Indikator Pencapaian Kompetensi Latihan Mengembangkan Soal LK. E05. Pengembangan Soal
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI E
66
sitokrom serta melepas ion H
+
ke lumen grana. Kompleks sitokokrom yang menerima elektron, mengikat H
+
dari stroma. Selanjutnya, kompleks sitokrom memindahkan elektron ke molekul pembawa elektron lainnya, plastosianin.
Ketika kompleks sitokrom melepas elektron, molekul ini melepaskan ion H
+
ke lumen. Plastosianin merupakan protein peripheral yang bersifat dinamis, dapat
bergerak sepanjang permukaan sebelah dalam membran tilakoid. Plastosianin bergerak membawa elektron ke kompleks fotosistem I.
Elektron yang dibawa oleh plastosianin dari kompleks sitokrom digunakan untuk mengisi kekosongan elektron pada pusat reaksi fotosistem I P700. Kekosongan
elektron yang terjadi pada P700 disebabkan elektronnya tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi akibat menyerap energi dari foton. Elektron yang
tereksitasi dari pusat reaksi FSI ditangkap oleh akseptor elektron primer. Peristiwa ini sama persis dengan yang terjadi pada fotosistem II. Dari akseptor
elektron primer, elektron dipindahkan ke pilokuinon. Kemudian elektron dipindahkan ke feredoksin Fd. Selanjutnya elektron dipindahkan ke molekul
NADP
+
sebagai penerima terakhir aliran elektron. NADP
+
yang menerima elektron kemudian mengikat ion H
+
untuk membentuk molekul NADPH. Reaksi perubahan NADP
+
menjadi NADPH dikatalisis oleh enzim feredoksin NADPH reduktase FNR.
Selama terjadi aliran elektron dari akseptor elektron primer fotosistem II ke pusat reaksi fotosistem I, terjadi perpindahan ion H
+
dari stroma ke lumen tilakoid. Perpindahan ion H
+
ini menyebabkan konsentrasi ion H
+
di lumen tilakoid menjadi lebih tinggi dibandingkan konsentrasi ion H
+
di stroma, sehingga terjadi perbedaan gradien konsentrasi antara lumen tilakoid dengan stroma. Perbedaan
gradien konsentrasi inilah yang kemudian menggerakkan proses sintesis ATP yang dikatalisis oleh ATP sintase.
ATP sintase merupakan protein integral yang menembus membran tilakoid. ATP sintase terdiri atas dua bagian utama yaitu kepala dan badan. Kepala ATP sintasi
berada di stroma kloroplas. Sedangkan badan ATP sintase berada di membrane tilakoid. Di ATP sintase terdapat saluran yang bisa melewatkan ion H
+
. Perbedaan konsentrasi antara daerah lumen tilakoid dengan stroma
menyebabkan ion H
+
cenderungmengalir menuruni gradien konsentrasinya dari daerah yang konsentrasi ion H
+
tinggi lumen tilakoid ke daerah dengan
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: FOTOSINTESIS
KELOMPOK KOMPETENSI E
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Biologi SMA
67
konsentrasi ion H
+
rendah stroma. Aliran ion H
+
hanya dapat terjadi melalui saluran pada ATP sintase. Ketika ion H
+
mengalir melewati ATP sintase, zona aktif pada enzim ini terbuka. Hal ini memungkinkan ATP sintase mengikatkan
satu gugus fosfat pada molekul ADP sehingga terbentuk molekul ATP. Proses pembentukan molekul ATP ini disebut proses fosforilasi. Karena energi yang
menggerakkan sintesis ATP ini diperoleh dari cahaya, maka proses ini disebut fotofosforilasi non siklik. Disebut non siklik karena elektron yang ditranspor tidak
kembali ke tempat semula melainkan ditangkap oleh NADPH. Molekul ATP dan NADPH yang dibutuhkan untuk reaksi gelap, jumlahnya tidak
sama. Untuk satu kali siklus dibutuhkan dua molekul ATP dan satu molekul NADPH. Sedangkan setiap satu kali reaksi terang dihasilkan satu molekul ATP
dan satu molekul NADPH. Oleh karena itu, dibutuhkan reaksi tambahan untuk menghasilkan ATP lebih banyak. Untuk keperluan itu, reaksi terang tidak hanya
melakukan fotofosforilasi non siklik. Melainkan melakukan pula proses fotofosforilasi siklik.
Fotofosforilasi siklik hanya melibatkan fotosistem I. Ketika elektron pada pusat reaksi fotosistem I tereksitasi, elektron tersebut ditangkap oleh akseptor elektron
primer. Elektron kemudian dipindahkan ke feredoksin. Dari feredoksin elektron tidak dipindahkan ke NADP seperti yang terjadi pada fotofosforilasi non siklik,
melainkan dipindahkan ke kompleks sitokrom. Elektron kemudian dipindahkan dan dibawa oleh plastosianin kembali ke pusat reaksi fotosistem I untuk mengisi
kekurangan elektron akibat eksitasi elektron. Pada reaksi siklik ini tidak terjadi penguraian air. Transpor elektron dari akseptor elektron primer melewati molekul
transpor elektron hingga kembali ke pusat reaksi menyebabkan perpindahan ion H
+
dari daerah stroma ke lumen tilakoid sehingga terjadi perbedaan gradient konsentrasi ion H
+.
Perbedaan gradien konsentrasi ini akan menggerakkan sintesis ATP oleh ATP sintase.