Photosynthesis

Photosynthesis

Photosynthesis occurs in many kinds of bacteria and algae, and in the leaves and sometimes the stems of green plants. The cells of plant leaves contain organelles called chloroplasts that actually carry out the photosynthetic process. No other structure in a plant cell is able to carry out photosynthesis. 

Photosynthesis takes place in three stages: (1) capturing energy from sunlight; (2) using the energy to make ATP and reducing power in the form of a compound called NADPH; and (3) using the ATP and NADPH to power the synthesis of organic molecules from CO2 in the air (carbon fixation).The first two stages take place in the presence of light and are commonly called the light reactions. The third stage, the formation of organic molecules from atmospheric CO2, is called the Calvin cycle. As long as ATP and NADPH are available, the Calvin cycle may occur in the absence of light. The following simple equation summarizes the overall process of photosynthesis:
6 CO2 + 12 H2O + light —→ C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 carbon water glucose water oxygen
dioxide.

Inside the Chloroplast

 
The internal membranes of chloroplasts are organized into sacs called thylakoids, and often numerous thylakoids are stacked on one another in columns called grana. The thylakoid membranes house the photosynthetic pigments for capturing light energy and the machinery to make ATP. Surrounding the thylakoid membrane system is a semiliquid substance called stroma. The stroma houses the enzymes needed to assemble carbon molecules. In the membranes of thylakoids, photosynthetic pigments are clustered together to form a photosystem. Each pigment molecule within the photosystem is capable of capturing photons, which are packets of energy.

 A lattice of proteins holds the pigments in close contact with one another. When light of a proper wavelength strikes a pigment molecule in the photosystem, the resulting excitation passes from one chlorophyll molecule to another. The excited electron is not transferred physically—it is the energy that passes from one molecule to another. A crude analogy to this form of energy transfer is the initial “break” in a game of pool. If the cue ball squarely hits the point of the triangular array of 15 pool balls, the two balls at the far corners of the triangle fly off, but none of the central balls move. 

The energy passes through the central balls to the most distant ones. Eventually the energy arrives at a key chlorophyll molecule that is touching a membrane-bound protein. The energy is transferred as an excited electron to that protein, which passes it on to a series of other membrane proteins that put the energy to work making ATP and NADPH and building organic molecules. The photosystem thus acts as a large antenna, gathering the light harvested by many individual pigment molecules.

The Role of Light

The role of light in the so-called light and dark reactions was worked out in the 1930s by C. B. van Niel, then a graduate student at Stanford University studying photosynthesis in bacteria. One of the types of bacteria he was studying, the purple sulfur bacteria, does not release oxygen during photosynthesis; instead, they convert hydrogen sulfide (H2S) into globules of pure elemental sulfur that accumulate inside themselves. 

The process that van Niel observed was CO2 + 2 H2S + light energy →(CH2O) + H2O + 2 S The striking parallel between this equation and Ingenhousz’s equation led van Niel to propose that the generalized process of photosynthesis is in fact CO2 + 2 H2A + light energy →(CH2O) + H2O + 2 A In this equation, the substance H2A serves as an electron donor. In photosynthesis performed by green plants, H2A is water, while among purple sulfur bacteria, H2A is hydrogen sulfide.

 The product, A, comes from the splitting of H2A. Therefore, the O2 produced during green plant photosynthesis results from splitting water, not carbon dioxide. When isotopes came into common use in biology in the early 1950s, it became possible to test van Niel’s revolutionary proposal. Investigators examined photosynthesis in green plants supplied with 18O water; they found that the 18O label ended up in oxygen gas rather than in carbohydrate, just as van Niel had predicted:
CO2 + 2 H218O + light energy —→ (CH2O) + H2O + 18O2 In algae and green plants, the carbohydrate typically produced by photosynthesis is the sugar glucose, which has six carbons.

 The complete balanced equation for photosynthesis in these organisms thus becomes 6 CO2 + 12 H2O + light energy —→ C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O. We now know that the first stage of photosynthesis, the light reactions, uses the energy of light to reduce NADP (an electron carrier molecule) to NADPH and to manufacture ATP. The NADPH and ATP from the first stage of photosynthesis are then used in the second stage, the Calvin cycle, to reduce the carbon in carbon dioxide and form a simple sugar whose carbon skeleton can be used to synthesize other organic molecules. 

The Calvin Cycle

Photosynthesis is a way of making organic molecules from carbon dioxide (CO2). These organic molecules contain many C—H bonds and are highly reduced compared with CO2. To build organic molecules, cells use raw materials provided by the light reactions: 

1. Energy. ATP (provided by cyclic and noncyclic photophosphorylation) drives the endergonic reactions.
2. Reducing power. NADPH (provided by photosystem I) provides a source of hydrogens and the energetic electrons needed to bind them to carbon atoms. Much of the light energy captured in photosynthesis ends up invested in the energy-rich C—H bonds of sugars.

 

 Reactions of the Calvin Cycle

In a series of reactions, three molecules of CO2 are fixed by rubisco to produce six molecules of PGA (containing 6 × 3 = 18 carbon atoms in all, three from CO2 and 15 from RuBP). The 18 carbon atoms then undergo a cycle of reactions that regenerates the three molecules of RuBP used in the initial step (containing 3 × 5 = 15 carbon atoms). This leaves one molecule of glyceraldehyde 3-phosphate (three carbon atoms) as the net gain. 

The net equation of the Calvin cycle is:
3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + water —→ glyceraldehyde 3-phosphate + 8 Pi + 9 ADP + 6 NADP+ With three full turns of the cycle, three molecules of carbon dioxide enter, a molecule of glyceraldehyde 3-phosphate (G3P) is produced, and three molecules of RuBP are regenerated. We now know that light is required indirectly for different segments of the CO2 reduction reactions. 

Five of the Calvin cycle enzymes—including rubisco—are light activated; that is, they become functional or operate more efficiently in the presence of light. Light also promotes transport of three-carbon intermediates across chloroplast membranes that are required for Calvin cycle reactions. And finally, light promotes the influx of Mg++ into the chloroplast stroma, which further activates the enzyme rubisco.  

Naskah Drama Sintesis Protein

SINTESIS PROTEIN

Disuatu negeri terpencil bernamaa Sel berdiri sebuah kerajaan yang bernama Nukleus. Pemimpin akan kerajaan itu adalah seorang raja yang adil lagi bijaksana bernama DNA. Pada suatu hari diistana seperti biasa raja DNA menghitung bahn makanan yang akan dinagikan kepada rakyantnya. Namapak olehnya sebagian bahan yang kurang tak lain adalah protein. Raja DNA sangat ingung akan keadaan ini, akhirnya raja memutuskan untuk membuat p[rotein lagi dengan mencetak RNAm.

RNAm            : Maaf raja, ada apa kiranya baginda mencetak saya ?

DNA   : Begini, kerajaan kita sekarang kekurangan protein yang akan dibagikan kepada rakyat dinegeri ini.

RNAm            : Apa yang bisa hamba lakukan untuk membantu baginda raja?

DNA   : Berikan 5 informasi genetik kepada ribosom.

Kemudian pergilah RNAm menemui ribosom.

Ribosom          : Ada apa gerangan kau mendatangiku kesini

RNAm                        : Hamba diperintahkan oleh raja DNA untuk memberikan 5 kodon ini

Ribosom          : Untuk apa 5 kodon ini kau berikan kepadaku?

RNAm                        : Begini ceritanya, kerajaan Nukleus sedang membutuhkan banyak protein untuk dibagikan kepada rakyat

Ribosom          : Apa kiranya yang harus aku lakukan untuk membantu baginda raja ?

RNAm                        : Bantulah kami untuk mensintesin protein denagn menggunakan 5 kodon ini

Ribosom          : Baiklah akan kuturuti perintah dari baginda raja.

Segeralah Ribosom memanggil RNAt untuk menterjemahkan 5 kodon tersebut.

RNAt datang berjajeran.

RNAt₁ :Teman-teman kita diperintahkan Ribosom untuk mendatangi RNAm

RNAt₂ : Mengapa kita diperintahkan ?

RNAt₁ : Akupun tak tahu

RNAt₃ : Ini pasti ada tugas khusus buat kita

RNAt₄ : Ya sudahlah, ini tidak penting, mari kita datangi RNAm

RNAt₅ : Ya aku setuju.

Bertemulah RNAt tersebut dengan RNAm

RNAt₅             : hai ribosom, mengapa kau menaggil kami para RNAt ?

Ribosom          : Aku butuh bantuanmu untuk mensintesis protein

RNAt₂             : Untuk apa proteoin tersebut ?

RNAm                        : kerajaankun membutuhkan protein tersebut untuk dibagikan karakyat

RNAt₃             : baiklah teman-teman mari kita bantu RNAm

Dimulailah proses sintesis protein, kemudian robosom mendekati AUG, RNAt₁ menuju AUG denagn membawa antikodon UAC ditangan kanan yang telah diodekati oleh ribosom tersebut, karena anti kodon sudah cocok dengan keduanya maka proses penerjemahan dalam bahsa asam amino dilakuakn. Hasil terjemahan tsb diberiakn kepada ribosom. Setelah itu RNAt₁  pergi meninggalkan mereka. Seperti proses pertama berlanjutah proses kedua, ketiga, keempat. Setelah keempat proses tersebut selesai RNAt₅ mendekati kodon yang terakhir yaitu UAA.

RNAt₅             : Tuanku ribosom, aku bertemu dengan kodon stop, apa yang harus hamba lakukan?

Ribosom          : kamu harus bisa menghentikan proses sintesi ini

RNAt_5­             : bagaiman caranya ?

Ribosom          : beriakn asam amino peneutup

Kemudian RNAt₅ memberikan asam amino penutup kepeda ribosom sehingga proses sintesis selesai.

RNAt₁ : teman-teman akhirnya proses ini selesai

RNAt₄ : oh ya, bagaiman kamu tahu ?

RNAt_{1 :}  RNAt₅ telah menutupnya.

RNAt₂ : dimana RNAt₅  sekarang

Tiba-tiba RNAt₅ datang

RNAt₅ : aku disini teman, proses sintesis protein telah aku tutup tadi

RNAt₃ : horee.... mari kita beritau  RNAm

RNAt₂ : oke siap

Kemudian kelima RNAt dan ribosom tersebut mendatangi RNAm

Ribosom          : hai RNAm kami telah melakukan perintah baginda raja DNA

RNAm                        : sungguh ini kerjasama yang baik, sukron kiranya akan kesudian anda membatu baginda raja

RNAt₁             : tidak perlu berkata seperti itu, sungguh ini sudah menjadi kewajiaban kami

RNAt₃             : semoga raja senang akan hal ini

RNAm                        : oke baiklah, izinkan hamba pamit pulang

Ribosom          : hendak keman kiranya anda sekarng?

RNAm            : bereqangkat untuk membagikan protein ini kepada rakyat yang membutuhksan

RNAt₅ : semoga tugas anada terselesaikan denag n baik

RNAm            : iya, sukron atas doanya

Akhirnya segenap rakyat terselamatkan, semua hidup sejahtera serupa semula. Tiada satu orang pun ditimpa akan kelaparan. Betapa girangnya hati raja , tiada henti nia bersyukur kepada sang pencipta atas segala keberasan dan kekuasaan Tuhan yang mana telah menciptakan segalanya.

Demikianlah yang dilakukan DNA dan RNA didalam sel setiap saat jika tubuh memerlukan protein. Maha besar ALLAH yang telah menciptakan alam semesta beserta isinya.

Contoh pidato keagamaan dengan tema Membangun Jiwa wirausaha bertauladan Rasulullah

MEMBANGUN JIWA BERWIRAUSAHA

* YUKTIKA *

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Subhhanallaah walhamdu lillaah walaailaaha illallaah wallaahu akbar, laa haula wa laa kuwwata illaa billaahil ‘aliyyn ‘azhiimi. Allaahhumma shalli ‘ala sayyiddina Muhammad walaaillaaha haallaahi wa asshaabihi adjmaa’in ammaba’adu.

Saudara-saudara sekalian yang berbahagia,

Tidak akan mungkin pertemuan ini terjadi kecuali Allah yang menghendaki. Ini adalah nikmat bagi orang yang bersyukur. Indonesia dikenal sebagai jamrud khatulistiwa, tapi inilah yang membuat kita jadi sial karena membuat orang-orang yang mau berbuat dzalim datang menjajah. Kalau saja negara ini miskin, maka Belanda akan malas datang kesini, Jepang pun malas. Hampir sejarah umat Islam ini selalu dalam keadaan dijajah juga di Indonesia ini. 350 tahun dijajah Belanda dan kadang berpikir apa yang kita lakukan selama 350 tahun . Belanda pulang Jepang datang, kemudian Jepang pergi. Sampai sekarang kita kebagian apa? Rakyat  kita banyak sebagai pelayan, pembeli, satpam. Berapa sih gaji pelayan?. Pabrik banyak, kita hanya sebagai buruh, berapa sih gaji buruh?. Lalu dengan enak kita menyalahkan orang lain. “Habis sih orang lain dzalim. Habis sih orang-orang itu licik.” Ini cara yang paling efektif yang biasa kita lakukan untuk menyembunyikan rasa kalah kita. Kita main hantam saja menyalahkan orang lain.

Mulai dari sekarang mari kita sepakati bahwa kita akan sangat sibuk melihat diri kita sendiri karena sibuk melihatnya orang lain, sampai kita tidak sadar bahwa kita yang merusak diri kita. Apapun yang dilakukan orang lain, kalau kitanya benar kita tidak akan pernah rugi, terbunuh sekalipun kalau benar maka syahid. Oleh karena itu saya harapkan rekan-rekan siap kalau datang ke Majlis ini, kita akan lebih banyak melihat kedalam diri kita, bukan tidak boleh melihat orang lain, tapi pondasi melihat orang lain dari mulai melihat diri sendiri.

Saudara-saudara sekalian,

 Ternyata dalam kajian tentang Rasulullah SAW pun, kita hampir tidak tahu bagaimana saat Rasulullah berumur 17 tahun, 20 tahun. Kita baru tahu ketika berumur 25 tahun, tapi itupun bad news tidak enak dengarnya. Muhammad menikah dengan janda kaya, dari sinilah image yang terbentuk seakan-akan ada pemuda yang nebeng kekayaan istrinya. Tapi kalau kita buka dalam diantaranya buku, Muhammad sebagai pedagang (trader). Disana banyak dikutip selain buku-buku lainnya, bahwa satu hal yang amat sangat jarang kita pahami adalah bagaimana Nabi Muhammad menjadi seorang profesional. Kita umat Islam, sekarang babak belur seperti ini karena kita hampir tidak mengerti bagaimana menjadi profesional.

Sahabat-sahabatku sekalian yang dimuliakan Allah SWT,

Kalau kita balik, ada pelajaran yang agak kurang kita pahami yaitu jiwa enteprais Rasulullah SAW. Inilah yang coba kita kembangkan dalam kesempatan ini karena kenyataan membuktikan bahwa orang-orang yang mempunyai jiwa wirausaha baik, itu akhirnya bisa mengelola apapun dengan lebih baik. Singapur itu negara para pedagang yang tidak punya SDA, tapi semua rakyatnya makmur karena semua orang-orang yang ada di sana mempunyai jiwa wirausaha yang baik, Jepang, Taiwan, dan Korea mereka semua hampir bisa menguasai dunia.

Rasulullah dilahirkan dalam keadan yatim tidak punya ayah, usia 6 tahun ibunya wafat dalam perjalanan kembali dari Yasrib sesudah menengok kubur ayahnya, usia 6 tahun Nabi Muhammad yatim piatu tidak punya pegangan. Sampai pada usia 8 tahun 2 bulan Rasulullah di bina, di didik oleh kakeknya Abdul Mutalib, usia 8 tahun 2 bulan itulah kakeknya wafat. Beliau dalam perlindungan Abu Talib pamannya yang tidak sekaya kakeknya. Mulai saat itulah pemuda kecil Muhammad menggembala kambing, mencari nafkah sendiri. Usia 12 tahu Rasulullah diajak perjalanan pertama kali ke Syria. Syria itu jauh, kalau Mekah ke Madinah 1500 km, Syria itu jauh lewat Yerusalem ribuan Km. 12 tahun kelas 6 SD tidak pakai pesawat, tidak pakai mobil, masya Allah umur 12 tahun, anak-anak kita umur 12 tahun pas malas-malasnya luar biasa, kita ingat waktu umur 12 tahun (UNIKOT) usaha nipu kolot itu yang terjadi, nyontek jawaban teman, jajan melulu. Jadi masa kecil kita bukan masa teruji, bukan masa tertempa, semuanya dimudahkan oleh orang tua.

Saudara-saudaraku sekalian yang berbahagia,

Sepulangnya itu beliau begitu senang dengan bisnis, sampai dijazirah Arab terkenal seorang profesional muda yang bernama Muhammad. Asal saudara tahun ketika usia 25 tahun beliau menikah dengan seorang konglomerawati bernama Khadijah. Sesudah minimal 16 kali perjalanan dagang, dan setiap kali beliau berjualan, rata-rata mendapatkan untuk 2 ekor unta betika tua. Subhannallah, maka ketika menikah dengan Siti Khadijah beliau memberi mas kawin 20 ekor unta muda, yang harganya kurang lebih 20 juta harganya.  Kalau harganya 20 juta per-ekor maka maharnya saja hampir ½ milliar rupiah. Mana ada sekarang pengusaha muda di Indonesia yang berani memberi mas kawin ½ milliar kepada istrinya.

Ini Muhammad muda, coba cari sekarang ada tidak di Indonesia umur 25 tahun sudah berani menikah dengan membayar mahar sebesar ½ milliar? Paling toh orang kaya hanya seperangkat peralatan sholat. 20 ekor unta muda itu maharnya saja, dan itu pasti masih ada unta sisanya dirumah. Nah saudara-saudara jadi kita bisa bayangkan betapa dasyatnya orang yang bernama Muhammad itu ketika umur 25 tahun. Ini yang jarang kita pelajari bagaimana etos kerja beliau, padahal beliau no money tidak ada uang, asalnya no skill tidak punya keahlian. Ini yang patut kita pelajari, jadi kalau saudara-saudara. “eh habis saya sih lahirnya dari orang miskin!”. Nabi Muhammad tidak punya bapak. “habis saya sih pendidikannya rendah!”. Nabi Muhammad tidak sekolah. “sehabis saya sih ngak punya modal!”. Nabi Muhammad tidak punya modal. Hayo mau alasan apa lagi?. Kita itu paling hoby bersembunyi dibalik alasan, padahal alasan memperjelas kejelekan kita. Ketika di tanya pak guru. “Bagaimana tugasnya sudah dikerjakan, belum?”. Jawabannya. “Sudah pak tinggak ngetik”. Itu berarti belum saudara-saudara jadi bangsa ini mau sesulit apapun, kita tidak punya pilihan lagi kecuali bangkit untuk semangat, situasi sesulit apapun pilihannya hanya satu yaitu bangkit. Waktu kita terbatas, satu-satunya pilihan kita harus bangkit. Allah maha kaya mau seperti apa saja rejeki Allah tidak akan berkurang. Jadi kalau kita mau bangkit pasti ada rejeki yang diberikan oleh Allah kepada kita.

Rekan-rekan sekalian yang berbahagia,

Jadi kalau ada orang tua yang mengeluh, “waduh ustad, gimana saya kan sudah tua, mana mungkin saya bisa bangkit?”. Jawab ustad. “Tenang kita masih punya cucu”. Bagi yang muda ini kesempatan bahwa kita disiapkan sukses oleh Allah. Allah SWT sudah mengilhamkan potensi sholeh, potensi bejat. Dan kita lahir ke dunia harus mampu berpotensi sholeh dan kita sudah pernah bertarung dengan 150 juta pesaing. Yaitu sel sperma  yang di pertenemukan sel telur itu adalah kita sendiri. We are the winner. Kan begitu? Kita sudah pernah masuki persaingannya. Dan kita lahir jadi mengalahkan 150 juta pesaing. Jadi tekad yang kuat harus kita canangkan mulai sekarang yaitu harus mampu berjiwa besar. Kalau kita lihat sejarah, ternyata baru mulai tahun 1984 ilmu wirausaha ini dikembangkan, padahal Nabi Muhammad 1500 tahun yang lalu sudah mencanangkan bahwa kita jadi kokoh kuat begini justru dengan kewirausahaan yang ada. Dan kuncinya ternyata semua wirausahawan sejati itu sangat bergantung pada masa kecilnya, masa kecil seseorang itulah yang menentukan kualifikasi seseorang. Kalau masa kecilnya selalu dimanja, selalu dimudahkan urusan, selalu ditolong maka bersiaplah menuai anak yang tidak berdaya. Para pengusaha kita sedikit yang masa kecilnya susah, gentel kepada KKN, maka ketika yang digenteli itu roboh, roboh semua.

Saudara-saudaraku sekalin,

Bagi yang masih muda jangan bercita-cita punya pekerjaan, tapi bercita-citalah untuk membuat pekerjaan. Mulai sekarang kita tanamkan jiwa wirausaha. Lihat waktu kita kecil, waktu belajar jalan berdiri sedikit kita jatuh, kemudian bangkit lagi dan kita jatuh lagi. Lutut kita bentol, berdarah tapi kita tidak putus asa.

Sebenarnya potensi berani bertindak sudah ada dalam diri kita, tapi kadang-kadang orang tua kita yang kalau tidak hati-hati bisa melemahkan potensi kita. Jika tidak pernah melakukan tindakan, maka kita juga tidak akan memperoleh pengalaman untuk mengambil pilihan, kita juga tidak akan punya pengalaman untuk mengetahui risiko dari tindakan kita. Dan dalam menyelesaikan urusan bangsa saat ini tidak harus bisa beres hari ini, kita siapkan keturunan kita untuk bisa memperbaikinya, itupun tanggung jawab kita terhadap umat kedepan.

Rabbanaa aatinah fiddunnya hasana waafil aahiratii hasana waakina addaa bannar, subhaana rabbika rabbil ‘izzati ammaa yashifuuna wa salaamun ‘alal mursaliin walhamdu lillaahi rabbil ‘aalamiina.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb