Reaksi Terperinci Dalam Fotosintesis

Fotosintesis yakni proses pembentukan karbohidrat (glukosa) dari materi anorganik dengan dukungan cahaya matahari. Tumbuhan memerlukan karbondioksida dan air sebagai materi baku fotosintesis. Karbondioksida akan dipakai sebagai sumber karbon untuk karbohidrat, sedangkan air merupakan penyumbang elektron dalam reaksi tersebut.

Fotosintesis terjadi di kloroplas, dan terjadi dalam 2 tahap reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang terjadi di bab grana sedangkan reaksi gelap terjadi di stroma. Tahapan pertama fotosintesis disebut reaksi terang alasannya memerlukan cahaya matahari sebagai energi penggeraknya. Energi matahari akan menggerakkan elektron dalam fotosistem sehingga proses fotosintesis sanggup berlangsung.

Struktur kloroplas

Fotosistem yakni sentra reaksi fotosintesis, di dalamnya terdapat pigmen-pigmen klorofil yang akan menangkap energi cahaya matahari. Tumbuhan mempunyai dua jenis fotosistem, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Kedua fotosistem tersebut dibedakan dari kemampuannya menangkap cahaya dari panjang gelombang yang berbeda. Fotosistem I paling baik menangkap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II paling baik menangkap cahaya dengan panjang gelombang 680 nm.

Aliran elektron non siklik

Cahaya matahari akan menjadikan elektron pada fotosistem tereksitasi dan naik ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron yang tereksitasi akan berusaha turun kembali menuju tingkat energi awalnya disertai dengan pelepasan energi yang akan dimanfaatkan untuk menciptakan ATP. Elektron yang mengalir dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi awalnya dinamakan dengan pedoman elektron.

Proses pedoman elektron dalam reaksi terang fotosintesis yakni sebagai berikut.

• Cahaya matahari akan ditangkap oleh klorofil dalam fotosistem II sehingga elektron di sentra fotosistem naik ke tingkat energi yang lebih tinggi dan ditangkap oleh penerima primer. Elektron tersebut akan mengalir turun untuk menuju tingkat energi awalnya namun melewati beberapa molekul sebagai akseptornya (penerima elektron).
• Elektron yang telah naik menjadikan sentra fotosistem II kekurangan elektron, untuk mengisi kekosongan tersebut suatu enzim akan memecah H₂O menjadi 2 molekul H⁺ dan 1 molekul O^- dan mendonorkan elektronnya pada sentra fotosistem II. Dua molekul O^- akan bersatu dan kesannya berkembang menjadi O₂ yang akan dilepaskan tumbuhan.
• Elektron dari fotosistem II yang naik dan ditangkap penerima primer tadi akan dialirkan menuju sederetan protein yang mencakup Pq (plastoquinon), kompleks sitokrom, dan Pc (plastosianin) yang akan mengantarkan elektron tersebut kembali ke tingkat energi semula. Ketika ditangkap oleh protein-protein tersebut, elektron akan melepaskan sebagian energinya sehingga sanggup dipakai untuk membentuk ATP.
• Disamping itu, elektron pada fotosistem I juga telah tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi alasannya menangkap energi cahaya matahari. Elektron dari fotosistem II akan turun dari kompleks protein dan mengisi kekosongan yang terjadi di fotosistem I.
• Sedangkan elektron dari fotosistem I yang naik akan ditangkap oleh penerima primer kemudian diteruskan menuju Fd (ferredoksin), yang menjadi mediator sebelum elektron tersebut menuju enzim NADP⁺ reduktase. Enzim tersebut akan memakai elektron untuk reaksi reduksi membentuk NADPH.

Hasil dari pedoman elektron tersebut yakni molekul ATP dan NADPH yang akan dipakai dalam reaksi gelap fotosintesis. Dalam reaksi terang terdapat 2 jenis pedoman elektron, yaitu pedoman elektron non siklik dan pedoman elektron siklik. Aliran elektron yang dijelaskan menyerupai di atas yakni pedoman elektron non siklik.

Aliran elektron siklik

Sedangkan pedoman elektron siklik terjadi apabila produksi ATP pada pedoman elektron non siklik tidak mencukupi untuk berlangsungnya reaksi gelap fotosintesis. Kekurangan ATP ini akan dicukupi dengan menjalankan pedoman elektron siklik yang hanya menghasilkan ATP saja. Jalannya pedoman elektron siklik yakni sebagai berikut.

• Energi cahaya akan menggerakkan elektron pada fotosistem I sehingga naik ke tingkat energi yang lebih tinggi.
• Elektron yang naik tersebut akan ditangkap oleh penerima primer kemudian disalurkan menuju Fd, kompleks sitokrom, dan Pc sebelum kembali ke tempatnya semula di fotosistem I.
• Saat bergerak dari Fd, kompleks sitokrom, dan Pc, elektron akan melepaskan energi yang akan dipakai untuk menciptakan ATP melalui chemiosmosis.

Kesimpulan dari reaksi terang fotosintesis adalah:

• Reaksi terang memakai cahaya matahari sebagai energi penggagas elektron.
• H₂O yang dipakai sebagai pendonor elektron akan dipecah dan menghaslkan oksigen. Oleh alasannya itu, reaksi terang disebut juga fotolisis air.
• Aliran elektron non siklik menghasilkan ATP dan NADPH
• Aliran elektron siklik menghasilkan ATP
• ATP dan NADPH dipakai untuk menjalankan reaksi gelap fotosintesis yang terjadi di stroma.

Berbagi :