Mekanisme Atp & Nadph2 [PDF]

Citation preview

Mekanisme pembentukan ATP dan NADPH2 Fotosintesis terjadi dalam dua tahap. Pada tahap pertama, energi matahari ditangkap oleh pigmen penyerap cahaya dan diubah menjadi bentuk energi kimia, ATP, dan senyawa pereduksi NADPH. Proses ini disebut tahap reaksi terang. Atom hidrogen dari molekul H2O dipakai untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH, dan O2 dilepaskan sebagai hasil samping reaksi fotosintesis. Reaksi ini juga dirangkaikan dengan reaksi endergonik, membentuk ATP dari ADP + Pi. Dengan demikian, reaksi terang dapat dituliskan dengan persamaan: H2O + NADP+ + ADP + Pi O2 + H+ + NADPH + ATP Pembentukan ATP dari ADP + Pi, merupakan suatu mekanisme penyimpanan energi matahari yang diserap kemudian diubah menjadi bentuk energi kimia. Proses ini disebut fosforilasi fotosintesis atau fotofosforilasi. Pada reaksi terang yang terjadi di grana, energi cahaya memacu pelepasan elektron dari fotosistem di dalam membran tilakoid. Fotosistem adalah tempat berkumpulnya beratus-ratus molekul pigmen fotosintesis. Aliran elektron melalui sistem transpor menghasilkan ATP dan NADPH. ATP dan NADPH dapat terbentuk melalui jalur non siklik, yaitu elektron mengalir dari molekul air, kemudian melalui fotosistem II dan fotosistem I. Elektron dan ion hidrogen akan membentuk NADPH dan ATP. Oksigen yang dibebaskan berguna untuk respirasi aerob. Pada tahap kedua, reaksi gelap menggunakan produk ini untuk menyerap dan mengurangi karondioksida. Sebagian besar organisme yang melakukan fotosintesis untuk menghasilkan oksigen menggunakan cahaya nampak untuk melakukannya, meskipun setidaknya tiga menggunakan radiasi inframerah. Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya Matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II. Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm. ATP adalah sumber energi langsung bagi semua kegiatan metabolisme di dalam sel. Energi yang terikat di dalam ATP tersebut berasal dari energi yang dibebaskan dalam pemecahan senyawa organik dalam sel yaitu dalam proses respirasi. Sedangkan energi yang terikat dalam senyawa organik bahan respirasi tersebut hakekatnya merupakan energi kimia yang dibentuk dalam proses fotosintesis. Pada proses fotosintesis ini energinya berasal dari energi cahaya matahari. Jadi, energi cahaya matahari merupakan sumber energi primer bagi semua kehidupan di bumi ini. Pembentukan ATP (fotofosforilasi), Selama proses transfor electron pada skema Z, ion H+ yang dilepaskan ketika PS II mengoksidasi air untuk menghasilkan oksigen itu dilepaskan ke dalam ruang tilakoid sedangkan H+ yang digunakan untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH oleh NADH reduktase diambil dari stroma. Dengan demikian kedua reaksi ini juga berkontribusi



pada gradient proton. Gradien proton mengarahkan sintesis ATP melalui ATP sintase yang terletak dalam membrane tilakoid. Ini disebut sebagai fotofosforilasi dan analog dengan sintesis ATP melalui gradient proton selama fosforilasi oksidatif dalam mitokondria. Adenosin Triposfat (ATP) merupakan senyawa nukleosida triposfat yang terdiri dari tiga komponen, yaitu : 1. Basa ( adenin ) 2. Gula ( Ribosa ) 3. 3 gugus posforil yang terikat pada ribosa oleh ikatan ester posfat dan terikat satu sama lain oleh ikatan posfoanhidrida. Dari segi metabolisme bahan bakar, bagian terpenting dari ATP adalah 2-posfohidrida karena mengalami pengurangan energi bebas yang banyak. Misalnya, energi bebas baku (G o ’) untuk hidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi (posfat anorganik) atau AMP dan PPi (piroposfat) = -7,3 kkal/mol. Setiap ikatan yang pemecahannya diikuti oleh pengurangan energi bebas yang banyak (lebih besar dari 5 kkal/mol) disebut ikatan berenergi tinggi Karena mempunyai ikatan berenergi tinggi, maka ATP berperanan sebagai penghubung proses yang menghasilkan energi dan yang membutuhkan energi. Ikatan posfohidrida dari ATP dibentuk dari reaksi metabolisme yang menghasilkan energi, dan ATP melepaskan energi bebas ke proses yang membutuhkan energi pada proses yang memecahkan ikatan posfohidrida.1



1



Suseno, H. 1074. Fisiologi Tumbuhan. Metabolisme Dasar dan Beberapa Aspeknya. Bogor.hal.45



DAFTAR PUSTAKA Suseno, H. 1074. Fisiologi Tumbuhan. Metabolisme Dasar dan Beberapa Aspeknya. Departemen Botani. Fakultas Pertanian, IPB Bogor.