Menjelaskan Reaksi Gelap (Siklus Calvin-Benson) dengan singkat

Reaksi Gelap (Siklus Calvin-Benson) | Fotosintesis – Reaksi gelap terjadi dalam stroma. Disebut reaksi gelap karena tidak membutuhkan energi cahaya dalam prosesnya akan tetapi menggunakan ATP sebagai energi dan NADPH sebagai sumber elektron untuk mengubah CO2 menjadi karbohidrat (Jangan salah sangka kalau reaksi gelap terjadi ditempat gelap yah, reaksi gelap dalam proses fotosintesis terjadi di siang hari pada kebanyakan tumbuhan (baik pada tumbuhan C3, tumbuhan C4, dan juga CAM, walaupun pada CAM terdapat perbedaan proses masuknya CO2 yaitu diwaktu gelap/malam.

Fotosintesis bertanggung jawab dalam membuat NADPH dan ATp dan siklus Calvin Benson-Bassham (CBB) menggunakan molekul energi tinggi (ATP) tersebut untuk memproduksi gliseraldehide-3-phosphate (G-3-P). Selanjutnya, G-3-P tersebut dapat digunakan untuk mensintesis gula heksosa yang merupakan nutrisi utama bagi organisme heterotrof.

Fotosintesis: Tahap I Reaksi Gelap

Tahap pertama dalam siklus CBB reaksi gelap memiliki kemiripan dengan tahap isomerasi pada jalur Pentosa Fosfat (PPP). Enzim yang digunakan pada reaksi ini berwarna merah (lihat gambar diatas). Enzim rubisco (singkatan dari ribulose bisphosphate carboxylase) mengkatalasis reaksi karboksilasi dari ribulose-1,5-bisphosphate dalam dua reaksi. Pertama, ribulose-1-5-bisphosphate haruslah difosforilasi oleh enzim Phosphoribulose kinase. Hasil yang diperoleh dari proses karboksilasi ini adalah dua molekul 3-phosphoglycerate (3-fosfogliserat).

Fotosintesis: Tahap Kedua Reaksi Gelap

Tahap kedua dalam siklus Calvin Benson reaksi gelap memiliki kemiripan dalam salah satu bagian reaksi glukoneogenesis.

  1. 3-Phosphoglicerate (3-fosfogliserat) difosforilasi menggunakan bantuan enzim phosphoglycerate kinase untuk membentuk 1,3-Bisphosphoglycerate.
  2. Selanjutnya, 1,3-Bisphosphoglycerate direduksi menggunakan NADPH untuk menghasilkan NADP+ dan Glyceraldehyde-3-Phosphate (Gliseraldehida-3-fosfat) dengan menggunakan enzim Glyceraldehide-3-phosphate dehydrogenase (gliseraldehida-3-fosfat dehidrogenase).Satu dari setiap 6 molekul gliseraldehida-3-fosfat dibawa keluar (eksport) ke sitoplasma sel tumbuhan untuk digunakan dalam sintesis glukosa dan jalur metabolisme lainnya.

Fotosintesis: Tahap Ketiga Reaksi Gelap

Tahap 3 dalam siklus calvin-benson-bassham reaksi gelap adalah regenerasi ribulose (ribulosa). Tahap ini memiliki kemiripan terhadap salah satu tahap dalam Jalur Pentosa Fosfat.

  1. Gliseraldehida-3-fosfat yang ada kemudian diubah kembali menjadi dihidroksiaseton fosfat (Dihydroxyaceton phosphate / DHAP) oleh triose phosphate isomerase (Triose fosfat isomerase).
  2. Kemudian, dihiroksiaseton fosfat diubah menjadi fructose-6-phosphate (fruktosa-6-fosfat) (F-6-P) oleh Aldolasedan Fructose bisphosphatase (Fruktosa bifosfatase). Aldolase memadatkan dua molekul DHAP untuk membentuk molekul fruktosa-1,6-bifosfat. Kemudian fruktosa-1,6-bifosfat diubah menjadi fruktosa-6-fosfat (F-6-P) oleh fruktosa bifosfat. F-6-P kemudian dapat diubah menjadi gula melalu dua jalur enzimatik yaitu dengan bantuan fosfoglukoisomerase dan glukosa-6-fosfatase.
  3. Dihidroksiaseton dapat juga digabungkan dengan eritrosa-4-fosfat untuk membentuk Sedoheptulose-1,7-bisphosphate (Sedoheptulosa-1,7-bifosfat /SBP). Reaksi ini juga dikatalisis oleh enzim aldolase.
  4. SBP kemudian di defosforilasi oleh Sedoheptulase bifosfatase untuk membentuk Sedoheptulase-7-fosfat (S7P).
  5. Reaksi penyusunan oleh enzim Transketolase dan Transaldolase, terbentuklah Xylulose-5
  6. Phosphate (Xelulosa-5-fosfat /X5P) dan Ribose-5-phosphate (Ribosa-5 fosfat / R5P).
  7. Terakhir dalam reaksi gelap ini, X5P dan R5P diisomerasi mengunakan enzim Phosphopentose epimerase danphosphopentose isomerase untuk menghasilkan ribulose-5-phosphate (ribulosa-5-fosfat) yang kemudian dapat mengulang kembali siklus Calvin-Benson-Bassham.