Dimanakah terjadinya reaksi terang dan reaksi gelap

Foto: pexels.com

Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat belajar, ya.

Kutub utara merupakan salah satu tempat yang jarang mendapatkan cahaya matahari. Meskipun demikian, banyak hewan yang bisa hidup di tempat tersebut. Kira-kira, dari mana hewan-hewan itu mendapatkan sumber energi ya, kan tidak ada matahari? Hewan tersebut mendapatkan energi dari makanan. 

Ternyata, hal itu juga terjadi pada tumbuhan, lho. Tumbuhan masih bisa berfotosintesis meskipun tanpa bantuan cahaya matahari. Fotosintesis yang berlangsung tanpa bantuan cahaya matahari biasa disebut reaksi gelap. Ingin tahu selengkapnya? Check this out!

Pengertian Reaksi Gelap

Foto: pexels.com

Mungkin kamu akan mengenal istilah reaksi gelap sebagai reaksi Calvin. Hal itu karena reaksi ini ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Melvin Calvin. Apa itu reaksi gelap? Reaksi gelap adalah reaksi pada fotosintesis yang berlangsung di dalam stroma dan tidak memerlukan cahaya matahari sebagai sumber energinya. 

Lalu, dari manakah energi reaksi gelap? Pada pembahasan sebelumnya, kamu sudah belajar tentang reaksi terang. Seperti kamu ketahui, reaksi terang menghasilkan NADPH, ATP, dan oksigen. Nah, ATP yang dihasilkan dari reaksi terang itulah yang nantinya menjadi sumber energi bagi reaksi gelap. Meskipun istilahnya gelap, reaksi ini tetap berlangsung di siang hari. Selain ATP, reaksi gelap juga membutuhkan senyawa lain, yaitu NADPH dan CO2.

Tahapan Reaksi Gelap

Foto: pexels.com

Reaksi terang berlangsung dalam tiga tahapan, yaitu sebagai berikut.

1. Fiksasi CO2

Tahap fiksasi ini diawali dengan pengikatan (fiksasi) karbondioksida dan senyawa ribulosa bifosfat (RuBP) oleh enzim rubisco. Pengikatan ini akan mengakibatkan terbentuknya molekul 6 atom karbon yang tidak stabil. Kemudian, molekul ini pecah menjadi 12 molekul asam fosfogliserat (PGA).

2. Reduksi senyawa PGA

Tahap reduksi senyawa PGA, fosfat akan diterima PGA dari ATP. Hal itu mengakibatkan terbentuknya senyawa 1,3 bifosfogliserat. Lalu, senyawa 1,3 bifosfogliserat akan direduksi oleh NADPH menjadi senyawa fosfo gliseraldehid-3P (PGAL). PGAL yang terbentuk akan digunakan sebagai bahan baku glukosa dan pembentukan RuBP.

3. Regenerasi RuBP

Senyawa PGAL yang menerima fosfat dari ATP akan diubah kembali menjadi RuBP.

Untuk lebih jelasnya, simak bagan berikut.

Untuk rangkuman lebih mudahnya adalah sebagai berikut.

• 6 molekul RuBP memfiksasi 6 molekul CO2 dengan bantuan enzim rubisco. Akibatnya, terbentuk 6 molekul dengan 6 atom C yang tidak stabil. Ke-6 molekul inilah kemudian pecah menjadi 12 molekul 3-fosfogliserat (PGA).
• 12 molekul PGA akan mendapatkan 12 gugus fosfat dari 12 ATP. Hal ini mengakibatkan terbentuknya 12 molekul 1,3 bifosfogliserat.
• 12 molekul 1,3 bifosfogliserat akan menerima ion H+ dari NADPH, sehingga tereduksi menjadi 12 molekul fosfogliseraldehid-3P (PGAL).
• Setelah menerima 6 gugus fosfat dari 6 ATP, 10 molekul PGAL akan beregenerasi menjadi RuBP kembali.
• 2 molekul PGAL lainnya saling bergabung membentuk 1 molekul glukosa (C6H12O6).

Jelaslah bahwa hasil akhir reaksi gelap adalah glukosa.

Agar pemahamanmu semakin terasah, simak contoh soal berikut.

Contoh Soal 1

Salah satu reaksi fotosintesis disebut reaksi gelap karena…

1. berlangsung pada malam hari
2. hanya berlangsung pada siang hari
3. tidak memerlukan energi dari cahaya matahari
4. tidak bisa menyerap spektrum cahaya biru dan merah
5. terjadi di luar kloroplas

Pembahasan:

Reaksi gelap pada fotosintesis tetap berlangsung siang hari. Namun, reaksi ini tidak memerlukan cahaya matahari sebagai sumber energinya. Energi yang digunakan di reaksi gelap berasal dari ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang.

Jadi, salah satu reaksi fotosintesis disebut reaksi gelap karena tidak memerlukan energi dari cahaya matahari.

Jawaban: C

Contoh Soal 2

Urutan perubahan senyawa pada reaksi gelap yang benar adalah…

1. RuBP -> PGA -> PGAL -> glukosa
2. PGA -> PGAL -> glukosa -> RuBP
3. PGAL -> PGA -> RuBP -> glukosa
4. Glukosa -> PGA -> PGAL -> RuBP
5. RuBP -> PGA -> glukosa -> PGAL

Pembahasan:

Proses pembentukan glukosa pada reaksi gelap dapat diurutkan sebagai berikut.

• RuBP memfiksasi CO2 menjadi senyawa PGA.
• Senyawa PGA direduksi menjadi senyawa PGAL oleh ATP dan NADPH.
• Sebagian senyawa PGAL akan disintesis menjadi glukosa.

Jadi, urutan perubahan yang benar pada reaksi gelap adalah RuBP -> PGA -> PGAL -> glukosa.

Jawaban: A

Contoh Soal 3

Perhatikan siklus Calvin berikut.

Bagian yang ditunjukkan oleh nomor 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah…

1. PGAL, senyawa karbon labil, dan ADP
2. PGAL, senyawa karbon labil, dan CO2
3. PGAL, ATP, dan senyawa karbon labil
4. senyawa karbon labil, ADP, dan PGAL
5. senyawa karbon labil, PGAL, dan ATP

Pembahasan:

Berdasarkan bagan tersebut diketahui:

• Nomor 1: senyawa karbon labil.

Senyawa ini merupakan hasil fiksasi CO2 oleh RuBP.

Senyawa ini terbentuk setelah satu gugus fosfatnya digunakan untuk mengubah senyawa karbon labil menjadi PGA.

Senyawa PGAL memiliki nama lain fosfogliseraldehid-3P.

Jadi, nomor 1, 2, dan 3 berturut-turut adalah senyawa karbon labil, ADP, dan PGAL.

Jawaban: D

Itulah pembahasan Quipper Blog tentang reaksi gelap. Semoga bermanfaat buat Quipperian. Jangan lupa untuk tetap belajar meskipun masih di rumah saja. Jadikan hari-harimu di rumah menjadi lebih produktif dan bermakna. 

Jika Quipperian butuh materi pembelajaran, silakan gabung bersama Quipper Video. Bersama Quipper Video, belajar jadi lebih mudah dan menyenangkan. Salam Quipper!

[spoiler title=SUMBER]

Penulis: Eka Viandari