Tahapan Reaksi Terang Gelap Proses Fotosintesis Tumbuhan.

Pengertian Fotosintesis. Dengan adanya energi cahaya atau matahari tumbuhan hijau dapat membuat makanannya sendiri. Pembuatan makanan ini hanya terjadi pada bagian tumbuhan yang mengandung klorofil.

Pada tumbuhan tingkat tinggi seperti tumbuhan paku dan tumbuhan biji,  klorofil terdapat pada sel batang muda, buah yang belum matang, dan pada daun.
Organ- organ tumbuhan tersebut merupakan tempat terjadinya proses fotosintesis. Karena tumbuhan mampu membuat makanan sendiri, maka tumbuhan disebut sebagai organisme autotrof.

Fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentuk senyawa organic karbohidrat dengan bantuan cahaya matahari. Komponen – komponen yang terlibat selama proses fotosintesis berlangsung adalah cahaya matahari, gas karbondioksida, molekul air, dan pigmen fotosintesis.

Fotosintesis terjadi pada sel yang mempunyai klorofil atau pigmen hijau. Klorofil terdapat pada kloroplas. Reaksi yang terjadi selama proses fotosintesis adalah:

6 CO2 + 6H2O → (CH2O)6 + 6O2

Reaksi Fotosintesis
Fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, berlangsung melalui dua tahap reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.

Reaksi Terang Pada Fotosintesis

Reaksi terang, yaitu reaksi fotosintesis yang memerlukan cahaya. Reaksi terang merupakan reaksi ketika energy matahari digunakan oleh pigmen fotosintesis dan terjadi di grana atau tumpukan tilakoid. Jadi reaksi ini bergantung pada cahaya matahari.

Pada reaksi ini terjadi pemecahan molekul- molekul air menjadi hidrogen, oksigen, dan sejumlah energi. Pada reaksi terang, terjadi  pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi kimia.

Energi yang terbentuk kemudian disimpan dan dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk reaksi gelap.

Reaksi terang merupakan tahap awal serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phosphat) dan NADP (Nicotinamida Adenin Dinucleotid Phosphat).

Jadi Reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH2. Untuk menangkap sinar matahari (foton), tumbuhan menggunakan seperangkat alat yaitu fotosistem. Fotosistem merupakan molekul protein yang tertanam pada membrane tilakoid.

tahapan-proses-fotosintesis
tahapan-proses-fotosintesis

Ada dua macam fotosistem yaitu fotosistem I dan fotosistem II.

Fotosistem I.

Di  dalam fotosistem I terdapat molekul klorofil yang terletak pada pusat reaksi dari fotosistem I dan dinamakan P700. Disebut dengan P700 karena sangat baik dalam menyerap energy cahaya matahari dengan panjang gelombang 700 nanometer.

Fotosistem II

Di dalam fotosistem II terdapat molekul klorofil yang terletak pada pusat reaksi fotosistem II dan dinamakan P680. Disebut P680 karena sangat baik dalam menyerap energy cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer.

Tehapan Reaksi Terang

  • Penangkapan cahaya matahari oleh fotosistem. Ketika sinar foton mengenai fotosistem, salah satu elektronnya tereksitasi keluar. Dan ketika electron kembali pada kedudukan semula, electron tersebut mangeluarkan energy.
  • Setelah fotosistem menyerap energy matahari, energy ini digunakan untuk fotolisis yaitu memecah molekul air.
  • Air akan pecah menjadi ion hydrogen (2H+), gas oksigen (O2) dan electron (e).
  • Ion hydrogen 2H+ ditangkap NaDP+ menjadi NADPH2.
  • Gas Oksigen O2 dilepas ke udara
  • Elektron bebas yang terbentuk akan mengalami pemindahan atau transfer electron melalui fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik

Reaksi Gelap Pada Fotosintesis.

Reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin Benson. Reaksi gelap adalah reaksi yang tidak tergantung atau memerlukan cahaya secara langsung. Dalam reaksi gelap berlangsung serangkaian reaksi pembentukan gula dengan menggunakan gas karbondioksida CO2 dan hidrogen dari air.

Reaksi ini berlangsung dengan bantuan ATP dan NADPH2 yang dihasilkan dari reaksi terang. Hasil dari reaksi gelap adalah molekul karbon berenergi tinggi seperti glukosa, fruktosa, dan amilum.

Tahapan Reaksi Gelap.

  • Tahap Fiksasi Karbondioksida.

Gas CO2 dari lingkungan akan berdifusi ke dalam daun dan akan difiksasi oleh RuBP (ribulose Biphosphat), suatu molekul yang mengandung ataom 5C hingga terbentuk molekul fosfogliserat (PGA)

  • Tahap Reduksi PGA

PGA direduksi oleh NADPH2 dengan tambahan ATP dari reaksi terang hingga terbentuk fruktosa-1,6 – difosfat. Senyawa ini selanjutnya berubah menjadi senyawa gula yaitu glukosa dan fruktosa.

  • Tahap Regenerasi

PGA yang dihasilkan akan membentuk kembali RuBP yang akan memfiksasi gas CO2.

Contoh Soal Ujian Reaksi Terang dan Gelap Fotosintesis

Soal 1. Di antara pernyataan di bawah ini yang benar adalah ….
a. fotosintesis merupakan proses pemecahan air
b. fotosintesis memerlukan karbohidrat dan air
c. fotosintesis dapat berlangsung tanpa adanya klorofil
d. fotosintesis membentuk

Soal 2. Pernyataan di bawah ini yang tidak berhubungan dengan reaksi gelap, yaitu ….
a. reaksi fotosintesis yang tidak memerlukan cahaya
b. reaksi yang disebut juga dengan siklus Calvin
c. reaksi fotosintesis yang memerlukan cahaya
d. serangkaian reaksi pembentukan gula dengan menggunakan CO2 dan hidrogen dari air

Soal 3. Faktor dari dalam tubuh tumbuhan yang mempengaruhi laju fotosintesis, yaitu ….
a. ketersediaan air
b. cahaya
c. suhu
d. umur daun

Daftar Pustaka:

  1. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  2. Ardra.Biz, 2019, “Kata dalam artikel. Contoh Soal Ujian Fotosintesis Pada Tumbuhan dengan Pengertian Fotosintesis. Pengertian Fotosistem atau Pengertian Reaksi Terang dan Gelap.
  3. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  4. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  5. Ardra.Biz, 2019, “Tahapan siklus reaksi terang secara singkat. Pengertian Fotosistem I dan II dengan  Contoh Reaksi terang dan gelap Fotosintesis.  
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  7. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  8. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Kata dalam artikel. Contoh Soal Ujian Fotosintesis Pada Tumbuhan dengan Pengertian Fotosintesis. Pengertian Fotosistem atau Pengertian Reaksi Terang dan Gelap.
  10. Ardra.biz, 2019, “Pengertian Tahap Regenerasi Pada Fotosintesis dengan Tahap Reduksi PGA. Tahapan Reaksi Terang dan Gelap pada Proses Fotosintesis Tumbuhan.
  11. Ardra.Biz, 2019, “Tahapan siklus reaksi terang secara singkat. Pengertian Fotosistem I dan II dengan  Contoh Reaksi terang dan gelap Fotosintesis.  Tahap Fiksasi Karbondioksida dengan  tempat terjadinya reaksi gelap terang fotosintesis.