Fotosintesis (Anabolisme)

Biologi Fotosintesis. Anabolisme disebut juga sintesis, merupakan proses penyusunan bahan anorganik menjadi bahan organik. Dalam peristiwa ini diperlukan masukan energi (reaksi endergonik). Contoh dari anabolisme adalah proses fotosintesis yang berlangsung dalam kloroplas.

Kloroplas

Kloroplas merupakan organel yang hanya didapati pada tumbuhan hijau. Organel ini memiliki membran rangkap dua, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran dalam memiliki bentuk perluasan yang disebut lamela. Pada lamela terdapat modifikasi membran yang menyerupai tumpukan koin yang disebut grana. Setiap grana disusun oleh thilakoid. Pada thilakoid tersebut terdapat pigmen fotosintetik. Semua ruang bagian dalam kloroplas berisi cairan yang disebut stroma.

Fotosintesis

Reaksi fotosintesis juga merupakan reaksi redoks. Proses ini berlangsung dalam dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. 

1. Reaksi Terang/Light Reaction/Reaksi Hill 
Reaksi terang merupakan tahap fotosintesis yang memerlukan cahaya. Proses yang berlangsung pada thilakoid ini memerlukan bahan:  H2O, akseptor elektron berupa NADP (nikotinamida adenin dinukleotida fosfat) dan pigmen fotosintetik.

Pigmen fotosintetik yang terdapat dalam thilakoid ada tiga macam:
– klorofil a, disebut juga photosystem I/photosystem 700
– klorofil b, disebut juga photosystem II/photosystem 680
– karotenoid (disebut juga pigmen antena), terdiri dari karoten dan xantofil

Peristiwa yang berlangsung pada reaksi terang adalah sebagai berikut: bila P700 menerima cahaya, elektronnya akan tereksitasi sehingga elektron lepas dari P700 dan diterima oleh feredoxin (akseptor primer). Feredoxin memberikan elektron pada NADP sehingga tereduksi menjadi NADPH. Karena P700 kehilangan elektron ia memperoleh gantinya dari P680.

Bila P680 menerima cahaya, elektronnya tereksitasi sehingga lepas dan diterima oleh akseptor primer. Elektron berjalan dari akseptor primer ke sitokrom dan akhirnya ke P700. Saat elektron berpindah dari sitokrom ke P700 dilepaskan energi yang digunakan untuk membentuk ATP. P680 yang kehilangan elektron memperoleh ganti dari dari proses fotolisis air.

Keseluruhan perjalanan elektron tersebut disebut siklus non siklis, karena elektron berjalan dari H2O dan akhirnya diterima NADP. Bentuk lain dari lintasan elektron adalah siklus siklis. Siklus ini  bermula dari P700 yang menerima cahaya, elektron yang lepas diterima feredoksin tetapi tidak diberikan ke NADP melainkan ke sitokrom, lalu kembali ke P700. Saat elektron berjalan dari sitokrom ke P700 dihasilkan energi yang digunakan untuk membentuk  ATP.Dari keterangan di atas dapat diketahui ada tiga bahan yang dihasilkan saat reaksi terang, yaitu: NADPH, ATP, dan O2. Dua yang pertama digunakan sebagai bahan untuk terlaksananya reaksi gelap. 

2. Reaksi Gelap/Dark Reaction/Siklus Calvin-Benson

Reaksi gelap merupakan tahap fotosintesis yang tidak memerlukan cahaya. Proses yang berlangsung pada stroma ini memerlukan bahan yang dibentuk pada reaksi terang yaitu NADPH dan ATP, serta CO2 dari udara. Reaksi dimulai dari pengikatan CO2 oleh ribulosa difosfat (RDP) dan pada akhir siklus dibentuk fosfogliseraldehid (PGAL) yang kemudian diubah menjadi glukosa (lihat bagan di atas). 

Perlu Dibaca: