Jakarta –
Fotosintesis adalah proses pembentukan zat organik seperti glukosa dan karbohidrat dari zat anorganik seperti air dan karbon dioksida dengan bantuan sinar matahari dan klorofil.
Dikutip dari buku Sains Bersedu karya Mikrajuddi, dkk, proses fotosintesis pada tumbuhan terbagi menjadi dua tahap yaitu respon ringan dan reaksi gelap. Kedua reaksi ini memiliki perbedaan mendasar.
Perbedaannya adalah reaksi terang atau reaksi Hill merupakan reaksi yang membutuhkan cahaya. Reaksi ini terjadi di membran tilakoid kloroplas. Sedangkan reaksi gelap atau reaksi Calvin merupakan reaksi fotosintesis yang tidak membutuhkan sinar matahari. Reaksi gelap terjadi di stomata kloroplas.
Selain itu, perbedaan respon terang dan respon gelap dapat diketahui dari sumber dan hasilnya. Dalam reaksi terang, energi cahaya atau foton diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH. Sedangkan untuk reaksi gelap, energi kimia dari reaksi terang seperti ATP dan NADPH digunakan untuk menghasilkan glukosa sebagai hasil akhir fotosintesis.
Untuk memahami proses fotosintesis dan perbedaan reaksi gelap dan reaksi terang, Anda dapat melihat penjelasan lengkapnya di bawah ini.
Perbedaan antara Reaksi Gelap dan Reaksi Terang
sebuah. Proses Reaksi Ringan
Dikutip dari buku Pelajaran Biologi untuk SMA/MA karya Begot Santoso. Reaksi ringan merupakan reaksi yang membutuhkan cahaya, reaksi ini berlangsung di membran tilakoid kloroplas.
Dalam reaksi terang, energi cahaya (foton) diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH.
Membran tilakoid terdiri dari pigmen klorofil, protein dan molekul organik yang lebih kecil yang disebut sistem foto. Ada dua jenis fotosistem, yaitu fotosistem I dan fotosistem II.
Fotosistem I memiliki daya serap cahaya maksimal 700 nm karena terdapat pigmen yang mampu menyerap panjang gelombang maksimal 700 nm (p700).
Sedangkan fotosistem II memiliki daya serap cahaya maksimal 680 dengan pigmen yang mampu menyerap panjang gelombang maksimal 680 nm (p680) seperti dikutip dari buku Easy and Active Learning of Biology karya Rikky Firmansyah, dkk.
Klorofil berfungsi menangkap cahaya (foton) dan mengubahnya menjadi elektron penggerak energi. Buku Praktikum Pembelajaran Biologi karya Fiktor Ferdinand P menyebutkan bahwa dalam proses ini, molekul dan air dipecah oleh cahaya sehingga terjadi pelepasan elektron, hidrogen dan oksigen yang disebut fotolisis.
Bagaimana proses fotosintesis selanjutnya? Elektron yang dihasilkan akan masuk ke sistem transfer elektron. Reaksi transfer elektron dapat dibagi menjadi reaksi siklik dan reaksi non-siklik.
1. Reaksi Siklik
Dikutip dari buku Kelompok Biologi Pertanian karya Deden Abdurahman pada reaksi ini elektron yang dilepaskan oleh fotosistem I akan kembali ke fotosistem II.
Ketika elektron melewati beberapa akseptor elektron, energi yang dilepaskan digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP. Pembentukan ATP dalam reaksi siklik disebut fotofosforilasi siklik.
2. Reaksi non-siklik
Elektron yang dilepaskan dari fotosistem II bergerak melalui serangkaian akseptor elektron, seperti plastoquinome, sitokrom, dan plastosianin. Dalam proses ini, energi dilepaskan yang kemudian ditangkap oleh ADP menjadi ATP.
Fotosistem I adalah molekul kompleks yang dapat melepaskan elektron ketika dipicu oleh sinar matahari. Elektron fotosistem I yang dilepaskan akan digantikan oleh elektron dari fotosistem II
Elektron berenergi tinggi dari fotosistem I melewati serangkaian akseptor elektron baru. Akhirnya, elektron ini digunakan untuk mereduksi NADP (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) menjadi NADPH.
b. Proses Reaksi Gelap
Reaksi gelap merupakan reaksi fotosintesis yang tidak memerlukan sinar matahari dan reaksi ini terjadi pada stomata kloroplas. Reaksi ini melibatkan sebuah siklus yang dikenal sebagai siklus Calvin.
Siklus Calvin membutuhkan energi kimia yang dihasilkan dari reaksi terang berupa CO2, ATP dan NADPH. Energi ini digunakan untuk menghasilkan glukosa yang merupakan produk akhir fotosintesis seperti dikutip dari buku Jelajah Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII SMP/MTs karya Sadiman, S.Pd.
Selain itu, fotosintesis juga menghasilkan oksigen yang digunakan oleh makhluk hidup dan organisme lain untuk mengubah, memecah, dan mengolah makanan menjadi energi melalui proses oksidasi dalam sel tubuhnya.
Seperti dikutip dari Pembelajaran Biologi Sederhana dan Aktif oleh Rikky Firmansyah, dkk. Dalam siklus Calvin prosesnya dibagi menjadi tahapan yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.
1. Fase pengaturan
Tahap fiksasi bertujuan untuk mengikat CO2 dari udara oleh Rirulose biphosphate (RuBP) dengan bantuan enzim rubisco. Fase ini membentuk senyawa dengan atom C6.
Produk yang tidak stabil dipecah menjadi 2 senyawa C3 (3-fosfogliserat). Oleh karena itu, setiap 3 molekul CO2 yang masuk akan menghasilkan 3-fosfogliserat.
2. Fase Pengurangan
NADPH mereduksi 3-fosfogliserat menjadi 3-fosfogliseraldehida (G3P) dibantu oleh ATP. Untuk membuat 1 molekul G3P lengkap, siklus membutuhkan atom karbon dari 3 molekul CO2.
3. Fase Regenerasi
Tahap regenerasi reaksi gelap terjadi ketika bagian dari G3P mengalami serangkaian reaksi membentuk ribosa fosfat (RP) yang kemudian difosforilasi oleh ATP menjadi Ribulosa difosfat seperti dikutip dari Buku Teks Biologi SMA/MA oleh Begot Santoso.
Tonton Video “Zelenskiy Menyangkal Tuduhan Rusia Tentang Program Senjata Biologis”
[Gambas:Video 20detik]
(teman-teman)
