Reaksi fotosintesis terdiri dari dua tahap utama: tahap terang (fase terang) dan tahap gelap (fase gelap atau siklus Calvin). Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang kedua tahap ini:
1. Tahap Terang (Fase Terang):
– Penangkapan Cahaya: Tahap ini dimulai ketika pigmen fotosintetik, seperti klorofil, menangkap energi cahaya matahari. Pigmen ini terletak di dalam kloroplas pada tumbuhan atau kromatofor pada mikroorganisme fotosintetik.
– Fotolisis Air: Energi cahaya digunakan untuk memecah molekul air menjadi oksigen (O2), elektron (e-), dan proton (H+). Proses ini disebut fotolisis air dan terjadi di dalam tilakoid dalam kloroplas atau di membran kromatofor pada mikroorganisme.
– Pembentukan ATP dan NADPH: Elektron yang dihasilkan dari fotolisis air digunakan untuk menghasilkan energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) melalui rantai transpor elektron. Selain itu, NADPH juga dihasilkan sebagai pengangkut elektron dan molekul reduksi yang akan digunakan dalam tahap gelap.
2. Tahap Gelap (Fase Gelap atau Siklus Calvin):
– Fiksasi Karbon: Tahap ini melibatkan penggunaan ATP dan NADPH yang dihasilkan pada tahap terang untuk mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi senyawa organik. Proses ini disebut fiksasi karbon dan terjadi di stroma kloroplas atau dalam sitoplasma mikroorganisme.
– Siklus Calvin: Senyawa organik yang dihasilkan dari fiksasi karbon, seperti glukosa, diubah kembali menjadi senyawa yang digunakan kembali dalam tahap gelap. Proses ini terjadi melalui serangkaian reaksi yang dikenal sebagai siklus Calvin atau siklus Calvin-Benson.
– Regenerasi RuBP: Selama siklus Calvin, senyawa yang disebut ribulosa bisfosfat (RuBP) digunakan untuk mengikat CO2 dan membentuk senyawa organik. Pada akhir siklus, RuBP diperbaharui dan diubah kembali menjadi senyawa yang dapat mengikat CO2 lagi.
Selama reaksi fotosintesis, oksigen (O2) dihasilkan sebagai produk sampingan dari fotolisis air, sementara glukosa (gula) dan senyawa organik lainnya dihasilkan sebagai produk akhir dari tahap gelap. Oksigen tersebut dilepaskan ke atmosfer dan digunakan oleh organisme lain, sementara glukosa dan senyawa organik lainnya digunakan oleh tumbuhan atau mikroorganisme sebagai sumber energi dan bahan bangunan.
Keseluruhan, reaksi fotosintesis adalah proses kompleks yang melibatkan penangkapan energi cahaya, pembentukan ATP dan NADPH, serta penggunaan CO2 untuk menghasilkan senyawa organik yang penting untuk kehidupan.