🌱 FOTOSINTESIS REAKSI TERANG DAN REAKSI GELAP
Fotosintesis adalah proses pembuatan atau pembentukan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan, terutama yang mengandung zat hijau daun, yaitu klorofil dengan bantuan-bantuan energi cahaya matahari.
Fotosintesis terdiri dari dua tahap yaitu reaksi terang dan reaksi gelap atau reaksi Calvin.
1. REAKSI TERANG
Reaksi terang adalah reaksi yang bergantung pada cahaya, Jika tidak ada cahaya, maka reaksi terang tidak akan terjadi. Dalam proses reaksi terang, produk utama yang dihasilkan ATP dan NADPH. Sedangkan, oksigen yang kita hirup itu merupakan produk sampingan dari fotosintesis.
Ada tiga tahapan yang berlangsung pada reaksi terang yaitu :
1) Aktivasi klorofil
Aktivasi klorofil diawali dengan penangkapan foton dari cahaya matahari oleh klorofil. Hal itu akan memicu pelepasan elektron (eksitasi) dari klorofil. Akibatnya, klorofil menjadi tidak stabil.
2) Fotolisis air
Fotolisis air merupakan proses pecahnya molekul air oleh elektron yang berasal dari fotosistem II. Pemecahan ini menghasilkan terbentuknya ion H+, elektron, dan O2. Untuk O2 selanjutnya akan dilepaskan ke udara.
3) Sistem transpor elektron siklik dan nonsiklik
a. Transpor elektron siklik
Transpor elektron siklik diawali dengan terangkutnya P700 oleh beberapa akseptor dan kembali lagi ke P700. Itulah mengapa, proses ini hanya melibatkan fotosistem I. Transpor elektron siklik menghasilkan ATP. Adapun serangkaian proses yang terjadi dalam transpor elektron siklik adalah sebagai berikut.
• Fotosistem I menerima cahaya, sehingga elektron di dalamnya mengalami eksitasi. Proses ini dikenal sebagai aktivasi klorofil.
• Elektron dari P700 ditransfer ke akseptor elektron, lalu kembali lagi ke P700. Proses ini dikenal sebagai transpor elektron.
• Elektron dari akseptor masuk ke dalam kompleks sitokrom. Masuknya elektron ke dalam kompleks sitokrom ini mengakibatkan peningkatan energi, sehingga mampu mengubah ADP menjadi ATP.
b. Transpor elektron nonsiklik
Pada transpor elektron nonsiklik, fotosistem yang dilibatkan adalah fotosistem I dan fotosistem II. Elektron dari P680 diangkut melalui beberapa akseptor menuju P700. Namun, elektron tidak akan kembali, sehingga prosesnya dikenal sebagai nonsiklik.
Transpor elektron nonsiklik menghasilkan oksigen (O2), ATP, dan NADPH. Adapun serangkaian proses yang terjadi pada transpor elektron nonsiklik adalah sebagai berikut.
• Fotosistem II menerima energi dalam bentuk cahaya, sehingga elektron di dalamnya mengalami eksitasi. Proses ini dikenal sebagai aktivasi klorofil.
• Elektron dari fotosistem II mampu memecahkan molekul air, sehingga dihasilkan ion H+, O2, dan elektron. Proses ini dikenal sebagai fotolisis air.
• Elektron dari P680 ditransfer menuju P700 melalui beberapa akseptor.
• Elektron dari akseptor elektron masuk ke dalam komplek sitokrom, sehingga terbentuk ATP. Tidak hanya itu, elektron dari akseptor elektron juga akan diterima oleh NADP. Oleh karena NADP mengikat ion H+ hasil dari fotolisis air, maka NADP berubah menjadi NADPH.
• Fotosistem I menangkap foton. Hal itu mengakibatkan elektron di dalamnya tereksitasi.
• Terbentuk ion H+, elektron, dan O2. Kemudian, O2 akan dilepaskan ke udara.
• Elektron hasil pemecahan molekul air masuk dalam fotosistem II, lalu diterima oleh akseptor elektron.
• Elektron diangkut menuju kompleks sitokrom, sehingga terjadi peningkatan energi. Energi tersebut digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP.
• Elektron dari sitokrom diangkut menuju fotosistem I, lalu ke akseptor elektron berikutnya.
• Elektron akan diterima oleh senyawa NADP. Hal ini mengakibatkan terikatnya ion H+ hasil fotolisis air oleh NADP. Pengangkutan elektron inilah yang disebut transpor elektron nonsiklik.
• Elektron dari fotosistem I akan diangkut menuju akseptor elektron menuju kompleks sitokrom lalu kembali lagi ke fotosistem I. Proses ini berlaku jika kebutuhan ATP kurang mencukupi.
2. REAKSI GELAP
Reaksi Gelap atau juga disebut Reaksi Calvin adalah reaksi pembentukan Glukosa melalui reaksi kimia yang mengubah CO2 dan beberapa komponen menjadi gliseraldehida 3-fosfat.
Reaksi ini berlangsung didalam Stroma dan tidak memerlukan cahaya matahari sebagai sumber energinya.
Reaksi Terang menghasilkan NADPH, ATP, dan Oksigen. ATP yang dihasilkan dari Reaksi Terang itulah yang nantinya menjadi sumber energi bagi Reaksi Gelap.
Meskipun istilahnya gelap, reaksi ini tetap berlangsung di siang hari. Selain ATP, Reaksi Gelap juga membutuhkan senyawa lain yaitu, NADPH dan CO2.
Ada tiga tahapan yang berlangsung pada reaksi gelap yaitu :
1) Fiksasi
Tahap Fiksasi ini diawali dengan pengikatan karbondioksida dan senyawa ribulosa bifostat (RuBP) o;eh enzim rubisco. Pengikatan ini akan mengakibatkan terbentuknya molekul 6 atom karbon yang tidak stabil. Kemudian molekul ini pecah menjadi 12 molekul asam fosfogliserat (PGA).
2) Reduksi
Tahap reduksi senyawa PGA, fosfat akan di terima PGA dari ATP. Hal itu mengakibatkan terbentuknya senyawa 1,3 bifosfogliserat. Lalu, senyawa 1,3 bifosfogliserat oleh NADPH menjadi senyawa fosfo gliseraldehid-3P (PGAL). PGAL yang terbentuk akan di gunakan sebagai bahan baku glukosa dan pembentukan RuBP.
3) Regenerasi
Generasi yang terjadi CO2 atau RuBP yang terjadi dalam kerangkaian kompleks, yang mana rangka karbon lima molekul G3P akan di susun ulang oleh langkah terakhir siklus calvin menjadi 3 molekul RuBP. syarat dari di lakukannya siklus tersebut, harus menggunakan 3 molekul ATP kembali.
• 6 molekul RuBP memfiksasi 6 molekul CO2 dengan bantuan enzim rubisco. Akibatnya, terbentuk 6 molekul dengan 6 atom C yang tidak stabil. Ke-6 molekul inilah kemudian pecah menjadi 12 molekul 3-fosfogliserat (PGA).
• 12 molekul PGA akan mendapatkan 12 gugus fosfat dari 12 ATP. Hal ini mengakibatkan terbentuknya 12 molekul 1,3 bifosfogliserat.
• 12 molekul 1,3 bifosfogliserat akan menerima ion H+ dari NADPH, sehingga tereduksi menjadi 12 molekul fosfogliseraldehid-3P (PGAL).
• Setelah menerima 6 gugus fosfat dari 6 ATP, 10 molekul PGAL akan beregenerasi menjadi RuBP kembali.
• 2 molekul PGAL lainnya saling bergabung membentuk 1 molekul glukosa (C6H12O6).
Jelaslah bahwa hasil akhir reaksi gelap adalah glukosa.
