Reaksi Terang – Saat Anda belajar biologi di sekolah, tentu Anda akan mendapat materi mengenai fotosintesis. Proses fotosintesis terjadi pada bagian kloroplas dan terjadi dalam dua tahap reaksi, reaksi terang dan reaksi gelap.
Reaksi terang dalam fotosintesis terjadi di grana dan reaksi gelap terjadi pada bagian stroma.
Fotosintesis merupakan proses pembentukan karbohidrat yang dilakukan oleh tumbuhan dari materi anorganik dibantu dengan cahaya matahari. Fotosintesis yang terjadi pada setiap tumbuhan memerlukan air dan karbon dioksida untuk prosesnya.
Reaksi Terang Dalam Fotosintesis
Reaksi terang merupakan tahapan pertama fotosintesis dimana tahapan ini membutuhkan cahaya matahari sebagai energi penggerak reaksi.
Energi yang diperoleh dari matahari akan membuat elektron bergerak sehingga proses fotosintesis tumbuhan bisa terjadi.
Fotosistem merupakan pusat reaksi fotosintesis, di dalam fotosistem terdapat banyak pigmen klorofil yang kemudian akan menangkap energi dari cahaya matahari. Fotosistem terbagi menjadi dua jenis, fotosistem I dan fotosistem II.
Perbedaan antara kedua fotosistem tersebut terletak dari panjang gelombang dan kemampuannya menangkap cahaya. Fotosistem I paling baik untuk menangkap cahaya yang memiliki panjang gelombang 700 nm, sementara fotosistem II paling baik untuk menangkap cahaya yang memiliki panjang gelombang 680 nm.
Proses Aliran Elektron Pada Reaksi Terang
Energi yang dihasilkan oleh matahari akan membuat elektron di fotosistem tereksitasi ke tempat yang memiliki energi lebih tinggi. Elektron yang sudah tereksitasi kemudian akan berusaha kembali ke kedudukan awal disertai dengan pelepasan energi yang diperlukan untuk pembuatan ATP. Elektron yang mengalir dari tingkat lebih tinggi menuju tingkat energi awal diberi nama sebagai aliran elektron.
Aliran elektron yang terjadi pada proses fotosintesis akan menghasilkan molekul ATP dan NADPH yang nantinya diperlukan untuk reaksi gelap. Aliran elektron dalam reaksi terang terbagi menjadi dua macam, yaitu aliran elektron nonsiklik dan siklik.
Proses aliran elektron non siklik yang terjadi pada reaksi terang, yaitu:
1. Penangkapan Cahaya Matahari Oleh Klorofil
Klorofil akan menangkap cahaya matahari di dalam fotosistem II, sehingga elektron yang ada di pusat fotosistem akan naik menuju tingkat energi yang lebih tinggi dan akseptor primer akan menangkap elektron tersebut. Selanjutnya, elektron akan mengalir turun ke tingkat energi awal dengan melewati molekul-molekul sebagai penerima elektron.
2. Pengisian Kekosongan Elektron Dalam Fotosistem II
Elektron yang naik akan membuat pusat fotosistem II menjadi kurang elektron. Agar bisa mengisi kekurangan elektron, terdapat enzim pemecah H2O menjadi 2 molekul H+ serta 1 molekul O yang akan memberikan elektronnya pada pusat fotosistem II. Dua molekul O akan bergabung menjadi oksigen yang akan dilepaskan oleh tumbuhan.
3. Penangkapan Elektron dari Fotosistem II
Elektron yang naik dari fotosistem II dan ditangkap oleh akseptor primer akan dialirkan pada protein-protein, yaitu komplek sitokrom, Pq (plastoquinon), serta Pc (plastosianin) yang akan mengalirkan elektron kembali menuju tingkat energi awal. Ketika elektron ditangkap oleh protein-protein, sebagian energi pada elektron akan dilepaskan untuk pembentukan ATP.
4. Pengisian Kekosongan di Fotosistem I
Akibat menangkap energi matahari, elektron pada fotosistem I tereksitasi menuju kedudukan yang lebih tinggi. Elektron dari fotosistem II kemudian turun untuk mengisi kekurangan pada fotosistem I dari kompleks protein.
5. Penangkapan Elektron dari Fotosistem II
Sementara itu, elektron dari fotosistem II akan diterima oleh akseptor primer dan dilanjutkan ke feredoksin. Feredoksin atau Fd merupakan perantara sebelum elektron menuju enzim NADP reduktase. Enzim NADP reduktase akan memakai elektron untuk reaksi reduksi yang menghasilkan NADPH.
Aliran siklik bisa terjadi jika produksi ATP pada aliran non siklik tidak bisa mencukupi agar reaksi gelap bisa berlangsung. Jalan aliran elektron siklik, yaitu :
- Energi cahaya yang diserap oleh kompleks pigmen akan membuat elektron pada fotosistem I bergerak menuju kedudukan energi yang lebih tinggi.
- Elektron yang naik akan diterima oleh akseptor primer, lalu disalurkan ke sistem transpor elektron sebelum elektron kembali pada kedudukan semula.
- Ketika elektron bergerak dari sistem transpor elektron, elektron akan melepas energi yang digunakan untuk menghasilkan ATP.
Ternyata, di dalam proses fotosintesis terdapat banyak proses yang lebih kompleks daripada yang terdengar. Selain reaksi terang, fotosintesis juga memerlukan reaksi gelap untuk bisa menghasilkan karbohidrat.
Baca juga :