Fotofosforilasi Siklik dan non siklik

Fotofosforilasi Siklik

·                     Reaksi fotofosforilasi siklik adalah reaksi yang hanya melibatkan satu fotosistem, yaitu fotosistem I. yang bisa menangkap foton 700 nm (P 700)

·                     Dalam fotofosforilasi siklik, pergerakan elektron dimulai dari fotosistem I dan berakhir di fotosistem I , namun ada elektron yang terlontar mendukung Potosistem 2 

·                     Fotofosforilasi siklik ini menghasilkan ATP 

·                    Pertama, energi cahaya, yang dihasilkan oleh matahari, membuat elektron-elektron di P700 menjadi aktif karena rangsangan dari luar

·                     elektron yang terbentuk itu kemudian keluar menuju akseptor elektron primer kemudian menuju rantai transpor elektron.

·                     Karena P700 mentransfer elektronnya ke akseptor elektron, P700 mengalami defisiensi elektron dan tidak dapat melaksanakan fungsinya.

·                     Selama perpindahan elektron dari akseptor satu ke akseptor lain, selalu terjadi transformasi hidrogen bersama-sama elektron pada fotosistem P 700 itu

·                     Rantai transpor ini menghasilkan gaya penggerak proton, yang memompa ion H⁺ melewati membran, yang kemudian menghasilkan gradien konsentrasi yang dapat digunakan untuk menggerakkan sintase ATP selama kemiosmosis, yang kemudian menghasilkan ATP.

·                     Dari rantai transpor, elektron kembali ke fotosistem I. Dengan kembalinya elektron ke fotosistem I, maka fotosistem I dapat kembali melaksanakan fungsinya lagi

·                     Fotofosforilasi siklik terjadi pada beberapa bakteri, dan juga terjadi pada semua organisme fotoautotrof.

Fotofosforilasi Nonsiklik

·                     Reaksi fotofosforilasi nonsiklik adalah reaksi dua tahap yang melibatkan dua fotosistem klorofil yang berbeda, yaitu fotosistem I dan II. 

·                     Dalam fotofosforilasi nonsiklik, pergerakan elektron dimulai di fotosistem II, tetapi elektron tidak kembali lagi ke fotosistem II.

·                     Mula-mula, molekul air diurai menjadi 2H⁺ + 1/2O₂ + 2e^-.

·                     Dua elektron dari molekul air tersimpan di fotosistem II,

·                     Sedang ion H+ akan digunakan pada reaksi yang lain

·                     dan O₂ akan dilepaskan ke udara bebas.

·                     Karena tersinari oleh cahaya matahari, dua elektron yang ada di P680 menjadi tereksitasi dan keluar menuju akseptor elektron primer.

·                     Setelah terjadi transfer elektron, P680 menjadi defisiensi elektron, tetapi dapat cepat dipulihkan berkat elektron dari hasil penguraian air tadi.

·                     Setelah itu mereka bergerak lagi ke rantai transpor elektron, yang membawa mereka melewati pheophytin, plastoquinon, komplek sitokrom b6f, plastosianin, dan akhirnya sampai di fotosistem I, tepatnya di P700.

·                     Perjalanan elektron diatas disebut juga dengan "skema Z".

·                     Sepanjang perjalanan di rantai transpor, dua elektron tersebut mengeluarkan energi untuk reaksi sintesis kemiosmotik ATP, yang kemudian menghasilkan ATP.

·                     Sesampainya di fotosistem I, dua elektron tersebut mendapat pasokan tenaga yang cukup besar dari cahaya matahari.

·                     Kemudian elektron itu bergerak ke molekul akseptor, feredoksin, dan akhirnya sampai di ujung rantai transpor, dimana dua elektron tersebut telah ditunggu oleh NADP⁺ dan H⁺, yang berasal dari penguraian air.

·                     Dengan bantuan suatu enzim bernama Feredoksin-NADP reduktase, disingkat FNR, NADP⁺, H⁺, dan elektron tersebut menjalani suatu reaksi:

·                     NADP⁺ + H⁺ + 2e^- —> NADPH

·                     NADPH, sebagai hasil reaksi diatas, akan digunakan dalam reaksi Calvin-Benson, atau reaksi gelap.

Fotofosforilasi siklik dan fotofosforilasi nonsiklik memiliki perbedaan yang mendasar, yaitu sebagai berikut

REAKSI TERANG: Tempat berlangsung bagian kloroplas bernama Grana, Sumber energi Cahaya / matahari, Proses yang terjadi Fotolisis : pemecahan H₂O menggunakan energi cahaya menjadi ion Hidrogen dan molekul air, Hasilnya O₂, ATP dan NADPH₂.
REAKSI GELAP: Tempat berlangsung bagian kloroplas bernama Stroma, Sumber energi ATP dan NADPH2 dari reaksi terang, Proses yang terjadi Fotolisis :Fiksasi : pengikatan CO2 , penyusunan / pengkombinasian hydrogen dengan karbondioksida membentuk gula, Hasilnya Karbohidrat sederhana.

Reaksi Gelap

·                     Reaksi gelap merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis.

·                     Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi gelap terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma.

·                     Energi reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan bahan reaksi gelap adalah CO_{2 yang diikat oleh RuBP yang ada di daun  melalui stoma , CO2 ini  berasal dari udara bebas.}

·                     Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C₆H₁₂O₆), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme.

·                     Untuk membentuk molekul Glucosa (dengan 6 C) diperlukan 6 molekull CO2 , 12 ATP dan 12 atom H yang diikat oleh koenzim NADP menjadi 12 NADPH 

·                     Reaksi ini ditemukan oleh Melvin Calvin dan Andrew Benson, karena itu reaksi gelap disebut juga reaksi Calvin-Benson.

·                     Salah satu substansi penting dalam proses ini ialah senyawa gula beratom karbon lima yang terfosforilasi yaitu ribulosa fosfat.

·                     Jika diberikan gugus fosfat kedua dari ATP maka dihasilkan ribulosa difosfat (RDP/ RuBP). Ribulosa difosfat / biphospat  ini yang nantinya akan mengikat CO₂ dalam reaksi gelap.

·                     Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase), yaitu fiksasi, reduksi, dan regenerasi. dan tentu sintesa untuk membentuk Glukosa OK

·                     Pada fase fiksasi, 6 molekul ribulosa difosfat mengikat 6 molekul CO₂ dari udara dan membentuk 6 molekul beratom C6 yang tidak stabil

·                     6 molekul beratom C6 yang tidak stabil itu kemudian pecah menjadi 12 molekul beratom C3 yang dikenal dengan 3-asam fosfogliserat (APG/PGA).

·                     Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat (PGA 1.3 biphosphat).

·                     Kemudian, 1,3-bifosfogliserat masuk ke dalam fase reduksi, dimana senyawa ini direduksi oleh H⁺ dari NADPH, yang kemudian berubah menjadi NADP⁺, dan terbentuklah 12 molekul fosfogliseraldehid (PGAL) yang beratom 3C.

·                     Selanjutnya terjadi sintesa , 2 molekul fosfogliseraldehid melepaskan diri dan menyatukan diri menjadi 1 molekul glukosa yang beratom 6C (C₆H₁₂O₆).

·                     10 molekul fosfogliseraldehid yang tersisa kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat.(RDP/RuBP)

·                     Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekulribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP),

·                     RDP/RuBP kemudian kembali akan mengikat CO₂ lagi , begitu setrusnya.

·                     OK Gampang to

·                     Dalam fotosynthesis kebutuhan karbon dioksida (CO2) pada reaksi gelap , akan dipenuhi dari udara yang masuk melalui stomata tanaman

·                     Pada kebanyakan tanaman, fotosintesis berfluktuasi sepanjang hari sebagai stomata membuka dan menutup.

·                     Biasanya, stomata terbuka di pagi hari, menutup pada tengah hari, membuka kembali di sore hari, dan ditutup untuk baik di malam hari.

·                     Karbon dioksida yang berlimpah di udara, sehingga tidak menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman.

·                     Pada sistem penanaman tanaman dengan Greenhouse tertutup rapat mungkin tidak cukup memungkinkan udara luar untuk masuk dan dengan demikian mungkin kurangnya karbon dioksida yang cukup untuk pertumbuhan tanaman.

·                     Karbon dioksida generator digunakan untuk menghasilkan CO2 di rumah kaca untuk tanaman komersial seperti mawar, anyelir, dan tomat.