populasi
Tanaman adalah tumbuhan yang Tanaman adalah tumbuhan yang dibudidayakandibudidayakan
Mengapa tumbuhan-tanaman perlu dipelajari ?Mengapa tumbuhan-tanaman perlu dipelajari ? Tumbuhan-tanaman mempunyai peran yang Tumbuhan-tanaman mempunyai peran yang
penting bagi kehidupan manusiapenting bagi kehidupan manusia
Peran Tumbuhan-TanamanPeran Tumbuhan-TanamanSumber panganSumber pangan
SandangSandang
PapanPapan
KosmetikKosmetik
JamuJamu
Bahan IndustriBahan Industri
BiodiselBiodisel
BioetanolBioetanol
Keindahan dan RekreasiKeindahan dan Rekreasi
Daur hidrologiDaur hidrologi
Paru-paru DuniaParu-paru Dunia
Faktor Berpengaruh thd TanamanFaktor Berpengaruh thd Tanaman
Genetik Iklim Air,Chya,Suhu,COGenetik Iklim Air,Chya,Suhu,CO22
Tanaman Orgme Tan. Hma, Peny,GlmTanaman Orgme Tan. Hma, Peny,Glm
ProsesProses Tanah Fisik, Kimia, Biol Tanah Fisik, Kimia, Biol FisiologisFisiologis Macam, mekanisme. tempat Macam, mekanisme. tempat Pertumbuhan Pertumbuhan Hasil Hasil
Pembahasan dalam Fisiologi TumbuhanPembahasan dalam Fisiologi Tumbuhan
Macam proses : transpirasi, fotosintesis, Macam proses : transpirasi, fotosintesis, respirasi dllrespirasi dll
Mekanisme proses : fotosintesis terdiri dari Mekanisme proses : fotosintesis terdiri dari reaksi cahaya dan rekasi gelapreaksi cahaya dan rekasi gelap
Di mana terjadinya ; fotosintesis di dalam Di mana terjadinya ; fotosintesis di dalam kloroplaskloroplas
Faktor yang berpengaruh : fotositesis Faktor yang berpengaruh : fotositesis dipengaruhi intensitas cahaya dipengaruhi intensitas cahaya
Ilmu PendukungIlmu Pendukung
Anatomi dan Morfologi : penyerapan airAnatomi dan Morfologi : penyerapan air
Fisika dan KimiaFisika dan Kimia
reaksi cahaya dan gelap fotosintesisreaksi cahaya dan gelap fotosintesis
MatematikMatematik
Sel dan Organela Sel dan Organela
Gerakan PartikelGerakan PartikelDifusi, Osmosis dan Difusi, Osmosis dan
Imbibisi Imbibisi
Gerakan PartikelGerakan Partikel COCO22 O O22 H H22OO
Ion HIon H22OO
Tanaman bertambah besar ukurannya karena Tanaman bertambah besar ukurannya karena adanya bahan tambahan berupa partikeladanya bahan tambahan berupa partikel
Partikel berupa ion atau molekul yang masuk dan Partikel berupa ion atau molekul yang masuk dan keluar dari dalam tubuh tanamankeluar dari dalam tubuh tanaman
Ion yang masuk antara lain berupa nutrisi Ion yang masuk antara lain berupa nutrisi misalnya NHmisalnya NH44
++, NO, NO33- - dlldll
Molekul yang masuk misalnya : COMolekul yang masuk misalnya : CO2 2 dan Hdan H22OO
Molekul yang keluar misalnya OMolekul yang keluar misalnya O22 dan H dan H22OO Masuk dan keluarnya partikel dengan proses Masuk dan keluarnya partikel dengan proses
gerakan partikel berupa difusi, osmosis dan gerakan partikel berupa difusi, osmosis dan imbibisiimbibisi
DifusiDifusi gerakan partikel dari gerakan partikel dari
tempat dengan tempat dengan potensial kimia lebih potensial kimia lebih tinggi ke tempat tinggi ke tempat dengan potensial dengan potensial kimia lebih rendah kimia lebih rendah karena energi karena energi kinetiknya sendiri kinetiknya sendiri sampai terjadi sampai terjadi keseimbangan keseimbangan dinamisdinamis
Potensial kimia : energi bebas per molPotensial kimia : energi bebas per mol Energi bebas : energi untuk melakukan kerja Energi bebas : energi untuk melakukan kerja Energi kinetik : energi yang dimiliki partikel Energi kinetik : energi yang dimiliki partikel
dengan suhu di atas 0dengan suhu di atas 0oo K untuk melakukan K untuk melakukan gerakan gerakan
Keseimbangan dinamis : partikel tetap Keseimbangan dinamis : partikel tetap bergerak namun jumlah yang masuk seimbang bergerak namun jumlah yang masuk seimbang dengan jumlah yang keluar, sehingga difusi dengan jumlah yang keluar, sehingga difusi berhenti berhenti
Laju gerakan partikelLaju gerakan partikel V = (8RT)V = (8RT)1/21/2/ / ππ M M V = laju (cm/det) T = suhu KV = laju (cm/det) T = suhu K R = tetapan gas M = BM R = tetapan gas M = BM ππ = 3,14 = 3,14 Faktor yg mempengaruhi difusiFaktor yg mempengaruhi difusi 1. Suhu, makin tinggi difusi makin cepat1. Suhu, makin tinggi difusi makin cepat 2. BM makin besar difusi makin lambat2. BM makin besar difusi makin lambat 3. Kelarutan dalam medium, makin besar3. Kelarutan dalam medium, makin besar difusi makin cepatdifusi makin cepat 4. Beda potensial kimia, makin besar4. Beda potensial kimia, makin besar beda difusi makin cepat beda difusi makin cepat
Contoh DifusiContoh Difusi
ModelModel
A BA B
1. CO1. CO2 2 2x CO2x CO22 4x 4x
COCO2 2 3x CO3x CO22 3x 3x
2. CO2. CO22 2x, O 2x, O222x CO2x CO22 4x 4x
COCO22 3x, O 3x, O221x CO1x CO22 3x, O 3x, O221x 1x
Difusi CODifusi CO22, O, O2 2 dan Hdan H22OO
COCO2 2 OO22 H H22OO
OsmosisOsmosis Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggi ke Osmosis : gerakan air dari potensial air lebih tinggi ke
potensial air lebih rendah melewati membran selektif potensial air lebih rendah melewati membran selektif permeabel sampai dicapai keseimbangan dinamispermeabel sampai dicapai keseimbangan dinamis
Sifat MembranSifat Membran
Sifat membran solvent solutSifat membran solvent solut
permeabel + +permeabel + +
semi permeabel + -semi permeabel + -
selektif permeabel + +/-selektif permeabel + +/-
impermeabel - -impermeabel - -
+ = dapat lewat - = tidak+ = dapat lewat - = tidak Contoh membran : membran plasma, membran Contoh membran : membran plasma, membran
vakuola, membran kloroplasvakuola, membran kloroplas
MembranMembran
Potensial AirPotensial Air Potensial air : energi bebas per mol airPotensial air : energi bebas per mol air ΨΨ = = ΨΨss + + ΨΨpp + + ΨΨm m satuan : atm, bar, Pasatuan : atm, bar, Pa ΨΨ (potensial air) = - DTD (defisit tek difusi) (potensial air) = - DTD (defisit tek difusi) ΨΨss (potensial solut) = -TO (tek osmosis) (potensial solut) = -TO (tek osmosis) ΨΨp p (potensial tekanan) = TT (tek turgor)(potensial tekanan) = TT (tek turgor) ΨΨm m (potensial matriks) = TI (tek imbibisi)(potensial matriks) = TI (tek imbibisi) DTD = TO - TTDTD = TO - TT Di dalam sel Di dalam sel ΨΨmm kecil – diabaikan kecil – diabaikan Di dalam benih Di dalam benih ΨΨpp kecil - diabaikan kecil - diabaikan
Potensial SolutPotensial Solut Potensial solut : penurunan energi bebas air Potensial solut : penurunan energi bebas air
dalam suatu larutan karena interaksi air dengan dalam suatu larutan karena interaksi air dengan solut, dibanding dengan air murnisolut, dibanding dengan air murni
Potensial air murni -> maksimal = 0 barPotensial air murni -> maksimal = 0 bar Larutan mempunyai potensial air < 0 atau Larutan mempunyai potensial air < 0 atau
negatifnegatif Larutan di tempat terbuka mempunyai Larutan di tempat terbuka mempunyai ΨΨpp = 0, = 0,
sehingga sehingga ΨΨ = = ΨΨss
ΨΨss = - m i R T TO = M R T = - m i R T TO = M R T m = molalitas i = derajat ionisasi ( sukrosa =1, m = molalitas i = derajat ionisasi ( sukrosa =1,
Na Cl = 1,8 pada 20Na Cl = 1,8 pada 20oo C) C)
R = tetapan gas = 22,7/273 barR = tetapan gas = 22,7/273 bar
T = suhu K = T = suhu K = 00C + 273C + 27300
Faktor yang berpengaruh thd Faktor yang berpengaruh thd ΨΨss
1. Molallitas (konsentrasi), makin tinggi1. Molallitas (konsentrasi), makin tinggi
ΨΨs s makin rendahmakin rendah
2. Derajat ionisasi, makin tinggi 2. Derajat ionisasi, makin tinggi ΨΨss
makin rendah makin rendah
3. Derajat hidrasi, solut mudah mengikat 3. Derajat hidrasi, solut mudah mengikat
air, air, ΨΨss rendah rendah
4. Suhu, makin tinggi , 4. Suhu, makin tinggi , ΨΨss makin rendah makin rendah
Arah gerakan airArah gerakan air Dari potensial air lebih tinggi ke potensial air Dari potensial air lebih tinggi ke potensial air
lebih rendahlebih rendah Dari DTD lebih rendah ke DTD lebih tinggiDari DTD lebih rendah ke DTD lebih tinggi Dari larutan dengan konsentrasi lebih rendah Dari larutan dengan konsentrasi lebih rendah
ke konsentrasi lebih tinggike konsentrasi lebih tinggi Dari larutan lebih encer ke larutan lebih kentalDari larutan lebih encer ke larutan lebih kental
Ketentuan dalam gerakan air Ketentuan dalam gerakan air
Saat seimbang dinamik , potensial air atau Saat seimbang dinamik , potensial air atau DTD samaDTD sama
Bila salah satu bagian tidak terbatas misal Bila salah satu bagian tidak terbatas misal lengas tanah, potensial air sama dengan bagian lengas tanah, potensial air sama dengan bagian yang tidak terbatasyang tidak terbatas
Bila dua bagian terbatas , potensial air akhir Bila dua bagian terbatas , potensial air akhir merupakan rata-ratamerupakan rata-rata
Potensial solut tidak berubah sampai potensial Potensial solut tidak berubah sampai potensial tekanan mencapai 0 bartekanan mencapai 0 bar
Sel A dalam Larutan BSel A dalam Larutan B
Keadaan awalKeadaan awal A. A. ΨΨ = = ΨΨss++ΨΨpp
= -30 + 0 = -30 bar= -30 + 0 = -30 bar
B. B. ΨΨ = = ΨΨss++ΨΨpp
= -10 + 0 = -10 bar= -10 + 0 = -10 bar KeseimbanganKeseimbangan A. A. ΨΨ = = ΨΨs+s+ΨΨpp
= -30 + 20 = -10 bar= -30 + 20 = -10 bar
B. B. ΨΨ = = ΨΨss++ΨΨp p
= -10 + 0 = -10 bar= -10 + 0 = -10 bar
Sel A dengan Sel BSel A dengan Sel B
Keadaan awalKeadaan awal A. A. ΨΨ = = ΨΨss++ΨΨpp
= -14+4 = -10 bar= -14+4 = -10 bar
B. B. ΨΨ = = ΨΨss++ΨΨp p A A
= -24+ 8 = -16 bar= -24+ 8 = -16 bar KeseimbanganKeseimbangan A. A. ΨΨ = = ΨΨs+s+ΨΨpp
= -14+1 = - 13 bar= -14+1 = - 13 bar
B. B. ΨΨ = = ΨΨss++ΨΨp p BB = -24+11 = -13 bar= -24+11 = -13 bar
Hubungan Hubungan ΨΨ, , ΨΨss, , ΨΨpp
Sel turgor penuhSel turgor penuh
ΨΨ = = ΨΨs s + + ΨΨp p = -12,5 + 12,5 = 0 bar= -12,5 + 12,5 = 0 bar Sel mengempis, volume relatif 80%Sel mengempis, volume relatif 80%
ΨΨ = = ΨΨss+ + ΨΨpp = -14 + 0 = -14 bar = -14 + 0 = -14 bar
Mengukur potensial airMengukur potensial airMetode GravimetriMetode Gravimetri
Metode ChardakovMetode Chardakov
Pressure Bomb ScholanderPressure Bomb Scholander sampel manometer gas Nsampel manometer gas N22
Pengukuran potensial airPengukuran potensial air
Mengukur potensial solutMengukur potensial solut
Jaringan berwarna misal daun Rhoediscolor Jaringan berwarna misal daun Rhoediscolor dimasukkan larutan dengan konsentrasi dimasukkan larutan dengan konsentrasi berbeda, potensial solut jaringan = potensial berbeda, potensial solut jaringan = potensial solut larutan yang menyebabkan 50% jaringan solut larutan yang menyebabkan 50% jaringan mengalami plasmolisismengalami plasmolisis
Potensial TekananPotensial Tekanan Di dalam vakuola terdapat Di dalam vakuola terdapat
solut – menurunkan solut – menurunkan potensial solut – potensial solut – menurunkan potensial air – menurunkan potensial air – lebih rendah dari sekitar – lebih rendah dari sekitar – terjadi endo osmosis – terjadi endo osmosis – menyebabkan peningkatan menyebabkan peningkatan potensial osmotik – vakoula potensial osmotik – vakoula membesar – membran membesar – membran plasma menekan dinding sel plasma menekan dinding sel – tekanan turgor atau – tekanan turgor atau potensial tekananpotensial tekanan
PlasmolisisPlasmolisis Plasmolisis : proses terlepasnya Plasmolisis : proses terlepasnya
membran plasma dari dinding membran plasma dari dinding sel karena sel berada pada sel karena sel berada pada lingkungan hipertonik lingkungan hipertonik ( potensial air lebih rendah, ( potensial air lebih rendah, DTD lebih tinggi, larutan lebih DTD lebih tinggi, larutan lebih pekat) – terjadi ekso osmosis – pekat) – terjadi ekso osmosis – vakuola mengecilvakuola mengecil
Bila dimasukkan ke dalam Bila dimasukkan ke dalam lingkungan hipotonik lingkungan hipotonik ( potensial air lebih tinggi ) - ( potensial air lebih tinggi ) - terjadi endo osmosis – terjadi endo osmosis – deplasmolisis – sel segar deplasmolisis – sel segar kembalikembali
Lingkungan sama – isotonikLingkungan sama – isotonik
Plasmolisis Plasmolisis
Imbibisi Imbibisi Imbibisi ; proses penyerapan solven oleh imbibanImbibisi ; proses penyerapan solven oleh imbiban Contoh : penyerapan minyak oleh karet, Contoh : penyerapan minyak oleh karet,
penyerapan air oleh benihpenyerapan air oleh benih Imbibisi merupakan proses awal perkecambahanImbibisi merupakan proses awal perkecambahan Syarat – ada beda potensial, ada tarik menarik Syarat – ada beda potensial, ada tarik menarik
antar molekulantar molekul Di dalam benih ada koloid hidrofil berupa matriks Di dalam benih ada koloid hidrofil berupa matriks
: protein, pati selulose – menarik air: protein, pati selulose – menarik air ΨΨ = = ΨΨm + m + ΨΨpp ΨΨ benih dapat mencapai -1000 bar, akar -2 - -8 benih dapat mencapai -1000 bar, akar -2 - -8
barbar
Imbibisi benihImbibisi benih
Imbibisi Imbibisi
AirAir
Peran airPeran air
Penyusun protoplasma dan tubuh tanamanPenyusun protoplasma dan tubuh tanaman Mengaktifkan ensimMengaktifkan ensim Pereaksi : reaksi hidrolisis pati -> gulaPereaksi : reaksi hidrolisis pati -> gula Meningkatkan respirasiMeningkatkan respirasi Sumber hidrogen fotosintesisSumber hidrogen fotosintesis Pelarut dan pembawa senyawaPelarut dan pembawa senyawa Menjaga turgorMenjaga turgor Mengatur difusi solutMengatur difusi solut Mengatur suhu melalui transpirasiMengatur suhu melalui transpirasi Mendukung tumbuhanMendukung tumbuhan Menyebarkan benihMenyebarkan benih
Penyusun Protoplasma dan Tubuh Penyusun Protoplasma dan Tubuh TumbuhanTumbuhan
Perkecambahan Perkecambahan
Air mengaktifkan Air mengaktifkan ensim ensim αα amilase amilase
Ensim memacu Ensim memacu hirolisis pati menjadi hirolisis pati menjadi gulagula
Gula mengalami Gula mengalami respirasi respirasi menghasilkan energi menghasilkan energi (ATP) untuk (ATP) untuk perkecambahanperkecambahan
Sumber H dalam Fotosintesis Sumber H dalam Fotosintesis
Menurunkan suhu tumbuhan Menurunkan suhu tumbuhan
Mendukung tumbuhanMendukung tumbuhan
Menyebar benihMenyebar benih
Klasifikasi air secara biologisKlasifikasi air secara biologis Air gravitasi : air yang turun karena gaya Air gravitasi : air yang turun karena gaya
gravitasi bumi, berada pada pori makro, gravitasi bumi, berada pada pori makro, bergerak cepat tidak sempat diserap akarbergerak cepat tidak sempat diserap akar
Air kapiler : air berada pada pori mikro, dapat Air kapiler : air berada pada pori mikro, dapat diserap oleh akardiserap oleh akar
Air higroskopis, terikat kuat oleh partikel Air higroskopis, terikat kuat oleh partikel tanah, tidak dapat diserap akartanah, tidak dapat diserap akar
Air tersedia : air yang dapat di serap akar, Air tersedia : air yang dapat di serap akar, batas atas kapasitas lapangan (-0,3 bar), batas batas atas kapasitas lapangan (-0,3 bar), batas bawah titik layu tetap (- 15 bar)bawah titik layu tetap (- 15 bar)
Air TersediaAir Tersedia
Penyerapan AirPenyerapan Air
Organ penyerap air Organ penyerap air utama : akar utama : akar
Mekanisme Penyerapan AirMekanisme Penyerapan Air 1. Aktif : a. aktif osmotik : akumulasi solut 1. Aktif : a. aktif osmotik : akumulasi solut - menurunkan - menurunkan ΨΨs –>s –>ΨΨ lebih lebih rendah sekitar, air masuk. Air rendah sekitar, air masuk. Air mengalir dari mengalir dari ΨΨ lebih tinggi lebih tinggi ke ke ΨΨ lebih rendah lebih rendah b. aktif non osmotik : energib. aktif non osmotik : energi respirasi. Air mengalir dari respirasi. Air mengalir dari ΨΨ lebih rendah ke lebih rendah ke ΨΨ lebih tinggi lebih tinggi 2. Pasif : transpirasi . Air mengalir dari 2. Pasif : transpirasi . Air mengalir dari ΨΨ lebih tinggi ke lebih tinggi ke ΨΨ lebih rendah lebih rendah
Penyerapan pasif > aktifPenyerapan pasif > aktif
Tekanan akar tidak terjadi pada tanaman Tekanan akar tidak terjadi pada tanaman Gimnospermeae Gimnospermeae dan tanaman transpirasi dan tanaman transpirasi cepatcepat
Air eksudasi hanya 5% air transpirasiAir eksudasi hanya 5% air transpirasi Tanaman dengan tajuk menyerap air > Tanaman dengan tajuk menyerap air >
dibanding tanpa tajuk (dipotong) dibanding tanpa tajuk (dipotong) Tumbuhan hydrofit menyerap air dari seluruh Tumbuhan hydrofit menyerap air dari seluruh
tubuhtubuh
Tekanan akarTekanan akar
Jalur pengangkutan airJalur pengangkutan air
Mendatar : bulu akar/epidermis – korteks – Mendatar : bulu akar/epidermis – korteks – endodermis – xylemendodermis – xylem
Tegak : lewat xylemTegak : lewat xylem
Anatomi Akar Anatomi Akar
Jalur Pengangkutan AirJalur Pengangkutan Air
Jalur Pengangkutan AirJalur Pengangkutan Air
Faktor berpengaruh Faktor berpengaruh
Faktor tanaman : transpirasi (+), perakaran (+), Faktor tanaman : transpirasi (+), perakaran (+), metabolisme (+)metabolisme (+)
Faktor lingkungan : ketersediaan air (+), aerasi Faktor lingkungan : ketersediaan air (+), aerasi (+), konsentrasi larutan (-), suhu – optimum (+), konsentrasi larutan (-), suhu – optimum 3030oo C – lebih tinggi sel rusak – lebih rendah C – lebih tinggi sel rusak – lebih rendah metabolisme, pemanjangan akar, difusi, metabolisme, pemanjangan akar, difusi, permeabilitas membran turun, viskositas air , permeabilitas membran turun, viskositas air , plasma dan koloid naik.plasma dan koloid naik.
Transpirasi Transpirasi
Variasi PerakaranVariasi Perakaran
Ketersediaan air x udaraKetersediaan air x udara
Pengangkutan airPengangkutan airDilakukan melalui xylem dengan mekanismeDilakukan melalui xylem dengan mekanisme
Teori vital : terdapat pompa – ditolak karena Teori vital : terdapat pompa – ditolak karena dengan dimatikan pengangkutan air tetap dengan dimatikan pengangkutan air tetap terjaditerjadi
Teori tekanan akar – ditolak : seperti dalam Teori tekanan akar – ditolak : seperti dalam pembahasan pasif x aktif, tekanan akar pembahasan pasif x aktif, tekanan akar maksimum 2 bar, hanya mampu mendorong maksimum 2 bar, hanya mampu mendorong air setinggi 20mair setinggi 20m
Xylem Xylem
(lanjutan)(lanjutan) Teori fisika : imbibisi, kapiler, tekanan kohesi-Teori fisika : imbibisi, kapiler, tekanan kohesi-
tarikan transpirasitarikan transpirasi Teori tekanan kohesi-tarikan transpirasi. Kohesi : Teori tekanan kohesi-tarikan transpirasi. Kohesi :
tarik menarik antar molekul sejenis – air. Adhesi : tarik menarik antar molekul sejenis – air. Adhesi : tarik menarik molekul berbeda – air dengan tarik menarik molekul berbeda – air dengan dinding xylem. Adanya kohesi dan adhesi dinding xylem. Adanya kohesi dan adhesi terbenntuk kolom air sinambung dari tanah – terbenntuk kolom air sinambung dari tanah – akar – batang – daun. Transpirasi menurunkan akar – batang – daun. Transpirasi menurunkan ΨΨ daun lebih rendah dari daun lebih rendah dari ΨΨ batang – terjadi aliran batang – terjadi aliran air dari batang ke daun. air dari batang ke daun. ΨΨ batang menurun lebih batang menurun lebih rendah dari rendah dari ΨΨ akar – terjadi aliran air dari akar akar – terjadi aliran air dari akar ke batang dst.ke batang dst.
KohesiKohesiIkatan Hidrogen Molekul airIkatan Hidrogen Molekul air
TranspirasiTranspirasi
TRANSPIRASITRANSPIRASI
DefinisiDefinisi
Proses hilangnya air dalam Proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang melewati stomata, lubang kutikula, dan lentiselkutikula, dan lentisel
80% air yang 80% air yang ditranspirasikan berjalan ditranspirasikan berjalan melewati lubang stomata, melewati lubang stomata, paling besar peranannya paling besar peranannya dalamtranspirasidalamtranspirasi
Perbedaan Transpirasi dengan Perbedaan Transpirasi dengan evaporasievaporasi
TranspirasiTranspirasi EvaporasiEvaporasi
1. proses fisiologis atau fisika 1. proses fisiologis atau fisika yang termodifikasiyang termodifikasi
1. proses fisika murni1. proses fisika murni
2. diatur bukaan stomata2. diatur bukaan stomata 2. tidak diatur bukaan stomata2. tidak diatur bukaan stomata
3. diatur beberapa macam 3. diatur beberapa macam tekanantekanan
3. tidak diatur oleh tekanan3. tidak diatur oleh tekanan
4. terjadi di jaringan hidup4. terjadi di jaringan hidup 4. tidak terbatas pada jaringan 4. tidak terbatas pada jaringan hiduphidup
5. permukaan sel basah5. permukaan sel basah 5. permukaan yang 5. permukaan yang menjalankannya menjadi menjalankannya menjadi keringkering
Lubang stomata yang Lubang stomata yang mengatur laju mengatur laju transpirasitranspirasi
StomataStomata
Perbedaan Transpirasi dengan gutasiPerbedaan Transpirasi dengan gutasi
TranspirasiTranspirasi GutasiGutasi
1. terjadi pada siang hari1. terjadi pada siang hari 1. pada malam hari1. pada malam hari
2. air yang hilang 2. air yang hilang berbentuk uap airberbentuk uap air
2. air yang keluar berbentuk 2. air yang keluar berbentuk caircair
3. yang dilepaskan uap air 3. yang dilepaskan uap air murnimurni
3. cairan mengandung solute, 3. cairan mengandung solute, seperti gula dan garamseperti gula dan garam
4. melewati stomata, 4. melewati stomata, kutikula, dan lenti selkutikula, dan lenti sel
4. melewati hidatoda4. melewati hidatoda
5. terkendali oleh stomata5. terkendali oleh stomata 5. tidak terkendali5. tidak terkendali
6. menurunkan suhu 6. menurunkan suhu permukaan tanamanpermukaan tanaman
6. tidak menurunkan suhu 6. tidak menurunkan suhu permukaanpermukaan
Besarnya air yang tertranspirasiBesarnya air yang tertranspirasi
Sebagian besar air yang Sebagian besar air yang diserap tanaman diserap tanaman ditranspirasikanditranspirasikan
Misal: tanaman jagung, Misal: tanaman jagung, dari 100% air yang dari 100% air yang diserap: 0,09% untuk diserap: 0,09% untuk menyusun tubuh, 0,01% menyusun tubuh, 0,01% untuk pereaksi, 98,9% untuk pereaksi, 98,9% untuk ditranspirasikanuntuk ditranspirasikan
Dampak negatif transpirasiDampak negatif transpirasi Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika
lengas tanah terbatas, penyerapan air tidak lengas tanah terbatas, penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, mampu mengimbangi laju transpirasi, ΨΨw sel w sel turun, turun, ΨΨp menurun, tanaman layu, layu p menurun, tanaman layu, layu permanent, mati, hasil tanaman menurunpermanent, mati, hasil tanaman menurun
Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi, Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi, meningkatkan lengas tanah, pada kisaran layu meningkatkan lengas tanah, pada kisaran layu tetap – kapasitas lapangantetap – kapasitas lapangan
Peranan transpirasiPeranan transpirasi
Pengangkutan air ke Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar daun dan difusi air antar selsel
Penyerapan dan Penyerapan dan pengangkutan air, harapengangkutan air, hara
Pengangkutan asimilatPengangkutan asimilat Membuang kelebihan Membuang kelebihan
airair Pengaturan bukaan Pengaturan bukaan
stomatastomata Mempertahankan suhu Mempertahankan suhu
daundaun
Mekanisme transpirasiMekanisme transpirasi
Macam transpirasiMacam transpirasi Stomater : 80-90% total transpirasiStomater : 80-90% total transpirasi Kutikuler: 20% total transpirasiKutikuler: 20% total transpirasi Lentikuler : 0,1% total transpirasiLentikuler : 0,1% total transpirasi
Mekanisme bukaan Mekanisme bukaan stomatastomata
Teori perubahan pati Teori perubahan pati menjadi gulamenjadi gula
Teori pengangkutan Teori pengangkutan proton, Kproton, K++
Bukaan stomata pada Bukaan stomata pada tanaman sukulentanaman sukulen
Teori perubahan pati menjadi gulaTeori perubahan pati menjadi gula
Siang hari terjadi fotosintesis, CO2 diserap, Siang hari terjadi fotosintesis, CO2 diserap, kandungannya dalam ruang antar sel menurun, kandungannya dalam ruang antar sel menurun, pH naik (7), pati dalam sel penjaga pH naik (7), pati dalam sel penjaga terhidrolisis menjadi gula, terhidrolisis menjadi gula, ΨΨss sel penjaga sel penjaga
turun, turun, ΨΨw w turun, endoosmosis di sel penjaga, turun, endoosmosis di sel penjaga,
ΨΨp p naik, dinding sel penjaga tertekan ke arah naik, dinding sel penjaga tertekan ke arah
luar, stomata terbukaluar, stomata terbuka
Teori pengangkutan proton (KTeori pengangkutan proton (K++)) Pada siang hari, saat fotosintesis di sel penjaga Pada siang hari, saat fotosintesis di sel penjaga
terbentuk zat antara fotosintesis yaitu asam terbentuk zat antara fotosintesis yaitu asam malat, kemudian dipecah menjadi Hmalat, kemudian dipecah menjadi H++ dan ion dan ion malat, Hmalat, H++ keluar dari sel penjaga, keluar dari sel penjaga, kedudukannya digantikan Kkedudukannya digantikan K++, terjadi ikatan K, terjadi ikatan K++ dg ion malat membentuk kalium malat, dg ion malat membentuk kalium malat, Kmalat masuk ke vakuola sel penjaga dan Kmalat masuk ke vakuola sel penjaga dan menurunkan menurunkan ΨΨss nya. Terjadi endoosmosis ke nya. Terjadi endoosmosis ke dalam sel penjaga, dalam sel penjaga, ΨΨp sel penjaga naik, turgor, p sel penjaga naik, turgor, dinding sel dari sel penjaga tertekan ke arah dinding sel dari sel penjaga tertekan ke arah luar, stomata membukaluar, stomata membuka
Bukaan stomata pada tanaman CAMBukaan stomata pada tanaman CAM
Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari, Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari, pada malam hari terjadi respirasi tidak sempurna dan pada malam hari terjadi respirasi tidak sempurna dan KH diubah menjadi asam malat, dari respirasi KH diubah menjadi asam malat, dari respirasi tersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetap tersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetap tinggi (7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjadi tinggi (7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjadi gula, gula, ΨΨss nya menurun, terjadi endoosmosis, nya menurun, terjadi endoosmosis, ΨΨp p sel sel
penjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke penjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke arah luar, stomata membukaarah luar, stomata membuka
Faktor yang mempengaruhi laju transpirasiFaktor yang mempengaruhi laju transpirasi Faktor lingkunganFaktor lingkungan Faktor tanamanFaktor tanaman
1.1. kelembaban udarakelembaban udara2.2. suhusuhu3.3. kecepatan anginkecepatan angin4.4. cahayacahaya5.5. tekanan udaratekanan udara6.6. ketersediaan air tanahketersediaan air tanah7.7. debu debu
1.1. stomata: jumlah per satuan stomata: jumlah per satuan luas, letak stomata (permukaan luas, letak stomata (permukaan bawah atau atas daun, bawah atau atas daun, timbul/tenggelam), waktu timbul/tenggelam), waktu bukaan stomatabukaan stomata
2.2. daun: berbulu/tidak, warna daun: berbulu/tidak, warna daun(kandungan klorofil daun), daun(kandungan klorofil daun), posisinya menghadap matahari posisinya menghadap matahari secara langsung atau tidak secara langsung atau tidak
3.3. Mahasiswa akan membahas Mahasiswa akan membahas fenomena ini setelah jadi PRfenomena ini setelah jadi PR
Antitranspiran Antitranspiran Senyawa kimia yang diberikan ke pada tanaman Senyawa kimia yang diberikan ke pada tanaman
dengan tujuan untuk menurunkan laju transpirasidengan tujuan untuk menurunkan laju transpirasi Mekanisme kerja: melalui penutupan lubang stomata Mekanisme kerja: melalui penutupan lubang stomata
oleh partikel tertentu maupun dengan mendorong oleh partikel tertentu maupun dengan mendorong berlangsungnya mekanisme fisiologis yang berlangsungnya mekanisme fisiologis yang menyebabkan stomata menutupmenyebabkan stomata menutup
Harganya sangat mahal dan belum ada yang efektif Harganya sangat mahal dan belum ada yang efektif untuk menurunkan laju transpirasiuntuk menurunkan laju transpirasi
Cari tulisan tentang antitranspiran utk dikumpulkan Cari tulisan tentang antitranspiran utk dikumpulkan minggu depan minggu depan
EnzimEnzim
EnzimEnzim Enzim : senyawa organik yang dalam jumlah Enzim : senyawa organik yang dalam jumlah
kecil memacu laju reaksi biokimia tanpa kecil memacu laju reaksi biokimia tanpa mempengaruhi keseimbangan reaksimempengaruhi keseimbangan reaksi
Tata nama enzim berdasar substrat atau reaksi Tata nama enzim berdasar substrat atau reaksi yang dikatalisir + ase, terdapat 6 golongan yang dikatalisir + ase, terdapat 6 golongan besar besar
Penggolongan EnzimPenggolongan Enzim
1.1. Oksidoreduktase : mengkatalisir reaksi Oksidoreduktase : mengkatalisir reaksi oksidasi-reduksi – oksalat oksidase, nitrat oksidasi-reduksi – oksalat oksidase, nitrat reduktasereduktase
2.2. Transferase : mengkatalisir transfer – Transferase : mengkatalisir transfer – transaminasetransaminase
3.3. Hidrolase : menambah air pada bermacam Hidrolase : menambah air pada bermacam ikatan mengakibatkan pecahnya substrat – ikatan mengakibatkan pecahnya substrat – protease, karbohidraseprotease, karbohidrase
Penggolongan enzim (lanjutan)Penggolongan enzim (lanjutan)
4.4. Lisase : mengakibatkan pengambilan Lisase : mengakibatkan pengambilan langsung suatu kelompok dari substrat non langsung suatu kelompok dari substrat non hidrolitik – fumarase, aldolasehidrolitik – fumarase, aldolase
5.5. Isomerase : mengkatalisir perubahan isomer Isomerase : mengkatalisir perubahan isomer – isomerase, epimerase– isomerase, epimerase
6.6. Ligase atau sintetase : mengkatalisir sintesis Ligase atau sintetase : mengkatalisir sintesis bermacam ikatan - tiokinasebermacam ikatan - tiokinase
Susunan EnzimSusunan Enzim
EnzimEnzim
Apoenzim Gugus ProstetikApoenzim Gugus Prostetik
(Protein) (Bukan Protein)(Protein) (Bukan Protein)
Koensim KofaktorKoensim Kofaktor
(Organik) (anorganik)(Organik) (anorganik)
Koenzim Penting dalam Reaksi Koenzim Penting dalam Reaksi Oksidasi-reduksiOksidasi-reduksi
NAD (nikotinamid adenin dinukleotid)NAD (nikotinamid adenin dinukleotid) NADP (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat)NADP (nikotinamid adenin dinukleotid fosfat) FAD (flavin adenin dinukleotid)FAD (flavin adenin dinukleotid) Cytokrom : CytCytokrom : Cyt a, Cyt a3, Cyt b, Cyt b6, Cyt c, a, Cyt a3, Cyt b, Cyt b6, Cyt c,
Cyt fCyt f Plastokuinon, Plastosianin, FeredoksinPlastokuinon, Plastosianin, Feredoksin ATP (adenosin tri fosfat) : senyawa berenergi ATP (adenosin tri fosfat) : senyawa berenergi
tinggitinggi
Koensim PentingKoensim Penting
Koenzim Penting (lanjutan)Koenzim Penting (lanjutan)
Enzim PentingEnzim Penting
Enzim Penting (lanjutan)Enzim Penting (lanjutan)
Enzim PentingEnzim Penting
Sifat EnzimSifat Enzim Katalisator organik dalam jumlah sangat sedikit Katalisator organik dalam jumlah sangat sedikit
memacu laju reaksi tetapi tidak mempengaruhi memacu laju reaksi tetapi tidak mempengaruhi keseimbangan reaksikeseimbangan reaksi
Sifat Enzim (lanjutan)Sifat Enzim (lanjutan)
Dihasilkan di Dihasilkan di protoplasma protoplasma
- melakukan - melakukan kegiatan di dalam kegiatan di dalam sel : endoenzimsel : endoenzim
- melakukan - melakukan kegiatan di luar kegiatan di luar sel : eksoenzimsel : eksoenzim
Sebagian besar Sebagian besar endoenzimendoenzim
Sifat Enzim (lanjutan)Sifat Enzim (lanjutan) Merupakan molekul besarMerupakan molekul besar Merupakan koloid, mempunyai luas Merupakan koloid, mempunyai luas
permukaan besar, bersifat hidrofil permukaan besar, bersifat hidrofil Bersifat peka, di inaktifasi semua faktor Bersifat peka, di inaktifasi semua faktor
penyebab denaturasi protein – suhu, pH.penyebab denaturasi protein – suhu, pH. Dapat bereaksi dengan asam maupun basa, Dapat bereaksi dengan asam maupun basa,
dengan anion maupuk kationdengan anion maupuk kation
Sifat Enzim (lanjutan)Sifat Enzim (lanjutan)Dapat Dapat
dipacu dipacu maupun maupun dihambatdihambat
Pengham bat Pengham bat : kompeti : kompeti tif – tif – susunan susunan mirip mirip substrat, substrat, non non kompeti kompeti tif – tif – merusakmerusak
Sifat Enzim (lanjutan)Sifat Enzim (lanjutan)Ensim bersifat khas : terdapat Ensim bersifat khas : terdapat
hampir 700 enzim bereaksi hampir 700 enzim bereaksi dengan substrat khusus : dengan substrat khusus : teori kunci-gembok (key-teori kunci-gembok (key-lock)lock)
Sifat Enzim (lanjutan)Sifat Enzim (lanjutan)Menurunkan energi aktifasiMenurunkan energi aktifasi
Faktor Berpengaruh terhadap EnzimFaktor Berpengaruh terhadap Enzim Suhu : minimum 0Suhu : minimum 000, optimum 30, optimum 300,0, maksimum maksimum
38-4038-400 0 CC Logam : banyak enzim dipacu oleh ion logam : Logam : banyak enzim dipacu oleh ion logam :
Mg, Mn dan CoMg, Mn dan Co Logam berat dapat menurunkan aktivitas Logam berat dapat menurunkan aktivitas
enzim : Ag, Zn, Cu, Pb dan Cdenzim : Ag, Zn, Cu, Pb dan Cd pH : optimum masing-masing enzim berbeda : pH : optimum masing-masing enzim berbeda :
pepsin 2,0, amilase 7,0, tripsin 8,0pepsin 2,0, amilase 7,0, tripsin 8,0
FotosintesisFotosintesis
Fotosintesis Fotosintesis
Batasan : proses pembentukan karbohidrat dari Batasan : proses pembentukan karbohidrat dari COCO22 dan air dan hasil sampingan O dan air dan hasil sampingan O22 pada pada
bagian tanaman berwarna hijau dengan bagian tanaman berwarna hijau dengan bantuan sinar mataharibantuan sinar matahari
cahayacahaya
6 CO6 CO22 + 6 H + 6 H22O O C C66 H H1212OO66 + 6 O + 6 O22
klorofilklorofil
Organ Utama Fotosintesis : DaunOrgan Utama Fotosintesis : Daun
Organela Fotosintesis : Kloroplas Organela Fotosintesis : Kloroplas Susunan : protein 40-50%, fosfolipida 25-30%, Susunan : protein 40-50%, fosfolipida 25-30%,
klorofil 5-10%, karotenoid 1-2%, RNA 5%, DNA klorofil 5-10%, karotenoid 1-2%, RNA 5%, DNA sedikitsedikit
Jaringan tiang : 36 kloroplas, jatringan bunga Jaringan tiang : 36 kloroplas, jatringan bunga karang 20 kloroplaskarang 20 kloroplas
Terdiri dari grana – tempat reaksi cahaya dan Terdiri dari grana – tempat reaksi cahaya dan stroma – tempat reaksi gelapstroma – tempat reaksi gelap
Tiap kloroplas 40-60 granaTiap kloroplas 40-60 grana Di dalam granum terdapat tylakoid, di dalamnya Di dalam granum terdapat tylakoid, di dalamnya
terdapat quantosom terdapat quantosom Dalam quantosom terdapat : klorofil, karotenoid, Dalam quantosom terdapat : klorofil, karotenoid,
quinon dllquinon dll
KloroplasKloroplas
Pikmen Fotosintesis : KlorofilPikmen Fotosintesis : Klorofil
Spectrum Sinar MatahariSpectrum Sinar Matahari
Serapan dan Penerusan CahayaSerapan dan Penerusan Cahaya
Spektrum Penyerapan CahayaSpektrum Penyerapan Cahaya Sinar matahari Sinar matahari
merambat dalam merambat dalam bentuk quanta bentuk quanta atau fotonatau foton
Sinar matahari Sinar matahari yang diserap yang diserap pikmen pikmen fotosintesis = fotosintesis = cahaya dengan cahaya dengan panjang panjang gelombang 400-gelombang 400-800 nm800 nm
Ringkasan ReaksiRingkasan Reaksi cahayacahaya
6 CO6 CO22 + 6 H + 6 H22O O C C66HH1212OO66 + 6 O + 6 O22
klorofilklorofil
OO22 berasal dari H berasal dari H22O bukan COO bukan CO22, diperlukan 12 , diperlukan 12
molekul Hmolekul H22OO
6 CO6 CO22 + 12 H + 12 H22O O CC66HH1212OO66 + 6 O + 6 O2 2 + 6 H+ 6 H22OO Fotosintesis : reaksi oksidasi-reduksi , air di Fotosintesis : reaksi oksidasi-reduksi , air di
oksidasi, COoksidasi, CO22 direduksi menjadi karbohidrat direduksi menjadi karbohidrat
Fotosintesis terdiri dari dua tahap reaksi : 1. Fotosintesis terdiri dari dua tahap reaksi : 1. Reaksi cahaya – memerlukan cahaya – Reaksi cahaya – memerlukan cahaya – berfungsi merubah energi matahari menjadi berfungsi merubah energi matahari menjadi daya asimilasi – ATP dan NADPHdaya asimilasi – ATP dan NADPH22
2. Reaksi gelap – tidak memerlukan cahaya – 2. Reaksi gelap – tidak memerlukan cahaya – berfungsi mereduksi COberfungsi mereduksi CO22 menjadi karbohidrat menjadi karbohidrat
dengan energi dari ATP dan NADPHdengan energi dari ATP dan NADPH22
Sistem Dua PigmenSistem Dua Pigmen
PS IPS I
PS IIPS II
Sistem Dua Pigmen (lanjutan)Sistem Dua Pigmen (lanjutan) Pigmen Sistem I (PS I) : Pigmen Sistem I (PS I) :
terdiri dari klorofil a, terdiri dari klorofil a, klorofil b, karotenoid klorofil b, karotenoid dengan pusat reaksi P 700. dengan pusat reaksi P 700. Setiap P 700 dikelilingi Setiap P 700 dikelilingi 300-400 klorofil, 300-400 klorofil, menyerap maksimum menyerap maksimum panjang gelombang 683 panjang gelombang 683 nmnm
Pigmen Sistem II (PS II) : Pigmen Sistem II (PS II) : terdiri dari klorofil a terdiri dari klorofil a kolofil b, pikobili protein kolofil b, pikobili protein dan karotenoid dengan dan karotenoid dengan pusat reaksi P 673, pusat reaksi P 673, menyerap maksimum menyerap maksimum panjang gelombang 673 panjang gelombang 673 nm nm
Eksitasi Elektron KlorofilEksitasi Elektron Klorofil
Reaksi Cahaya FotosintesisReaksi Cahaya Fotosintesis
Produksi Daya AsimilasiProduksi Daya Asimilasi
Daya asimilasi terdiri dari ATP dan NADPHDaya asimilasi terdiri dari ATP dan NADPH22
Reduksi NADP menjadi NADPHReduksi NADP menjadi NADPH22 disebut disebut
transpor elektron transpor elektron Produksi ATP disebut fotofosforilasiProduksi ATP disebut fotofosforilasi Ada tiga fotofosforilasi : non siklis, siklis dan Ada tiga fotofosforilasi : non siklis, siklis dan
pseudosiklis pseudosiklis
Fotofosforilasi NonsiklisFotofosforilasi Nonsiklis PS II menyerap cahaya pada panjang gelombang PS II menyerap cahaya pada panjang gelombang
673 nm, e tereksitasi diterima oleh plastoquinon673 nm, e tereksitasi diterima oleh plastoquinon e berpindah ke sitokrom b6, sitokrom f dan e berpindah ke sitokrom b6, sitokrom f dan
plastosianinplastosianin Sit b6 dan f mempunyai beda potenial reduksi Sit b6 dan f mempunyai beda potenial reduksi
cukup besar yaitu 0,044 v, energi dari e dapat cukup besar yaitu 0,044 v, energi dari e dapat untuk membentuk ATPuntuk membentuk ATP
e dari plastosianin diterima PS Ie dari plastosianin diterima PS I PS I menyerap cahaya maksimum pada panjang PS I menyerap cahaya maksimum pada panjang
gelombang 683 nm, elektron tereksitasi diterima gelombang 683 nm, elektron tereksitasi diterima oleh FRSoleh FRS
e PS II tidak pernah kembali – fotofosforilasi non e PS II tidak pernah kembali – fotofosforilasi non siklissiklis
Fotofosforilasi Non Siklis (lanjutan)Fotofosforilasi Non Siklis (lanjutan) ZZ
NADP+NADP+
Q Q Fe Fe HH22
Cyt b6 Cyt b6 Fe Fe 2e e o2e e o22 H H22OO22
2e2e Cyt f Cyt f Cu CuZnCu CuZn
PCPC
PS I PS I HH22O+OO+O22
MnMn 2e2e PS II PS II Mg, N, Fe Mg, N, Fe FeMg, N, Fe Mg, N, Fe Fe
HH22O 1/2 OO 1/2 O22
HH22
Fotofosforilasi Non SiklisFotofosforilasi Non Siklis
Fotofosforilasi Non SiklisFotofosforilasi Non Siklis
Fotolisis Fotolisis
Fotolisis proses peruraian air menjadi HFotolisis proses peruraian air menjadi H++, e, e-- dan Odan O22
e dari air mengisi tempat e PS II yang kosonge dari air mengisi tempat e PS II yang kosong HH22 untuk mereduksi NADP menjadi NADPH untuk mereduksi NADP menjadi NADPH2 2
dan PQ menjadi PQHdan PQ menjadi PQH22
OO2 2 dibebaskan ke udaradibebaskan ke udara
Fotolisis (lanjutan)Fotolisis (lanjutan)
Fotofosforilasi Siklis Fotofosforilasi Siklis
Hanya melibatkan PS IHanya melibatkan PS I Pembentukan ATP terjadi saat e berpindah Pembentukan ATP terjadi saat e berpindah
dari feredoksin ke sitokrom b6 dan sitokrom fdari feredoksin ke sitokrom b6 dan sitokrom f Karena e dari PS I kembali ke PS I disebut Karena e dari PS I kembali ke PS I disebut
fotofosforilasi siklisfotofosforilasi siklis
Fotofosforilasi SiklisFotofosforilasi Siklis
Reaksi Gelap – Reduksi COReaksi Gelap – Reduksi CO22
Reaksi gelap : reduksi COReaksi gelap : reduksi CO2 2 menjadi menjadi
karbohidrat, tidak memerlukan cahaya, tetapi karbohidrat, tidak memerlukan cahaya, tetapi memanfaatkan daya asimilasi dari reaksi memanfaatkan daya asimilasi dari reaksi terang. terang.
Terdapat 3 tipe reaksi gelap : Terdapat 3 tipe reaksi gelap : Siklus Calvin – siklus C3Siklus Calvin – siklus C3 Siklus Hatch and Slack – siklus C4Siklus Hatch and Slack – siklus C4 Siklus CAMSiklus CAM
Siklus Calvin – Siklus C3Siklus Calvin – Siklus C3 Senyawa yang menangkap COSenyawa yang menangkap CO2 2 (1 C) udara (1 C) udara
adalah RuBP (5 C)adalah RuBP (5 C) Enzim yang mengkatalisir RubiscoEnzim yang mengkatalisir Rubisco Dibentuk senyawa beratom 6 C yang tidak Dibentuk senyawa beratom 6 C yang tidak
stabilstabil Pecah menjadi 2 senyawa beratom 3 C – PGAPecah menjadi 2 senyawa beratom 3 C – PGA Energi dari ATP dan NADPHEnergi dari ATP dan NADPH22
Dibentuk glukosaDibentuk glukosa Dibentuk kembali RuBPDibentuk kembali RuBP
Siklus Calvin – C3Siklus Calvin – C3
Contoh Tanaman C3Contoh Tanaman C3
Siklus Hatch and Slack – C4Siklus Hatch and Slack – C4
Terdapat Terdapat dua dua macam macam kloroplas kloroplas : di sel : di sel mesofil mesofil dan dan seludang seludang berkas berkas pengangkpengangkutanutan
Anatomi Daun C4Anatomi Daun C4
Siklus C4 (lanjutan)Siklus C4 (lanjutan)
COCO2 2 (1C) masuk ke kloroplas mesofil (1C) masuk ke kloroplas mesofil
ditangkap PEP (3C) membentuk as. ditangkap PEP (3C) membentuk as. oksaloasetat (4C)oksaloasetat (4C)
Selanjutnya ada 3 tipe :Selanjutnya ada 3 tipe :
C4 (lanjutan)C4 (lanjutan)
1. Oksalo1. Oksalo asetat asetat
diubah diubah menjadi menjadi malat, malat, diangkut diangkut ke sarung ke sarung berkas berkas pengang pengang kutan, kutan, dipecah dipecah menjadi menjadi piruvat piruvat dan COdan CO22
C4 (lanjutan)C4 (lanjutan) Panicum maximumPanicum maximum
2.Oksaloasetat 2.Oksaloasetat diubah menjadi diubah menjadi aspartat, aspartat, diangkut ke diangkut ke sbp, diubah sbp, diubah menjadi menjadi oksaloasetat, oksaloasetat, dipecah dipecah menjadi piruvat menjadi piruvat dan COdan CO22
C4 (lanjutan)C4 (lanjutan) Atriplex spongiosaAtriplex spongiosa
3.Oksaloasetat 3.Oksaloasetat diubah diubah menjadi menjadi aspartat aspartat diangkut ke diangkut ke sbp, diubah sbp, diubah menjadi malat, menjadi malat, dipecah dipecah menjadi menjadi piruvat dan piruvat dan COCO22
C4 (lanjutan)C4 (lanjutan)
Piruvat diangkut kembali ke sel mesofil, Piruvat diangkut kembali ke sel mesofil, diubah menjadi PEPdiubah menjadi PEP
PEP berperan menangkap COPEP berperan menangkap CO22 udara udara
COCO2 2 yang dilepas dari senyawa masuk ke yang dilepas dari senyawa masuk ke
siklus Calvin (siklus Csiklus Calvin (siklus C33))
Siklus C4 (lanjutan)Siklus C4 (lanjutan)
C4 (lanjutan)C4 (lanjutan)
Siklus CAMSiklus CAM CAM CAM
(Crassula (Crassula cean Acid cean Acid Metabolism)Metabolism)
Terjadi pada Terjadi pada tanaman tanaman sukulen sukulen keluarga keluarga Crassulace Crassulace ae : ae : kaktus, kaktus, anggrek, anggrek, vanilivanili
CAM (lanjutan)CAM (lanjutan) Malam hari stomata membuka, COMalam hari stomata membuka, CO22 ditangkap ditangkap
oleh PEP, membentuk asam oksaloasetat oleh PEP, membentuk asam oksaloasetat diubah menjadi asam malat, disimpan di diubah menjadi asam malat, disimpan di vakuola.vakuola.
Siang hari malat dipecah menjadi asam piruvat Siang hari malat dipecah menjadi asam piruvat dan COdan CO22, CO2 masuk siklus Calvin , CO2 masuk siklus Calvin membentuk gulamembentuk gula
Piruvat diubah menjadi PEP kemudian pati. Piruvat diubah menjadi PEP kemudian pati. Pati disimpan, pada malam hari diubah Pati disimpan, pada malam hari diubah menjadi PEPmenjadi PEP
Siklus CAMSiklus CAM
MalamMalam
SiangSiang
Siklus CAMSiklus CAM
Perbandingan C4 dengan CAMPerbandingan C4 dengan CAM
Rangkuman Fotosintesis (C3)Rangkuman Fotosintesis (C3)
Faktor Berpengaruh terhadap FotosintesisFaktor Berpengaruh terhadap Fotosintesis
Faktor Tanaman : klorofil, enzim, hormon, Faktor Tanaman : klorofil, enzim, hormon, tahanan daun, genetik, umur dauntahanan daun, genetik, umur daun
Faktor Lingkungan : COFaktor Lingkungan : CO22,O,O22, cahaya, suhu, air, , cahaya, suhu, air,
nutrisinutrisi
Faktor TanamanFaktor Tanaman
Klorofil : pigmen Klorofil : pigmen penyerap penyerap cahaya, cahaya, peninglkatan peninglkatan klorofil sampai klorofil sampai batas tertentu batas tertentu meningkatkan meningkatkan fotosintesisfotosintesis
Faktor TanamanFaktor Tanaman Enzim : terdapat Enzim : terdapat
banyak enzim banyak enzim yang yang mempengaruhi mempengaruhi fotosintesisfotosintesis
Hormon : GA, Hormon : GA, sitokinin dan sitokinin dan kinetin dapat kinetin dapat memacu memacu fotosintesisfotosintesis
Faktor TanamanFaktor Tanaman
Tahanan daun Tahanan daun : tahanan : tahanan yang yang menghambat menghambat difusi COdifusi CO2 2 – –
tahanan tahanan mesofil dan mesofil dan dan stomatadan stomata
Faktor TanamanFaktor Tanaman
Genetik : Genetik : terdapat terdapat perbedaan perbedaan antar antar golongan golongan CC33, C, C44 dan dan CAM, CAM, bahkan bahkan antar antar varietas varietas
Faktor LingkunganFaktor LingkunganCOCO22
COCO22 : bahan baku fotosintesis, kandungan : bahan baku fotosintesis, kandungan
udara 360 ppm, peningkatan sampai 1000 ppm udara 360 ppm, peningkatan sampai 1000 ppm dapat meningkatkan fotosintesisdapat meningkatkan fotosintesis
Peningkatan hasil skala penelitianPeningkatan hasil skala penelitian
CC4 4 : 0 - 10%: 0 - 10%
CC33 : 10 – 50% : 10 – 50% Kedelai : 350 -> 1350 ppm hasil meningkat 40 Kedelai : 350 -> 1350 ppm hasil meningkat 40
– 60%– 60% Padi 350 -> 2400 ppm 100%Padi 350 -> 2400 ppm 100% Tomat : 15-55%, selada 50-150%Tomat : 15-55%, selada 50-150%
Peningkatan hasil skala rumah kacaPeningkatan hasil skala rumah kaca
Teknologi pengkayaan COTeknologi pengkayaan CO2 2 : Jerman, Inggris, : Jerman, Inggris,
Amerika +/- 80 tahunAmerika +/- 80 tahun Belanda : 10-20%, Inggris selada : 40%, Belanda : 10-20%, Inggris selada : 40%,
Ohio : 60%.Ohio : 60%. Indonesia : belum – berprospek -> bibit : Indonesia : belum – berprospek -> bibit :
sungkup plastik + pembuatan pupuk organik -sungkup plastik + pembuatan pupuk organik -> menghasilkan CO> menghasilkan CO22 : teh : teh
COCO22
COCO22 udara meningkat 0,45%/tahun = 1 – 1,5 ppm/tahun. udara meningkat 0,45%/tahun = 1 – 1,5 ppm/tahun. Tahun 1800 : 280 ppm, 1958 : 314, 1984 : 350, 2050 : 660 Tahun 1800 : 280 ppm, 1958 : 314, 1984 : 350, 2050 : 660
ppmppm
CahayaCahayaIntensitas CahayaIntensitas Cahaya Pada daun tunggal Pada daun tunggal CC33 jenuh pada jenuh pada
intensitas 10-40% intensitas 10-40% cahaya penuh, Ccahaya penuh, C44
tidak pernah jenuhtidak pernah jenuh Tanaman suka Tanaman suka
naungan naungan mempunyai mempunyai fotosintesis jenuh fotosintesis jenuh pada intensitas pada intensitas cahaya lebih rendahcahaya lebih rendah
Panjang Panjang gelombang :gelombang :
Klorofil a dan Klorofil a dan b maksimal b maksimal menyerap menyerap cahaya pada cahaya pada warna biru warna biru dan merahdan merah
Fotosintesis Fotosintesis maksimal maksimal juga pada juga pada warna merah warna merah dan biru dan biru
Panjang penyinaranPanjang penyinaran Panjang Panjang
penyinaran penyinaran tergantung letak tergantung letak lintang dan letak lintang dan letak mataharimatahari
Hari panjang Hari panjang tidak tidak meningkatkan meningkatkan laju fotosintesis laju fotosintesis per jam, namun per jam, namun meningkatkan per meningkatkan per harihari
Manipulasi Panjang PenyinaranManipulasi Panjang Penyinaran
Suhu Suhu
Fotosinte Fotosinte sis sis meningkat meningkat dengan dengan peningkatpeningkatan suhu an suhu dari 6dari 6oo C C sampai sampai 3939oo C C
Air, Oksigen dan NutrisiAir, Oksigen dan Nutrisi
Air mempunyai pengaruh besar secara tidak Air mempunyai pengaruh besar secara tidak langsung karena pengaruh bukaan stomatalangsung karena pengaruh bukaan stomata
Oksigen yang tinggi dapat menghambat Oksigen yang tinggi dapat menghambat fotosintesis terutama Cfotosintesis terutama C33
N, Mg dan Fe mempengaruhi pembentukan N, Mg dan Fe mempengaruhi pembentukan klorofil; Cu merupakan komponen enzm klorofil; Cu merupakan komponen enzm fotosintesis, K mempengaruhi bukaan stomatafotosintesis, K mempengaruhi bukaan stomata
Pengangkutan Pengangkutan FotosintatFotosintat
Pengangkutan fotosintatPengangkutan fotosintat
Teori MunchTeori Munch
Fotosintat hasil fotosintesis dipindahkan dari Fotosintat hasil fotosintesis dipindahkan dari sel mesofil atau seludang berkas pengangkutan sel mesofil atau seludang berkas pengangkutan sebagai sumber sebagai sumber (source)(source) fotosintat ke dalam fotosintat ke dalam floem. floem.
Akumulasi fotosintat di floem menurunkan Akumulasi fotosintat di floem menurunkan potensial solut dan potensial air floem.potensial solut dan potensial air floem.
Terjadi osmosis dari xylem ke floem yang Terjadi osmosis dari xylem ke floem yang mengakibatkan peningkatan potensial tekanan.mengakibatkan peningkatan potensial tekanan.
Tekanan di dalam floem mengakibatkan aliran Tekanan di dalam floem mengakibatkan aliran air dan fotosintat ke bagian floem lubuk air dan fotosintat ke bagian floem lubuk (sink)(sink) yang mempunyai potensial tekanan lebih yang mempunyai potensial tekanan lebih rendah. Aliran ini yang menyebabkan rendah. Aliran ini yang menyebabkan fotosintat terangkut dari sumber ke lubuk.fotosintat terangkut dari sumber ke lubuk.
Dari floem lubuk fotosintat diangkut dan Dari floem lubuk fotosintat diangkut dan disimpan di dalam lubuk disimpan di dalam lubuk
RespirasiRespirasi
Respirasi Respirasi
Proses oksidasi senyawa organik menjadi COProses oksidasi senyawa organik menjadi CO22
dan Hdan H22O dengan menghasilkan energiO dengan menghasilkan energi
CC66HH1212O O 66 + 6 O + 6 O22 => 6CO => 6CO2 2 + 6H + 6H 22O + 686 KcalO + 686 Kcal Terjadi di semua jaringan hdup terutama di Terjadi di semua jaringan hdup terutama di
tunas bunga dan daun, pucuk batang dan akar tunas bunga dan daun, pucuk batang dan akar dan kecambah, di dalam mitokondriadan kecambah, di dalam mitokondria
Sel dan MitokondriaSel dan Mitokondria
MitokondriaMitokondria
Perbedaan Perbedaan Respirasi dengan FotosintesisRespirasi dengan Fotosintesis
OO2 2 diserapdiserap Senyawa karbon Senyawa karbon
kompleks dioksidasi kompleks dioksidasi menjadi COmenjadi CO22
Terjadi siang-malam Terjadi siang-malam Energi potensial Energi potensial
diubah menjadi energi diubah menjadi energi kinetikkinetik
Bahan baku glukose Bahan baku glukose dan Odan O22
OO22 dilepaskan dilepaskan COCO22 direduksi menjadi direduksi menjadi
senyawa karbon senyawa karbon komplekskompleks
Terjadi siangTerjadi siang Energi cahaya diubah Energi cahaya diubah
menjadi energi menjadi energi potensialpotensial
Bahan baku COBahan baku CO22 dan dan HH22OO
Perbedaan Perbedaan Respirasi dengan FotosintesisRespirasi dengan Fotosintesis
Tidak memerlukan Tidak memerlukan klorofilklorofil
Terjadi di Terjadi di mitokondriamitokondria
Energi dilepaskanEnergi dilepaskan Menyebabkan Menyebabkan
penurunan beratpenurunan berat 1 molekul glukose 1 molekul glukose
menghasilkan 38 ATPmenghasilkan 38 ATP
Memerlukan klorofilMemerlukan klorofil
Terjadi di kloroplasTerjadi di kloroplas
Energi disimpanEnergi disimpan Menyebabkan Menyebabkan
peningkatan beratpeningkatan berat Untuk membentuk 1 Untuk membentuk 1
molekul glukosa di molekul glukosa di perlukan 18 ATPperlukan 18 ATP
Peran RespirasiPeran Respirasi
Mengubah energi potensial menjadi energi Mengubah energi potensial menjadi energi kinetikkinetik
Menghasilkan energi untuk proses Menghasilkan energi untuk proses metabolisme dan pembelahan selmetabolisme dan pembelahan sel
Membentuk senyawa antara penyusun selMembentuk senyawa antara penyusun sel Merubah senyawa tidak larut menjadi larutMerubah senyawa tidak larut menjadi larut Melepaskan COMelepaskan CO22 untuk daur karbon di alam untuk daur karbon di alam
Senyawa AntaraSenyawa Antara
Nisbah RespirasiNisbah Respirasi
Nisbah volume CONisbah volume CO22 yang dilepaskan dan yang dilepaskan dan
volume Ovolume O22 yang digunakan yang digunakan
vol COvol CO2_2_
NRNR = ---------- = ----------
vol Ovol O22
NR tergantung maam substrat atau jumlah NR tergantung maam substrat atau jumlah oksigen dalam substratoksigen dalam substrat
NR KarbohidratNR Karbohidrat CC66HH1212OO66 + 6 O + 6 O 6 6 => 6 CO => 6 CO22 + 6 H + 6 H22OO COCO22 6 6
NR = ----- = ----- = 1NR = ----- = ----- = 1
OO22 6 6 Pada kandungan oksigen rendah respirasi Pada kandungan oksigen rendah respirasi
aerob berubah menjadi respirasi anaerobaerob berubah menjadi respirasi anaerob CC66HH1212OO66 => 2C => 2C22HH55OH + 2COOH + 2CO22
COCO22 2 2 NR = ----- = ----- = NR = ----- = ----- = ~~
OO2 2 0 0
NR LemakNR Lemak
Jarang terdapat di bagian vegetatif , banyak di Jarang terdapat di bagian vegetatif , banyak di bijibiji
Lemak dihidrolisis dahulu menjadi asam Lemak dihidrolisis dahulu menjadi asam lemak dan gliserollemak dan gliserol
Saat berkecambah lemak diubah menjadi Saat berkecambah lemak diubah menjadi karbohidratkarbohidrat
Lemak sedikit mengandung oksigen, perlu Lemak sedikit mengandung oksigen, perlu banyak oksigen, banyak oksigen,
NR lemak (lanjutan)NR lemak (lanjutan)
CC5151HH9898OO66 + 145 O + 145 O22 => 102 CO => 102 CO22 + 98 H + 98 H22O O
COCO22 102 102
NR = ----- = ----- = 0,7 NR = ----- = ----- = 0,7
OO22 141 141 1g lemak menghasilkan energi 9,1 kal1g lemak menghasilkan energi 9,1 kal 1g karbohidrat menghasilkan 3,8 kal1g karbohidrat menghasilkan 3,8 kal
Tipe RespirasiTipe Respirasi
Berdasarkan ketersediaan oksigen respirasi Berdasarkan ketersediaan oksigen respirasi dibagi dua :dibagi dua :
Respirasi aerob Respirasi aerob
CC66HH1212OO66 + 6 O + 6 O22 => 6CO => 6CO22 + 6 H + 6 H22O + 686 KcalO + 686 Kcal Respirasi anaerobRespirasi anaerob
CC66HH1212OO66 => 2 C => 2 C22HH55OH + 2 COOH + 2 CO22 + 56 Kcal + 56 Kcal
Tipe RespirasiTipe Respirasi
Figure 5.5 (A). In the presence of oxygen, pyruvate is transferred into the mitochondrion, oxidized to carbon dioxide and water. In the absence of oxygen, mitochondrial respiration will shut down and metabolism shifts to fermentation.
Bahan untuk RespirasiBahan untuk Respirasi
LeLe
makmak Prote Prote
inin KarboKarbo
hidrathidrat
Tahapan dan lokasi RespirasiTahapan dan lokasi Respirasi
Figure 5.1 Cellular respiration is divided into three sequential pathways: (1) glycolysis,(2) the citric acid cycle, and (3) the electron transport chain.
GlikolosisGlikolosis Glycolysis take
place in the cell cytoplasm. The result is : to convert one molecule of glucose (C6) into two molecules of pyruvic acid (C3).
There is no loss of carbon dioxide and a minimal yield of ATP.
Perubahan Pirufat menjadi Asetil Perubahan Pirufat menjadi Asetil Ko AKo A
Sebelum Sebelum masuk ke masuk ke Siklus Krebs, Siklus Krebs, Piruvat Piruvat diubah diubah menjadi menjadi Asetyl Co-AAsetyl Co-A
Perubahan piruvat menjadi Asetil Perubahan piruvat menjadi Asetil Ko AKo A
Tahap 2 : Siklus Krebs (senyawa)Tahap 2 : Siklus Krebs (senyawa)
Siklus Krebs (enzim dan energi)Siklus Krebs (enzim dan energi)
IDH : Isositrat DehidrogenaseIDH : Isositrat Dehidrogenase
Tahap 3 : Trafer ElektronTahap 3 : Trafer Elektron
Jumlah ATP RespirasiJumlah ATP Respirasi
Faktor Tanaman berpengaruh Faktor Tanaman berpengaruh terhadap Respirasiterhadap Respirasi
Faktor protoplasmik : sel muda vakuola Faktor protoplasmik : sel muda vakuola lebih kecil, protoplasma lebih banyak dg lebih kecil, protoplasma lebih banyak dg enzim lebih banyak respirasi lebih cepatenzim lebih banyak respirasi lebih cepat
Konsentrasi substrat : kandungan Konsentrasi substrat : kandungan meningkat, respirasi lebih cepatmeningkat, respirasi lebih cepat
Faktor LingkunganFaktor Lingkungan Suhu : 0Suhu : 0oo – 45 – 45o o C peningkatan suhu meningkatkan C peningkatan suhu meningkatkan
rspirasi, optimal 30rspirasi, optimal 30oo C. Suhu tinggi : 1.difusi C. Suhu tinggi : 1.difusi COCO22 dan O dan O22 lebih lambat dari respirasi, 2. substrat lebih lambat dari respirasi, 2. substrat
jadi faktor pembatas. Suhu rendah : jadi faktor pembatas. Suhu rendah : dipergunakan untuk penyimpanan produk dipergunakan untuk penyimpanan produk hortikulturahortikultura
Cahaya : peningkatan cahaya meningkatkan Cahaya : peningkatan cahaya meningkatkan respirasi – tidak langsung karena 1. respirasi – tidak langsung karena 1. fotosintesis meningkat, substrat lebih tersedia, 2. fotosintesis meningkat, substrat lebih tersedia, 2. meningkatkan suhu, 3.membuka stomata untuk meningkatkan suhu, 3.membuka stomata untuk difusi difusi
Lingkungan (lanjutan)Lingkungan (lanjutan)
Oksigen atmosfer : menurun dari 21% Oksigen atmosfer : menurun dari 21% menjadi 1%, di bawah itu terjadi respirasi menjadi 1%, di bawah itu terjadi respirasi anaerobanaerob
COCO22 : meningkat, respirasi menurun. : meningkat, respirasi menurun.
Teknologi penyimpanan produk Teknologi penyimpanan produk hortikultura dalam atmosfer terkendalihortikultura dalam atmosfer terkendali
Air : medium respirasi, peningkatan Air : medium respirasi, peningkatan kandungan air memacu respirasi. Umbi dan kandungan air memacu respirasi. Umbi dan biji disimpan pada kadar air rendah agar biji disimpan pada kadar air rendah agar lebih tahanlebih tahan
Lingkungan (lanjutan)Lingkungan (lanjutan) Pelukaan : mula-mula memacu respirasi, di Pelukaan : mula-mula memacu respirasi, di
bagian luka pati diubah jadi gula, bagian luka pati diubah jadi gula, selanjutnya normalselanjutnya normal
Pengaruh mekanik – gosokan dsb : Pengaruh mekanik – gosokan dsb : meningkatkan respirasimeningkatkan respirasi
Zat penghambat enzim : menurunkan laju Zat penghambat enzim : menurunkan laju respirasirespirasi
FotorespirasiFotorespirasiSaat ada cahaya, respirasi 3-5 kali saat gelap – Saat ada cahaya, respirasi 3-5 kali saat gelap – ada respirasi cahayaada respirasi cahaya
Fotorespirasi Fotorespirasi
rubisco, initiates carbon fixation in the Calvin rubisco, initiates carbon fixation in the Calvin cycle; it also combines with oxygen to initiate cycle; it also combines with oxygen to initiate photorespiration. photorespiration.
The active site of rubisco cannot distinguish The active site of rubisco cannot distinguish the two similar substrates: O=C=O and O=O. the two similar substrates: O=C=O and O=O.
rubisco affinity for carbon dioxide 80 times rubisco affinity for carbon dioxide 80 times higher than for oxygen. However, low CO2 higher than for oxygen. However, low CO2 (350 ppm) to O2 (20%), photorespiration 30% (350 ppm) to O2 (20%), photorespiration 30% Calvin cycles. Calvin cycles.
In chloroplast, In chloroplast, rubiscorubisco, combines with (RuBP) , combines with (RuBP) and oxygen. five-carbon RuBP split into two-and oxygen. five-carbon RuBP split into two-carbon 2-phosphoglycolate and three-carbon carbon 2-phosphoglycolate and three-carbon 3-phosphoglycerate (PGA). 3-phosphoglycerate (PGA).
2-phosphoglycolate is converted to glycolate 2-phosphoglycolate is converted to glycolate in chloroplast, transported into peroxisome in chloroplast, transported into peroxisome
glycolate oxidized by oxygen to glyoxylate glycolate oxidized by oxygen to glyoxylate and hydrogen peroxide > converted to water and hydrogen peroxide > converted to water and oxygen and oxygen
glyoxylate converted to glycine in peroxisome glyoxylate converted to glycine in peroxisome > transported mitochondrion. > transported mitochondrion.
PerbedaanPerbedaan Respirasi Gelap Repirasi CahayaRespirasi Gelap Repirasi Cahaya
Substrat : kh, prot, Substrat : kh, prot, lemak baru/cadanganlemak baru/cadangan
Di sitoplasma dan Di sitoplasma dan mitokondriamitokondria
Tidak terbentuk HTidak terbentuk H22OO22
Terbentuk ATPTerbentuk ATP NAD => NADHNAD => NADH22
Tidak tergantung OTidak tergantung O22
Di semua sel hidupDi semua sel hidup Siang dan malamSiang dan malam CC33 dan C dan C44
Substrat : glikolat Substrat : glikolat baru baru
Di kloroplas perok -Di kloroplas perok -sisom dan miokondriasisom dan miokondria
Terbentuk HTerbentuk H22OO2 2
Tidak terbentuk ATPTidak terbentuk ATP NADHNADH22 => NAD => NAD Tergantung OTergantung O22
Sel hijauSel hijau Saat ada cahayaSaat ada cahaya CC33
Perbedaan AnatomiPerbedaan Anatomi
CC44
C4C4
Mempunyai fotorespirasi rendahMempunyai fotorespirasi rendah Fotosintesis terjadi di kloroplas mesofil – Fotosintesis terjadi di kloroplas mesofil –
siklus C4 dan di kloroplas seludang berkas siklus C4 dan di kloroplas seludang berkas pengangkutan yang tersembunyi – siklus C3.pengangkutan yang tersembunyi – siklus C3.
Pada Siklus C3, RuBp bergabung dengan COPada Siklus C3, RuBp bergabung dengan CO22
dari malat yang pecah menjadi piruvat dan dari malat yang pecah menjadi piruvat dan COCO22. Tidak ada O. Tidak ada O2, 2, - fotorespirasi tidak terjadi. - fotorespirasi tidak terjadi.
Selamat BelajarSelamat Belajar
top related