Proses Fotosintesis
Fotosintesis merupakan kegiatan yang
dilakukan oleh tumbuhan untuk memperoleh makanan yang akan digunakan dalam
pertumbuhannya. Dimana hasil akhir dari proses fotosintesi ini adalah 5 atom carbon
yang kemudian akan menjadi gula.
Dalam proses fotosintesi terjadi
secara dua proses atau tahapan, yang pertama adalah tahap reaksi terang dan
diteruskan ke tahap reaksi gelap (disebut siklus calvin), apa maksud dari tahap
reaksi terang dan reaksi gelap ini???
Reaksi terang adalah proses reaksi
dalam fotosintesis yang memerlukan cahaya untuk menjalankan reaksi tersebut,
sedangkan reaksi gelap adalah proses reaksi yang tidak memerlukan cahaya untuk
menjalankan reaksinya.
Bagaimana tahap atau proses reaksi
terang maupun reaksi gelap (siklus calvin)???
1. Reaksi terang
Produk akhir
dari reaksi terang adalah ATP dan NADPH yang akan digunakan proses reaksi dalam
siklus calvin. Dalam reaksi terang terjadi proses transport electron yang di
inisiasi oleh cahaya matahari (foton), dalam kloroplas terdapat tilakoid, pada membran
tilakoid ini terdapat pigmen klorofil yang menyerap cahaya, terdapat dua pigmen
yang bertugas untuk menyerap cahaya, yaitu pigmen P700 (kemampuan meyerap
cahaya dengan panjang gelombang 700nm dengan warna sangat merah) dan P680 (kemampuan
meyerap cahaya dengan panjang gelombang 680nm dengan warna merah). Kedua pingmen
tersebut termasuk pigmen klorofil a, yang membedakan adalah kemampuan menyerap
panjang gelombangnya. Dalam reaksi terang ini terdapat dua pusat reaksi yang
disebut fotosistem, yaitu fotosistem I dengan pusat reaksi pada P700 dan
fotosistem II dengan pusat reaksi pada P680.
Reaksi pertama
saat cahaya matahari diterima oleh pigmen klorofil, padafotosistem II P680,
terjadi penguraian molekul air (H2O) menjadi 2 atom hidrogen dan
satu atom oksigen yang nanti akan berganung dengan O lainnya menjadi O2. Selanjutnya
2 elektron yang tereksitasi ditranspor melalui rantai transport elektron. Dalam
rantai transport elektron yang tereksitasi ini terdapat pq/plastokinon (sebagai
pembawa elektron), suatu komplek sitokrom, dan plastosianin (protein yang
mengandung tembaga. Saat elettron jatuh (eksergoniknya) jatuh pada energi yang
lebih rendah, akan dipungut oleh membrane tilakoid untuk disintesis menjadi
ATP, proses ini disebut fotofosforilasi karena
prosesnya digerakkan oleh energy cahaya. Kemudian setelah eloktron tereksitasi ini
sampai pada fotosistem I P700 dengan menggunakan lebih banyak energi dari foton
foton yang diserapnya, elektron tereksitasi tersebut akan ke Fd / feredoksin
(protein yang banyak mengandung besi), dan dengan bantuan enzim NADP+ reduktase,
elektron tersebut disalurkan ke NADP+ sehingga menjadi NADPH
(menyimpan elektro ber energy tinggi). Jadi hasil akhir dari reaksi terang
adalah ATP dan NADPH dan oksigen adalah produk samping dari reaksi terang.
2. Reaksi gelap (siklus calvin)
Produk akhir
dari reaksi gelap ini adalah senyawa organik seperti gula yang digunakan
sebagai makanan tanaman. Awal reaksi dari siklus calvin ini adalah fiksasi carbondioksida, yang diperoleh
dari luar dengan cara membuka stomata daun. Kemudian reduksi dengan bantuan enzim rubisko atau ribulosabifosfat (RuBP)
karboksilase akan diubah menjadi 3-fosfogliserat, dan kemudian mendapatkan
elektron dari ATP menjadi 1, 3-bifosfogliserat selanjutnya NADPH menyumbangkan
sepasang elektron sehingga menjadi Gilseraldehide 3 fosfat (G3P) atau disa
disebut gula. Kemudian akhir dari siklus calvin adalah regenerasi melakukan pembongkaran kembali molekul G3P. hanya satu molekul G3P yang meninggalkan siklus calvin dan dikirim ke sitoplasma untuk berkontribusi pada pembentukan senyawa lain yang dibutuhkan oleh tanaman. molekul G3P yang tersisa tetap dalam siklus calvin digunakan untuk regenerasi RuBP, yang memungkinkan sistem untuk mempersiapkan lebih banyak CO2, untuk diperbaiki tiga molekul lebih ATP digunakan dalam reaksi regenerasi ini.