Makalah 2 - Reaksi Gelap dan Fotorespirasi.docx

REAKSI GELAP DAN FOTORESPIRASI

A. Reaksi Gelap Reaksi gelap merupakan bagian dari reaksi fotosintesis yang dalam  prosesnya tidak membutuhkan energi cahaya. Reaksi ini terjadi setelah reaksi terang. Reaksi gelap sering disebut dengan istilah daur Benson-Calvin, hal ini disebabkan penemu reaksi ini adalah Benson dan Calvin. Reaksi ini pada dasarnya berupa proses perangkaian senyawa sederhana yang mengandung unsur karbon (CO 2) menjadi senyawa kompleks (karbohirat/polisakarida  berupa amilum/pati) yang memiliki 6 rantai karbon (C6H12O6). Reaksi ini terdiri atas 3 tahap, yaitu fiksasi karbon, produksi gula dan regenerasi RuBP. Siklus ini diawali dengan penambatan karbon dengan  bantuan enzim rubisco (Ribulosa bifosfat karboksilase oksigenase) berikatan dengan ribulosa bifosfat (RuBP) menghasilkan 3 fosfogliserat (3-PGA). Fosfogliseratakan ini akan mengalalmi fosforilasi terlebih dahulu menjadi 1,3  bifosfatgliserat. Fosfat pada peristiwa ini berasal dari ATP yang dihasilkan oleh reaksi terang). 1,3 bifosfatgliserat akan mengalami reduksi elektron. Reduksi dalam peristiwa ini adalah penambahan jumlah proton yang berasal dari

NADPH

pada

reaksi

terang.

Peristiwa

reduksi

membuat

1,3

 bifosfatgliserat berubah menjadi gliseraldehid 3 fosfat. Ketika gliseraldehid 3 fosfat yang dihasilkan berjumlah 6 molekul maka 1 molekul gliseraldehid 3 fosfat akan diubah menjadi glukosa atau fruktosa serta sukrosa. Pengubahan gliseraldehid 3 fosfat menjadi glukosa atau fruktosa dilakukan jika tumbuhan

membutuhkan energi dengan segera, sedangkan jika pengubahan gliseraldehd 3 fosfat menjadi sukrosa terjadi, maka sukrosa tersebut akan di edarkan ke seluruh jaringan pada tumbuhan yang membutuhkan. Gula (sukrosa) yang tidak dibutuhkan oleh daun akan dikeluarkan oleh daun melalui pembuluh floem menuju ke seluruh jaringan tumbuhan. Apabila gula dirasa telah mencukupi, maka gula tersebut akan disimpan menjadi cadangan makanan. 5 molekul gliseraldehd 3 fosfat yang tidak terpakai tadi akan diperlukan sebagai bahan dalam regenerasi ribulosa 1,5 bifosfat (RuBP). 5 molekul gliseraldehid 3 fosfat akan mengalami defosforilasi menjadi 3 molekul ribulosa 5 fosfat. Kemudian ribulosa 5 fosfat akan mengalami fosforilasi menjadi ribulosa 1,5 bifosfat (RuBP). Berdasarkan keterangan di atas maka rekasi gelap dapat digambarkan menjadi gambar berikut.

a) Faktor-faktor yang berperan dalam reaksi gelap Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi ketersedian CO 2 B. Fotorespirasi Jika suhu lingkungan dalam keadaan panas, maka stomata pada daun akan tertutup sehingga CO 2 tidak bisa masuk ke dalam daun. Keadaan ini akan  berakibat kurangnya kadar CO 2  di dalam daun. Akhirnya reaksi gelap tidak dapat berlangsung disebabkan ribulosa 1,5 bifosfat tidak berikatan CO 2 melainkan mengikat O2. Pengikatan ribulosa 1,5 bifosfat yang berikatan dengan O2  dengan bantuan rubisco akan menghasilkan fosfoglikolat dan 3fosfogliserat.

RuBP akan dipecah oleh Rubisco menjadi P-glikolat dan P-gliserat (dengan melibatkan satu molekul air menjadi glikolat dan P-OH). P-gliserat (P dibaca "fosfo") akan didefosforilasi oleh ADP sehingga membentuk ATP. (G3P) (Salisbury dan Ross, 1992). Sedangkan P-glikolat menjadi gliseralde hid3-fosfat (G3P) harus memasuki beberapa tahap pengubahan yang terjadi di

dalam 3 ruang, yaitu peroksisom, mitokondria hingga kloroplas. P-glikolat diubah menjadi glikolat, glikolat diubah menjadi glioksilat, glioksilat diubah menjadi glisin. Perubahan glikolat menjadi glisin terjadi di dalam peroksisom. Kemudian glisin menuju mitokondria yang akan diubah menjadi serin. Serin menuju proksisom kemudian diubah menjadi hidroksi-piruvat. Hidroksi piruvat diubah menjadi gliserat di dalam peroksisom. Gliserat masuk kembali ke kloroplas untuk diproses secara normal oleh siklus Calvin menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P) (Salisbury dan Ross, 1992).

Ringkasan sederhananya adalah sebagai berikut: 2 glikolat + ATP → 3-fosfogliserat + karbondioksida + ADP + NH 3 Penggunaan jalur untuk produk dari aktivitas oksidasi Rubisco lebih dikenal sebagai fotorespirasi, karena dicirikan dengan konsumsi oksigen bergantung pada cahaya dan pelepasan karbondioksida.