Reaksi Gelap Fotosintesis (Siklus Calvin)

Reaksi gelap adalah tahap kedua dalam proses fotosintesis yang disebut juga dengan nama siklus Calvin. Reaksi gelap menggunakan karbondioksida (CO₂) untuk membentuk gliseraldehida 3 fosfat (G3P) yang merupakan gula berkarbon 3.

Dalam sekali siklus Calvin akan dikeluarkan 1 molekul G3P, tumbuhan perlu melakukan 2 kali siklus untuk menghasilkan 2 molekul G3P yang kemudian akan disatukan menjadi glukosa (Gula berkarbon 6).

Langkah-langkah dalam reaksi gelap fotosintesis

Langkah-langkah reaksi dalam siklus Calvin terbagi menjadi 3 fase, yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi.

Fase pertama: fiksasi karbon

Karbondioksida akan ditangkap dan disatukan dengan ribulosa bifosfat (RuBp) oleh enzim rubisco. Rubisco adalah protein enzim yang paling banyak terdapat di dalam kloroplas. Dalam tahap ini ribulosa bifosfat akan mengikat karbondioksida dan hasilnya adalah molekul dengan 6 karbon yang tidak stabil dan segera pecah menjadi 2 molekul 3 fosfogliserat. Dalam sekali siklus terdapat 3 molekul ribulosa bifosfat yang menangkap 3 molekul karbondioksida dan akan diubah menjadi 3 molekul berkarbon 6 yang tidak stabil sehingga langsung pecah menjadi 6 molekul 3 fosfogliserat.

Fase kedua: reduksi

Masing-masing molekul 3 fosfogliserat akan menerima fosfat dari ATP sehingga berubah menjadi 1,3 difosfogliserat. Dibutuhkan 6 ATP untuk merubah 6 molekul 3 fosfogliserat menjadi 6 molekul 1,3 difosfogliserat. Molekul 1,3 difosfogliserat akan mengalami reduksi oleh NADPH sehingga berubah menjadi gliseraldehida 3 fosfat (G3P), dibutuhkan 6 molekul NADPH dalam sekali siklus Calvin. Hasil dari tahap reduksi adalah 6 molekul gliseraldehida 3 fosfat dengan 1 molekul tersebut akan dikeluarkan untuk bahan baku glukosa sehingga tersisa 5 molekul G3P.

Fase ketiga: regenerasi

Tahapan ini merupakan pembuatan kembali ribulosa bifosfat (molekul dengan 5 atom C) dari sisa gliseraldehida 3 fosfat (molekul dengan 3 atom C). Pada tahapan ini 5 molekul gliseraldehida 3 fosfat akan diubah menjadi 3 molekul ribulosa bifosfat yang dapat digunakan kembali untuk menangkap karbondioksida. Dalam reaksi ini terdapat 3 molekul ATP yang mendonorkan fosfatnya.

Reaksi gelap terjadi pada bagian stroma kloroplas. Reaksi gelap disebut siklus karena reaksi-reaksi yang berlangsung berjalan berputar-putar dan kembali menjadi molekul asalnya. Disebut reaksi gelap karena dalam tahap-tahap reaksinya tidak membutuhkan cahaya matahari sebagai sumber energi.

Kesimpulan dari reaksi gelap adalah:

• Reaksi gelap/siklus Calvin membutuhkan 3 molekul karbondioksida.
• Reaksi gelap membutuhkan 9 molekul ATP dan 6 molekul NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang fotosintesis.
• Reaksi gelap melepaskan 1 molekul gliseraldehida 3 fosfat (G3P) dalam sekali siklus.
• Dibutuhkan 2 molekul G3P untuk membentuk 1 molekul glukosa, artinya dibutuhkan 2 kali reaksi gelap untuk menghasilkan 1 molekul glukosa.

Tweet