GROUP 1
Hubungan kausal antara reaksi gelap dan reaksi terang.
1. Reaksi terang
Reaksi terang merupakan langkah-langkah fotosintesis yang mengubah energy matahari menjadi energy kimia. Cahaya yang di arbsorbsi oleh klorofil menggerakkan transfer electron dan hydrogen dari air ke aseptor yang disebut NADP+ ( nikotinamida adenine dinukleotida fosfat) yang menyimpan electron berenergi untuk sementara waktu. Air yang terurai dalam proses ini, sehingga reaksi teranglah yang melepaskan O2 sebagai produk samping. Aksepton electron reaksi terang, NADP+ merupakan sepupu pertama NAD+ yang berperan sebagai akseptor electron dalam respirasi seluler. Kedua molekul ini berbeda karena adanya gugus fosfat tambahan dalam NADP+. Reaksi terang menggunakan energy matahari untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH.dengan cara menambahkan sepasang electron bersama dengan nulkeus hydrogen, atau H+. reaksi terang juga menghasilkan ATP dengan member tenaga bagi penambahan gugus fosfat pada ADP, suatu proses yang disebut fotofosforilasi. Dengan demikian, energy cahaya mula-mula diubah menjadi energy kimia dalam bentuk dua senyawa yaitu NADPH, sumber dari electron berenrgi ( tenaga pereduksi) dan ATP, energy peredaran serbaguna. Yang kemudian hasil dari reaksi terang ini akan digunakan sebagai bahan untuk melakukan reaksi gelap ( cyclus Celvin )

Gb. Skema dan silkus reaksi terang
Sumber : http//www.sith.itb.ac.id/kloroplas.pdf



2. Siklus Calvin ( Reaksi Gelap )
Siklus calvin berawal dari pemasukan CO2 dari udara kedalam molekul organic yang telah disiapkan dalam kloroplas. Siklus calvin kemudian mereduksi karbon terfiksasi ini menjadi karbohidrat melalui penambahan electron. Tenaga pereduksi ini berasal dari NADPH, yang memperoleh electron berenergi dalam reaksi terang. Untuk mengubah CO2 menjadi karbihidrat, silkus calvin juga membutuhkan energy kimia dalam bentuk ATP yang juga dihasilkan dalam reaksi terang. Dengan demikian, siklus calvin inilah yang mensintesis gula, tetapi hal ini hanya dapat terjadi karena bantuan NADPH dan ATP yang dihasilkan oleh reaksi terang.



Sumber : http//www.sith.itb.ac.id/kloroplas.pdf




Gb. Siklus dan Skema Reaksi Gelap
Sumber : http//www.sith.itb.ac.id/kloroplas.pdf






GROUP 2
Tunjukkan bahwa enzim katalase ditemukan pada sel-sel tumbuhan yang sedang berfotosintesis.





Sumber : Taiz-Plant Physiologi (Sinauer,2002).pdf
GROUP 3
Tumbuhan C4 lebih produktif daripada tumbuhan C3
Alasannya :
• C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh tingginya fotorespirasi.
• C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi
Pada tumbuihan C-4 terdapat pembagian tugas antara 2 jenis sel fotosintetik, yakni :
1. sel mesofil
2. sel-sel bundle sheath/ sel seludang-berkas pembuluh.
Sel seludang berkas pembuluh disusun menjadi kemasan yang sangat padat disekitar berkas pembuluh. Diantara seludang-berkas pembuluh dan permukaan daun terdapat sel mesofil yang tersusun agak longgar. Siklus calvin didahului oleh masuknya CO2 ke dalam senyawa organic dalam mesofil. Langkah pertama ialah penambahan CO2 pada fosfoenolpirufat (PEP) untuk membentuk produk berkarbon empat yaitu oksaloasetat, Enzim PEP karboksilase menambahkan CO2 pada PEP. Karbondioksida difiksasi dalam sel mesofil oleh enzim PEP karboksilase. Senyawa berkarbon-empat-malat, dalam hal ini menyalurkan atom CO2 kedalam sel seludang-berkas pembuluh, melalui plasmodesmata. Dalam sel seludang –berkas pembuluh, senyawa berkarbon empat melepaskan CO2 yang diasimilasi ulang kedalam materi organic oleh robisco dan siklus Calvin.
Dengan cara ini, fotosintesis C4 meminimumkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula. Adaptasi ini sangat bermanfaat dalam daerah panas dengan cahaya matahari yang banyak, dan dilingkungan seperti inilah tumbuhan C4 sering muncul dan tumbuh subur.

FOTOEFISIENSI pada tumbuhan C3 VS C4
Tumbuhan C3
• mengikat CO2 langsung dari lingkungan.
• Resipien : RuBP
• RUBISCO terbuka
• O2 dapat mengganggu proses fiksasi
• Fotorespirasi (+) Tumbuhan C4
• Mengikat CO2 secara tidak langsung
• Resipien : PEP
• RUBISCO terlindung
• O2 tidak mengganggu proses fiksasi
• Fotoresepsi (-)



TUMBUHAN CAM

Pada tumbuhan CAM adaptasi fotosintetik ke dua untuk kondisi yang gersang telah berkembang pada tumbuhan sukulen ( tumbuhan penyimpan air ) bermacam-macam kaktus, nanas dan beberapa family tumbuhan lainnya. Tumbuhan kelompok ini membuka stomatanya pada malam hari dan menutupnya pada siang hari dan merupakan kebalikan dari perilaku kebanyakan tumbuhan lain. Stomata yang menutup selama siang hari, membantu tumbuhan gurun menghemat air tetapi mengakibatkan CO2 tidak masuk ke daun. Selam malam hari stomata membuka, akibatnya CO2 masuk kedalam daun dan membentuk berbagai asam organic. Sel mesofil tumbuhan CAM menyimpan asam organic yang dibuat selama malam hari di vakuola sampai pagi ketika stomata menutup. Pada siang hari ketika reaksi terang dapat memasok ATP dan NADPH untuk siklus calvin, CO2 dilepaskan memasuki siklus calvin untuk mensintesis gula dalam kloroplas. Jalur fiksasi ini serupa dengan tumbuhan C4, yakni di dahului sintesis senyawa intermediet sebelum CO2 memasuki siklus calvin. Perbedaanyya bahwa langkah awal fiksasi karbon terpisah secara structural pada tumbuhan C4 sementara pada tumbukan CAM kedua angka tersebut terjadi pada waktu yang berbeda.



















GROUP 4
Faktor yang mempengaruhi laju fotosistesis.

1. Intensitas Cahaya, laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya .
2. Konsentrasi karbon dioksida, semakin banyak carbondioksida di udara makin banyak jumlah bahan yang digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu, enzim-enzim yang bekerja pada fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintesis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar Air, kekurangan air atau kekeringan menyebabkan syomata menutup, menghambat penyerapan CO2 sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat atau hasil fotosintesis, jika kadar fotosintat seperti karbohidarat berkurang laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh , laju fotosintesis akan berkurang .
6. Tahap pertumbuhan , penelitian menunjukan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energy dan makanan untuk tumbuh.