SOAL UJIAN TENGAH SEMESTER
FISIOLOGI TUMBUHAN

A. ISILAH DENGAN ISTILAH YANG BENAR

Posisi triose fosfat ( gliseraldehida-3-fosfat = dihidroksiaseton fosfat) sangat sentral dalam metabolisme tumbuhan karena terlibat baik dalam proses respirasi, fotosintesis maupun sintesis berbagai senyawa organic penting . Pertama dalam fotosintesis triose fosfat merupakan hasil reduksi senyawa …………..(1) dari karboksilasi ……………(2) dengan bantuan ensim …………….(3). Triose fosfat ini akan dialokasikan dengan sangat bijaksana oleh tumbuhan yaitu untuk ………………(4) sehingga siklus reduksi karbon (siklus Calvin) terjaga kesinambungannya, lalu untuk sintesis …………..(5) yang disimpan dalam kloroplas yang mungkin dimobilisasi dan ditranslokasikan pada malam hari, dan terakir untuk sintesis ……………(6) yang akan didistribusikan. Distribusi senyawa (6) melalui jaringan pembuluh …………(7) ini disebut juga partitioning diatur sedemikian rupa dimana bagian yang satu mungkin lebih besar dari yang lain, sesuai dengan keperluannya dan terintegrasi sedemikian rupa dengan tujuan survival bagi tumbuhan itu.
Triose fosfat dalam glikolisis dihasilkan dari 2 kali fosforilasi unit heksosa yang kemudian pecah, menghasilkan 2 mol triose fosfat dan proses ini memerlukan ……ATP (8) ketika sukrosa dipecah menjadi glukosa dan fruktosa oleh ensim invertase . Inilah perbedaan proses respirasi sel hewan dan tumbuhan, dimana pada sel hewan bahan baku glikolisis adalah glukosa pada tumbuhan adalah ………..(9). Pada respirasi sel tumbuhan ada lagi perbedaan dengan sel hewan yaitu juga dihasilkan asam organik ………..(10) disamping asam piruvat. Asam organik (10) ini dihasilkan dari karboksilasi ……….. (11) dengan bantuan ensim PEP karboksilase, yang menghasilkan senyawa ………..(12) sebelum direduksi dengan bantuan ensim malat dehidrogenase dengan elektron donor NADH menjadi senyawa (10) itu.
Klorofil pada Pusat Reaksi Sistemfoto II yang menerima foton melepaskan elektronnya menjadi teroksidasi, positif dan kekurangan electrón. Electrón yang lepas diterima …………(13) yang seterusnya memberikan elektronnya kepada 2 plastoquinon (QA dan QB) secara berurutan. Dua electrón yang dilepas tadi akan mereduksi QB menjadi QB-2 dan mengambil 2H+ dari ………(14) menjadi plastohiroquinon (QH2). Plastoquinon tereduksi QH2 ini akan melepaskan diri dari pusat reaksi dan masuk kedalam bagian hidrokarbon dari membran dan melepaskan elektronnya melalui 2 lintasan. Pada lintasan pertama satu electrón dilepas dan diterima sitokrom f, yang memberikannya pada plastocianin dan akirnya ke klorofil Pusat Reansi Sistemfoto I, sedang satu electrón lainnya diberikan pada heme tipe b dan melepaskan 2 ion H+ ke ……(15) dari tilakoid. Heme tipe b yang menerima electrón ini akan memberikan elektronnya pada molekul quinon yang akan membentuk QH2 baru. Kemudin QH2 akan mengulangi perjalanan seperti diatas, jadi setiap 2 elektron yang sampai ke sistemfoto I ada ……. (16)H+ yang terakumulasi dan menimbulkan perbedaan konsentrasi H+yang tinggi. Perbedaan ini menimbulkan daya dorong terjadinya ATP. Yang dirumuskan oleh Dr.Peter Mitchel pada 1960 sebagai ∆p = ∆Em – 59 ( pHi – pHo).
Dalam keadaan keseimbangan Nilai ∆p =0. Kalau perbedaan ( pHi – pHo) = 1, nilai potensi membran adalah ……… (17).
Teori kemiosmosis dalam sintesis ATP juga beroperasi dalam mitokondria dimana ion H+ dikonsentrasikan dalam …………(18) dan akan mengalir kedalam ……(19) melalui ATP synthase untuk membentuk ………….(20).

B. PILIH JAWABAN YANG BENAR
1. Klorofil yang menyerap energi cahaya, elektronnya menjadi tereksitasi, elektron ini akan kembali ke ground state nya dengan ;
a. memancarkan kembali foton b. merubah energi jadi panas
c. mentransfer energi ke molekul lain d. Untuk fotokimia,
Cara yang mana yang bermanfaat untuk fotosintesis.
2. Ketika elektron yang menyerap energi itu melepas energinya untuk kembali ke ground state dengan memancarkan kembali foton, maka cahaya yang dipancarkan akan mempunyai panjang gelombang
a. lebih panjang. b. Lebih pendek
c. berupa panas . d. fosforescence
3. Fotosintesis adalah proses oksidasi dan reduksi, yang dioksidasi adalah
a. air b. CO2
c. sistem foto I c. Sistemfoto II
4. Struktur klorofil adalah unik yang memungkinkan energi cahaya dapat diserab.Bagian dari klorofil yang dapat menyerab energi cahaya ini adalah
a. bagian ekor b. Bagian cincin
c. semua bagian d. Bagian non polar
5. Pilih yang tidak sesuai. Karotenoid adalah sejenis pigmen yang berfungsi dalam proses absorbsi cahaya sebagai :
a. antena, mentransfer energi ke pusat reaksi b. Fotoproteksi
d. molekul linier dengan ikatan rangkap banyak c. mendonasikan elektron
6. Reaksi Hill menunjukkan bahwa ketika kloroplas yang diekstraksi dan ternyata masih aktif ketika disinari cahaya matahari dapat :
a. mereduksi ion Fe +++ b. Mereduksi ion Fe++
c. mengoksidasi ion Fe++ d. Mengoksidasi Oksigen
7. Dalam rekasi cahaya dikenal adanya transpor elektron Non-siklik dan siklik. Dari ransport elektron siklik ini dihasilkan :
a. NADPH b. ATP
c. NADPH, ATP dan O2 d. O2
8. Dalam perjalanan elektron dari SF II ke SF I terbentuk ATP. Sintesis ATP melalui ATP synthase memerlukan transpor H+ dari lumen kedalam stroma, dan setiap mol ATP diperlukan :
a. 4 H+ b. 3 H+
c. 5 H+ d. 2 H+
9. Fotosintesis meliputi (1).oksidasi air menjadi oksigen, (2).reduksi NADP menjadi NADPH, (3). Sistem foto II, (4).sistemfoto I, (5). produksi ATP, (6).karboksilasi RuBP menghasilkan fosfogliserat, (7). Reduksi fosfogliserat menjadi triose fosfat, (8). regenerasi RUBP dari triose fosfat. Dalam rekasi terang hasilnya adalah
a. 1,2,3 b. 1,2,5
c. 6,7,8 d. 3,4,5.
10. Dari 9 diatas, reaksi yang terjadi dalam membran tilakoid adalah :
a. 1,2,3 b. 1,2,5
c. 6,7,8 d. 3,4,5.
11. Sel floem yang mentranspor fotosintat disebut elemen tapis yang meliputi beberapa bagian, dengan tugas masing2. seperti (1). elemen tabung tapis (2).Sel pendamping, (3) Sel parenkima, (4). sklereida, (5) dan latifer. Bagian yang menyediakan energi, adalah
a. 1 b. 2
c. 3 d. 4
12. Untuk transpor fotosintat secara simplas biasanya jaringan pembuluh floem diperlengkapi dengan tipe sel pendamping tertentu yaitu
a. sel pendamping biasa b. Sel transfer
c. sel intermedier d. Pendamping transfer
13. Senyawa apa saja yang tidak ditranslokasikan dalam pembuluh floem :
a. ion nitrat b. Air
c. hormon d. ion Kalium
14. Adanya dua mekanisme pada pemuatan floem (floem loading) yaitu melalui jalur simplas dan apoplas Jalur apoplas memungkinkan terjadinya akumulasi sukrosa dengan melawan gradien potensial sehingga sukrosa di dalam elemen tapis lebih tinggi dari pada sel mesofil, mekanisme transpor ini dipercaya melalui
a. simporter sukrosa-H+ b. Transpor pasif
b. perangkap senyawa polimer d. Transpor aktif
15. Triose fosfat yang terbentuk dlm proses fotosintesi, ditransportasikan keluar dari kloroplas ke sitosol, ketika
a. tersedia Pi melimpah dalamsitosol b. Dirubah jadi pati
c. Tidak cukup Pi dalam sitosol d. Dirubah jadi polimer
16. Pemuatan floem secara simplas memakai mekanisme
a. simporter sukrosa-H+ b. Transpor pasif
b. perangkap senyawa polimer d. Transpor aktif
17. Mekanisme yang tidak sesuai untuk pemuatan sukrosa dari apoplas kedalam elemen tapis dengan simporter sukrosa H+ adalah:
a. tekanan turgor pada elemen tapis b. Konsentrasi sukrosa
c. kerapatan simporter sukrosa-H+ d. Polimer-trap
18. Studi molekuler pada sel pendamping dari Arabidopsis menunjukkan pompa H+ATP-ase ditemukan pada membran plasma terutama sel pendamping pada daerah yang melipat ( involusi). Sel pendamping ini adalah
a. sel pendamping biasa b. Sel transfer
c. sel itermedier c. Elemen tapis
19. C2, oxidative photosynthetic Carbon Cycle,adalah siklus yang
a. memperoleh kembali karbon yang hilang karena oksidasi PuBP oleh O2
b. 3 mol fosfoglikolat hilang dan terbentuk 2 mol fosfogliserat
c. NH3 yang terbentuk dlm mitokondria difiksasi lagi di kloroplas
d. NADH yang dipakai di peroxisome diganti reduksi NAD+ dalam mitokondria
20. Proses kimia yang menggarisbawahi reaksi terang melibatkan 4 kompleks protein utama yaitu : 1. sistem foto II, 2. kompleks sitokrom b6F; 3. sistem foto I dan 4. ATP-ase. Dari keempat kompleks ini yang mereduksi NADP+ adalah :
a. 1 b. 2
c. 3. d. 4.
21. Elektron dari sistem foto II dilepas dan diterima oleh
a. feofitin b. Plastoquinon
c. sitokrom b6f. d. NADP+
22. Protein penting untuk transpor elektron dari mitokondria diatur pada membran dalam terdiri dari (1) kompleks I NADH dehidrogenase, (2). Kompleks II suksinat dehidrogenase, (3). Kompleks III (kompleks sitokrom bc1),(4). Kompleks IV (sitokrom c oksidase) dan kompleks V ATP sintase. Dari kompleks ini yang mengoksidasi FADH2 adalah
a. 1 b. 2
c. 3 d.4
e.5
23. Pada lintasan C$ siklus Calvin beropersi dalam
a. Sel seludang pembuluh b. sel mesofil
c. sel kolemchima c. Sel epidermis
24. Sintesis karbohidrat merupakan proses yang menggaransi bahwa aliran karbon melalui siklus Calvin berkelanjutan dalam supali CO2 yang ajek. Untuk itu diperlukan langkah regenerasi untuk memperoleh kembali senyawa penangkap CO2 itu yaitu
a. RuBP b. PEP
b. 3-P-gliserat d. Rubisco
25. Hasil
Yang diperoleh dari siklus Calvin sebagian dipakai untuk regenerasi sedang hasilnya dapat diekspor atau disimpan. Hasil ini sebanyak
a. 2/6 b. 5/12
c. 2/12 d. 4/12

C. BACA DENGAN SAKSAMA PERNYATAAN INI. KEMUDIAN BUBUHKAN ”B” KALAU MENURUT ANDA BENAR DAN ”S” KALAU SALAH (Nilai ½ untuk tiap pertanyaan yang dijawab tepat)

1.Fotosintesis terjadi pada jaringan mesofil daun, dalam kloroplas yang mengandung klorofil; klorofil ini dapat menyerap energi cahaya matahari
2.Cahaya sebagai partikel, disebut foton. Tiap foton membawa sejumlah energi disebut kuantum ( jamak quanta). Energi yang dibawa oleh cahaya dengan panjang gelombang yang panjang lebih besar daripada yang dibawa oleh cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek.
3. Prinsip kimiosmosis terjadi baik pada kloroplas maupun mitokondria, pada mitokondria yang lebih berperan adalah potensi listrik membran dalam daripada perbedaan pH matriks dan ruang antar sel.
4. Energi cahaya yang diabsorpsi oleh pigment dengan mengeksitasi elektronnya, energi ini ditransfer ke pusat reaksi dengan resonansi.
5. Herbisida paraquat membajak elektron dari sistem foto I dan memberikannya pada oksigen yang berubah menjadi superoksida, berbeda dengan herbisida turunan urea yang memblokir transfer elektron pada sistem foto I
6. Siklus Calvin mempunya 3 fase, yaitu karboksilasi, reduksi dan regenerasi. Regenerasi dimaksud untuk mensintesis kembali Rubisco.
7. Fase regenerasi tersebut adalah ketika fosfogliserat dirubah menjadi gliseraldehida
8. Sintesis sukrosa bersaing dengan sintesis pati. Ketika ketersediaan Pi (fosfat inorganik) pada sitosol rendah triose fosfat akan dirubah menjadi pati dlam kloroplas tetapi ketika ketersediaan Pi pada sitosol tinggi triose fosfat akan ditranslokasikan keluar dari kloroplas ke sitoplasma dan dirubah menjadi sukrosa.
9. Rubisco ternyata juga bersifat sebagai oksigenase mengkatalisir reaksi RuBP dengan oksigen
10.Pada anggrek yang hidup saprofitik pada pohon dihutan pada siang hri stomatatertutup dan ensim PEP karboksilase tidak aktif karena terhambat oleh malat.
11. Pada proses glikolisis tumbuhan mempunyai jalur alternatif dimana PEP bukan saja dirubak menjadi asam piruvat, tetapi dapat mengalami karboksilasi menjadi OAA, dan seterusnya menjadi asam malat dan masuk dalam siklus asam trikarboksilat.
12. Metabolisme fermentasi terjadi ketika tumbuhan kekurangan oksigen, dimana asam piruvat hasil glikolisis diurbah dengan bantuan ensim piruvat dekarboksilase menghasilkan karbon dioksida dan asedaldehida yang dioksidasi oleh NADH menghasilkan NAD+ dan etanol.
13. Elektron dari kompleks I pada membran dalam dari mtokondria diterima oleh ubiquinon lalu ke kompleks IV untuk mereduksi oksigen.
14. Aktivasi Rubisco ditunjang adanya kenaikan pH dan [Mg++] pada lumen
15. Bahan baku glikolisis pada tumbuhan adalah sukrosa
16. Tumbuhan mempunyai jalur alternatif dari respirasi yang tidak sensitif terhadap sianida, karbonmonooksida atau azida disebut oksidase alternatif, yang menghasilkan panas bukannya ATP
17. Km dari PEP karboksilase terhadap CO2 lebih besar Km dari Rubesco terhadap CO2.
18. Elemen tapis dewasa adalah sel mati yang terspesialisasi untuk translokasi, olehkarena itu perlu sel pendamping
19. Pergerakan gula dan senyawa-senyawa organik lain seperti asam amino, hormon tidak hanya terjadi ke satu arah tertentu seperti ke bawah atau ke atas. Tetapi terjadi dari tempat sumber dibentuknya fotosintat yang disebut “source” (sumber) ke tempat terjadinya metabolisme dan/atau ke tempat penyimpanan “sink” (penampungan).
20. Empat ensim pengatur siklus Calvin selain Rubisco mempunyai satu atau lebih gugus disulfida ( -S-S-).Dalam keadaan gelap gugus itu teroksidasi (-S-S-) dan ensim itu tidak aktif. Dalam cahaya direduksi menjadi sulfhydryl (–SH HS-) yang menyebabkab adanya proses aktivasi ensim itu.

D. PILIH SAAH SATU SOAL SAJA

1. Transpor elektron serta proton pada proses sintesis ATP ketika elektron bergerak dari sistemfoto II ke sistemfoto I
2. Proses regenerasi RuBP dalam siklus Calvin
3. Mekanisme polimer –trap dalam transpor sukrosa