Perbedaan Reaksi terang dan Gelap fotosintesis

Fotosintesis adalah proses yang kompleks dari sintesis bahan makanan organik. Ini adalah proses oksidasi – reduksi. Di sini air dioksidasi dan karbon dioksida direduksi menjadi karbohidrat.  Fotosintesis berlangsung dalam dua langkah: i) reaksi terang ii) reaksi gelap. Reaksi terang adalah tahap pertama dalam fotosintesis di mana air yang dipecah di dalam molekul klorofil menjadi ion H+ dan ion OH dengan adanya cahaya yang mengakibatkan pembentukan kekuatan bersifat asimilatif seperti NADPH2 dan ATP. Hal ini terjadi pada grana dari kloroplas.

Reaksi gelap adalah langkah kedua dalam mekanisme fotosintesis. Proses kimia fotosintesis yang terjadi secara independen dari cahaya disebut reaksi gelap. Ini terjadi pada stroma kloroplas.

Reaksi Gelap fotosintesis adalah murni enzimatik dan lebih lambat dari reaksi terang. Dalam reaksi gelap, dua jenis reaksi siklik terjadi. Mereka adalah Calvin siklus atau Siklus C3 dan Siklus Hatch Slack atau siklus C4.

Dalam reaksi gelap, gula disintesis dari CO₂. Energi karbon dioksida yang buruk difiksasi menjadi karbohidrat yang kaya energi dengan menggunakan senyawa ATP yang kaya energi  dan kekuatan NADPH2 asimilatif reaksi cahaya.

Proses ini disebut fiksasi karbon. Blackman adalah orang yang pertama menunjukkan adanya reaksi gelap. Sejak saat itu dikenal sebagai reaksi Blackman.

Pengertian Reaksi Terang

Tahap pertama dari sistem fotosintesis adalah reaksi terang, yang sangat bergantung kepada ketersediaan sinar matahari. Reaksi terang merupakan penggerak bagi reaksi pengikatan CO2 dari udara. Reaksi ini melibatkan beberapa kompleks protein dari membran tilakoid yang terdiri dari sistem cahaya (fotosistem I dan II), sistem pembawa elektron, dan komplek protein pembentuk ATP (enzim ATP sintase). Reaksi terang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia, juga menghasilkan oksigen dan mengubah ADP dan NADP+ menjadi energi pembawa ATP dan NADPH.

Reaksi terang terjadi di tilakoid, yaitu struktur cakram yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas. Membran tilakoid menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika ada bertumpuk-tumpuk tilakoid, maka disebut grana.

Secara ringkas, reaksi terang pada fotosintesis ini terbagi menjadi dua, yaitu fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik. Fosforilasi adalah reaksi penambahan gugus fosfat kepada senyawa organik untuk membentuk senyawa fosfat organik. Pada reaksi terang, karena dibantu oleh cahaya, fosforilasi ini disebut juga fotofosforilasi.

Pengertian Reaksi Gelap

Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terangdalam fotosintesis. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.

Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat. Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Bagan Reaksi Gelap, klik disini untuk bagan yang lebih besarPada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO2 dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil yang kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA).

Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat. Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H+ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP+, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C.

Selanjutnya, 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C6H12O6). 10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat.

Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap. (Lihat Bagan)

Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6).

Perbedaan