Reaksi yang terlihat ini adalah ringkasan dari proses fotosintesis yang merupakan reaksi penyusunan dari senyawa sederhana (CO2+H2O) menjadi senyawa kompleks (karbohidrat) atau kita sebut dengan anabolisme/asimilasi. Proses ini terjadi pada semua makhluk hidup berklorofil, khususnya Plantae dan algae. Pada Plantae proses ini terjadi di bagian manapun yang mengandung klorofil, tidak hanya di daun tapi juga di batang dan akar jika mengandung klorofil.
VIDEO PENJELASAN UMUM TENTANG FOTOSINTESIS
Cahaya yang dapat digunakan adalah Cahaya tampak, MEJIKUHIBINIU(merah, jingga,kuning,hijau,biru,nila,ungu), paling efektif menggunakan cahaya Merah dan Ungu, hal ini di dasarkan eksperimen Engelman, 1883.
Cahaya akan ditangkap oleh alat yang disebut dengan Fotosistem yang letaknya di membran tilakoid, berupa kumpulan piqmen, yaitu klorofil a, klorofil b, karotenoid, terdapat 2 macam fotosistem :
- Fotosistem 1 (P700) =>peka terhadap panjang gelombang 700 nm
- Fotosistem 2 (P680) =>peka terhadap panjang gelombang 680 nm
Lihatlah gambar organel kloroplas (plastida berklorofil), di organel inilah terjadi fotosintesis. Gambar tersebut menerangkan bahwa fotosintesis mempunyai 2 tahapan, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap(siklus Calvin).
1. REAKSI TERANG/ Fotofosforilasi (di Tilakoid/grana)
Membutuhkan
- H2O => didapatkan dari tanah, masuk lewat akar
- CAHAYA=>didapatkan dari matahari
- KLOROFIL =>penangkap energi dari matahari
- ADP =>akan berikatan dengan Phospat untuk membentuk ATP
- NADP =>akan menangkap elektron untuk membentuk NADPH
Menghasilkan
- OKSIGEN=>hasil dari fotolisis(pemecahan) air.
- ATP =>akan masuk ke reaksi gelap
- NADPH=>akan masuk ke reaksi gelap
PENJELASAN detail reaksi terang sebagai berikut. Reaksi ini adalah reaksi yang membutuhkan cahaya, dimana tujuan dari reaksi ini adalah menangkap energi cahaya dengan cara mengaktivasi klorofil di fotosistem untuk membentuk ATP dan NADPH.
Terdapat 2 cara pada reaksi terang ini, keduanya terjadi pada tumbuhan untuk memasok ATP dan NADPH secara mencukupi yang akan dibutuhkan di reaksi gelap. Dua reaksi itu adalah
>>FOTOFOSFORILASI SIKLIK
Membutuhkan
- FOTOSISTEM 1 (P700)=>menangkap energi matahari, berlanjut ke eksitasi elektron dari P700 dan terjadilah transfer elektron dimana elektron jatuh kembali di P700 (SIKLIK) dan berakhir di pembentukan ATP di protein ATP-sintase
- CAHAYA
Menghasilkan
- ATP
>>FOTOFOSFORILASI NONSIKLIK
Membutuhkan
- FOTOSISTEM 2 (P680) & FOTOSISTEM 1 (P700)=>menangkap energi matahari,terjadilah eksitasi elektron dari masing-masing Fotosistem dan elektron tidak kembali lagi ke masing-masing fotosistem (nonsiklik), berlanjut ke transfer elektron, dan berakhir di pembentukan ATP di protein ATP-sintase + pembentukan NADPH di sekitar Fotosistem 1. Akibat tidak kembalinya elektron di Photosistem 1, maka dibutuhkan elektron dari H2O, sehingga pecahlah molekul air (fotolisis Air)
- CAHAYA
- H2O
Menghasilkan
- ATP => dihasilkan dari transfer elektron
- NADPH => dihasilkan karena penangkapan elektron oleh NADP reduktase di membran tilakoid
- OKSIGEN => dihasilka dari Fotolisis H2O karena keadaan Fotosistem 1 yang kehilangan elektron (tidak stabil). Tapi Oksigen ini tidak akan digunakan di proses reaksi gelap.
VIDEO FOTOSINTESIS REAKSI TERANG
2. REAKSI GELAP/CALVIN(di matriks kloroplas atau stroma)
Adalah reaksi yang tidak membutuhkan cahaya, jangan salah pemahaman dengan istilah reaksi gelap, seakan reaksi ini sangat membutuhkan gelap, padahal bukan gelap yang dibutuhkan, tapi produk reaksi teranglah yang dibutuhkan. Jadi reaksi terang dan gelap terjadinya tetap saat ada cahaya matahari atau pagi-sore hari, dan malam hari tidak ada fotosintesis.
Membutuhkan
- CO2 =>didapatkan dari udara,masuk lewat stomata
- ATP =>didapatkan dari reaksi terang sebagai sumber energi
- NADPH => didapatkan dari reaksi terang yang akan digunakan mereduksi karbon menjadi karbohidrat
Menghasilkan
- KARBOHIDRAT=>hasil akhir
VIDEO FOTOSINTESIS REAKSI GELAP
secara rinci, TAHAPAN reaksi Gelap adalah sebagai berikut
1. FIKSASI
Pengikatan Karbon (CO2) oleh RUBP menggunakan enzym Rubisco (RUPB Carboksilase) membentuk senyawa dengan atom karbon 3, yaitu PGA (Asam Phosfogliserat)
2. REDUKSI
Pengubahan PGA menjadi PGAL (Phosfogliseraldehid) atau G3P (Gliseraldehid 3 Phospat) dengan cara di reduksi menggunakan NADPH, lalu sebagian PGAL dilepaskan untuk membentuk gula.
3. REGENERASI
Pembentukan kembali RUBP untuk digunakan kembali sebagai pengikat CO2.
Berikut ini adalah siklus lengkap dari Reaksi gelap (Calvin)
