2.4 ORGAN UTAMA FOTOSINTESIS

2.4 ORGAN UTAMA
FOTOSINTESIS

BIOLOGI TINGKATAN 5

SEJARAH RINGKAS PENEMUAN FOTOSINTESIS

Eksperimen Jan-Baptista van Helmont
1640-an - tumbuhan mendapat makanan
daripada tanah

Kesimpulan Helmont:
Pokok membesar dengan
hanya menggunakan air
yang disiram dan bukannya
air daripada tanah.

SEJARAH RINGKAS PENEMUAN FOTOSINTESIS

Eksperimen Joseph Priestly
1772 - Tumbuhan membebaskan oksigen

Kesimpulan Priestly:
Tumbuhan membebaskan
oksigen

KEPERLUAN FOTOSINTESIS DALAM TUMBUHAN

Tumbuhan = organisma autotrof

• Glukosa digunakan oleh organisma lain untuk
menjana tenaga melalui pengoksidaan makanan

• Tenaga diperlukan untuk proses hidup eg:
pertumbuhan, pembiakan

PENYESUAIAN STRUKTUR DALAMAN DAUN
DENGAN FOTOSINTESIS

• Fotosintesis memerlukan pigmen klorofil untuk menyerap tenaga
cahaya daripada matahari, gas karbon dioksida daripada atmosfera
dan air daripada tanah.

• Gas oksigen pula dibebaskan sebagai hasil sampingan. Selain daun
yang merupakan organ fotosintesis utama tumbuhan, batang muda
dan bahagian lain tumbuhan yang berwarna hijau juga dapat
menjalankan fotosintesis

PENYESUAIAN STRUKTUR DALAMAN DAUN DENGAN FOTOSINTESIS

EPIDERMIS ATAS DAN EPIDERMIS BAWAH

• Kutikel berlilin & lutsinar
• Mebenarkan cahaya menembusi epi
dermis atas dan bawah ke mesofil
palisad

• Stoma di epidermis bawah
• Stoma terbuka dengan kehadiran
cahaya membenarkan pertukaran
gas berlaku

PENYESUAIAN STRUKTUR DALAMAN DAUN DENGAN FOTOSINTESIS

SEL MESOFIL PALISAD
• Padat dengan kloroplas untuk

penyerapan cahaya yang maksimum
• Kloroplas mengandungi klorofil yang

menyerap tenaga cahaya

PENYESUAIAN STRUKTUR DALAMAN DAUN DENGAN FOTOSINTESIS

SEL MESOFIL BERSPAN
• Kurang kloroplas berbanding mesofil

palisad
• Terdapat banyak ruang udara antara

sel untuk membenarkan pertukaran
gas berlaku dengan cekap semasa
fotosintesis

STRUKTUR KLOROPLAS

• Kloroplas berfungsi sebagai tapak fotosintesis
• Kloroplas mengandungi klorofil untuk

menyerap cahaya matahari dan
menukarkannya kepada tenaga kimia
semasa fotosintesis.
• Kloroplas terdiri daripada membran dalam
dan luar (dwilapisan membran), tilakoid,
granum, stroma dan lamela

STRUKTUR KLOROPLAS

LAMELA GRANUM
• Timbunan cakera tilakoid
STROMA • Susunan ini meningkatkan luas
• Bendalir tidak berwarna yang
permukaan untuk fotosintesis
mengelilingi granum di dalam
secara optimum
kloroplas
• Tempat tindakbalas tidak

bersandarkan cahaya berlaku

untuk menghasilkan glukosa

TILAKOID
• Kantung berbentuk cakera yang

mengandungi klorofil
• Di dalam membrannya, terdapat

pigmen yang memerangkap tenaga

cahaya matahari
• Tapak tindakbalas bersandarkan

cahaya

Pada musim luruh, warna hijau daun akan berubah
kepada kuning, merah, jingga dan coklat. Mengapa?

• Pada musim luruh, waktu siang adalah lebih
pendek. Keamatan cahaya rendah

• Daun kurang menghasilkan klorofil, pigmen
klorofil sedia ada juga terurai. Warna hijau pada
daun luntur menyebabkan warna-warna seperti
kuning, merah, jingga dan coklat kelihatan pada
daun.

Berapakah jenis pigmen fotosintesis dalam daun yang
terlibat untuk menghasilkan warna hijau tumbuhan?

• Kaedah kromatografi ialah teknik memisahkan
komponen-komponen sesuatu campuran berdasarka
n pebezaan keterlarutan komponen-komponen
suatu campuran dalam pelarut tertentu.

• Boleh digunakan untuk memisahkan pigmen-pigmen
fotosintesis dalam daun

Tindak Balas Bersandarkan Cahaya dan
Tindak Balas Tidak Bersandarkan Cahaya

FOTOSINTESIS

Tindak Balas Bersandarkan Cahaya Tindak Balas Tidak Bersandarkan Cahaya
(berlaku di tilakoid) (berlaku di stroma)

12H2O + 6CO2 Tenaga cahaya C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Klorofil

TINDAK BALAS BERSANDARKAN CAHAYA

4/5
2 • Elektron yang meninggalkan

• Dalam keadaan terujam, olekul klorofil akan melalui

elektron akan satu siri pengangkut elektron

meninggalkan mole•kuInl i akan menghasilkan

klorofil tenaga untuk membentuk

molekul ATP

1

• Pigmen klorofil menyerap

tenaga cahaya

• Ini akan mengu3jakan elektron
kMeoalreaksulyaknlogrolefibl iyhantigngdgiai ktifkan
• Dmaelanmarikkeealdeakatrnontedruajraip, ada 6
•
• Elektron diterima oleh
emleoklterkounl aakiranunmtuekniknegmgbaalklianstabil penerima elektron terakhir
• mKeohleilkaunlgkalnoreolfeilktron NADP+

menyebabkan air terurai • NADP+ bergabung dengan
ion hidrogen (H+) untuk
menjadi ion hidrogen (H+) dan
membentuk NADPH yang
ion hidroksida (OH+)
merupakan suatu agen
• Ion hidroksida akan kehilangan
penurunan
elektron, bergabung sesama
sendiri dan membentuk gas
oksigen dan air

TINDAK BALAS TIDAK BERSANDARKAN
CAHAYA

Gas karbon dioksida akan diikat kepada • NADPH dan ATP
sebatian organik 5 karbon membentuk menurunkan sebatian
sebatian organik 6 karbon organik 6 karbon
kepada monomer
glukosa

• Monomer-monomer
glukosa terkondensasi
membentuk molekul
kanji

• Butiran kanji akan
disimpan dalam stroma
kloroplas

PERBANDINGAN TINDAK BALAS BERSANDARKAN CAHAYA DENGAN
TINDAK BALAS TIDAK BERSANDARKAN CAHAYA

Tapak tindak balas : TINDAK Dimangkinkan TINDAK Tapak tindak balas :
Tilakoid BALAS oleh BALAS Stroma
BERSANDAR enzim TIDAK
Melibatkan fotolisis air KAN BERSANDAR Melibatkan penurunan
CAHAYA Berlaku KAN gas karbon dioksida
Menghasilkan molekul dalam CAHAYA
ATP kloroplas Menggunakan molekul
ATP
Bahan tindak balas :
Air Bahan tindak balas :
Gas karbon dioksida
Hasil tindak balas :
Gas oksigen dan Hasil tindak balas :
Glukosa
molekul air

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
FOTOSINTESIS







KESAN PERUBAHAN CAHAYA DAN WARNA
CAHAYA TERHADAP KADAR FOTOSINTESIS

Kadar fotosintesis tumbuhan adalah tidak sama sepanjang hari

• Kadar fotosintesis rendah Keamatan cahaya dan suhu per
disebabkan keamatan cahaya sekitaran menurun pada waktu
dan suhu rendah.
petang
• Enzim terlibat kurang aktif. Kadar fotosintesis berkurang

• Keamatan cahaya dan suhu
meningkat.

• Enzim menjadi aktif.
• Stoma terbuka, karbon dioksida

dapat diserap masuk

KESAN PERUBAHAN CAHAYA DAN WARNA
CAHAYA TERHADAP KADAR FOTOSINTESIS

• Selain faktor keamatan cahaya, kadar fotosintesis juga
dipengaruhi oleh warna cahaya

• Spektrum cahaya ( 7 warna : Ungu, Indigo, Biru, Hijau,
Kuning, Jingga, merah)

• Panjang gelombang bagi setiap warna berbeza.
• Kadar fotosintesis paling tinggi dalam cahaya merah dan

biru
• Klorofil serap cahaya merah
• Karotenoid serap cahaya biru sebelum dipindahkan

kepada klorofil
• Cahaya merah dan biru mempunyai tenaga yang cukup

untuk menguja elektron dalam tindak balas bersandarkan
cahaya

KENAPA BERWARNA HHIJIJAAUU?