Inilah penjelasan mengenai siklus calvin benson dan fotosintesis mulai dari pengertian, fungsi, tahapan, proses, skema, dan hasil. Apa itu Siklus Calvin? Kita tahu bahwa tumbuhan adalah sumber kehidupan bagi semua makhluk hidup yang ada di bumi. Tumbuhan bermanfaat menghasilkan oksigen atau O2 yang dibutuhkan manusia dan hewan untuk bernafas. Selain itu, tumbuhan juga berguna sebagai produsen yang dimanfaatkan oleh konsumen yang berada di atasnya. Tumbuhan bisa membuat makananya sendiri melalui fotosintesis dengan bantuan dari zat hijau daun dan cahaya matahari.
Dalam menjalankan proses fotositensis, tumbuhan harus melalui dua tahapan. Tumbuhan tersebut harus melewati reaksi terang dan juga reaksi gelap. Ketika berada pada reaksi terang, klorofil menangkap cahaya dan mengubahnya menjadi senyawa energi yang nantinya akan digunakan terhadap reaksi gelap. Reaksi gelap inilah yang dinamakan sebagai siklus Calvin.
Berikut ini kami akan mengajak Anda untuk lebih mengenai seputar siklus Calvin termasuk pengertian, tahapan, proses siklus Calvin, dan lain sebagainya. Untuk itu, silakan simak penjelasan di bawah ini.
Daftar Isi
Pengertian Siklus Calvin
Siklus Calvin adalah rangkaian reaksi kimia yang terdapat pada tumbuhan tanpa memerlukan bantuan cahaya. Reaksi ini juga dinamakan sebagai reaksi gelap. Akan tetapi, siklus ini bukan berarti prosesnya terjadi dalam kegelapan. Istilah reaksi gelap tersebut merupakan istilah yang dipakai ketika reaksi tersebut tidak menggunakan energi dari cahaya. Tentu hal ini sangat berbeda dengan reaksi gelap yang prosesnya memerlukan bantuan energi cahaya.
Tempat terjadinya siklus Calvin yaitu di stroma yang letaknya ada di dalam kloropas. Siklus Calvin fotosintesis bekrja dengan mengubah CO2 menjadi gula tiga karbon. Ketika proses pembuatan gula tiga karbon, siklus tersebut memerlukan NADPH2 serta memerlukan banyak energi dalam bentuk ATP agar bisa menambah elektron ketika ingin mengurangi daya. Kemudian, gula akan diubah menjadi nukleotida, asam amino, serta pati (gula yang lebih lengkap/ kompleks).
Fungsi Siklus Calvin
Sederhananya, siklus Calvin berfungsi untuk membuat gula-gula karbon. Kemudian gula karbon tersebut akan digunakan untuk membentuk gula yang lainnya seperti pati, glukosa, dan juga selulosa yang selanjutnya akan dimanfaatkan oleh tanaman untuk bahan bangunan struktural.
Siklus Calvin akan langsung mengambil molekul karbon dari udara dan juga langsung mengubahnya menjadi materi tanaman. Inilah yang menjadikan siklus ini memiliki peranan yang sangat penting bagi eksistensi sebagian besar ekosistem. Jika tidak ada siklus ini, tanaman tidak akan bisa menyimpan energi ke dalam bentuk yang bisa dicerna oleh herbivora. Akibatnya, karnivora tidak dapat mempunyai akses energi yang berasal dari herbivora.
Perbedaan Antara Reaksi Gelap dan Reaksi Terang
Seperti yang sudah kami jelaskan bahwa baik reaksi gelap dan reaksi terang terjadi selama proses fotosintesis. Reaksi gelap akan memanfaatkan energi yang berasal dari reaksi terang. Ada beberapa hal yang membedakan antara reaksi gelap dan reaksi terang, yaitu:
- Reaksi terang memerlukan energi cahaya dan reaksi gelap tidak memerlukannya
- Proses yang terjadi pada reaksi terang: ADP + NADP + Phosphate + Energi cahaya + Air → ATP + NADH + Oksigen. Sementara itu, proses siklus Calvin: NADPH + ATP + RuDP + Karbon dioksida → PGAL + NADP
- Reaksi terang membutuhkan cahaya matahari sebagai sumber energi. Sementara reaksi gelap membutuhkan energi yang berasal dari reaksi terang
- Reaksi terang menghasilkan oksigen dan reaksi gelap menghasilkan karbohidrat sederhana atau gula
Tahapan Siklus Calvin
Seperti yang bisa Anda lihat bahwa gambar siklus Calvin di atas merupakan tahapannya. Informasi seputar bagan siklus Calvin bisa Anda simak penjelasan di bawah ini.
1. Fikrasi Karbon
Skema siklus Calvin yang pertama dimulai dari fikrasi karbon. CO2 atau karbondioksida akan diikat ke RuBP atau gula lima karbon. RuBP atau ribulosa bifosfat bekerja dengan bantuan enzim Rubisco. Nantinya, proses ini menghasilkan 6 molekul karbon tidak stabil. Akibatnya, molekul tersebut akan pecah menjadi 6 molekul PGA yang mempunyai 3 atom karbon.
2. Reduksi
Tahapan siklus Calvin yang kedua dinamakan reduksi. Pada tahapan ini akan berlangsung proses pengubahan 3-fosfogliserat menjadi gliseraldehida 3-fosfat dan nantinya akan diperlukan pada ATP dan NADPH2. Kemudian ada 6 molekul 3 PGA (fosfogliserat) yang mempunyai 3 atom karbon yang sebelumnya sudah terbentuk di fase 1. Mereka masing-masing akan memperoleh fosfat yang berasal dari ATP sebanyak 6 yang selanjutnya akan membentuk 1,3difosfogliserat atau PGAP berjumlah 6 molekul.
NADPH inilah yang nanti akan mereduksi 6 molekul 1,3 PGAP sehingga akan terjadi pelepasan 1 fosfat yang akan menghasilkan PGAL yaitu gliseraldehid 3 fosfat berjumlah 6 molekul.
3. Regenerasi
Tahapan ketiga yaitu regenerasi. Tahapan ini berasal dari 6 molekul 3 PGAL yang telah didapatkan dari fase reduksi. Setelah itu akan diambil 5 molekul untuk digunakan dalam regenerasi 1,5 RuBP atau biphosphate yang akan membentuk 3 molekul RuBP yang didapatkan melalui fosfat dari ATP untuk fiksasi karbondioksida serta 1 molekul yang digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan glukosa.
Melalui 3 molekul CO2 inilah akan dihasilkan 1 molekul gliseraldehida 3-fosfat. Di dalam melakukan sintesis, setiap molekul gliseraldehida 3-fosfat memerlukan 6 molekul NAPDH2 dan 9 molekul ATP. Dalam melakukan regenerasi ATP dan NAPDH2, siklus Calvin memerlukan bantuan reaksi terang.
Hasil Siklus Calvin
Informasi lainnya yang tidak kalah penting adalah berkaitan dengan hasil siklus Calvin. Selengkapnya silakan simak penjelasan di bawah ini.
- Setiap putaran yang terjadi pada siklus ini akan memperbaiki satu molekul karbon. Molekul karbon inilah yang nanti akan digunakan sebagai pembuat gula
- Setidaknya ada tiga putaran siklus Calvin untuk bisa membuat satu molekul dari gliseraldehida-3 fosfat
- Setelah berlangsung enam putaran, maka akan membentuk dua molekul gliseraldehida-3 fosfat yang nantinya akan digabungkan dalam membentuk molekul glukosa
Perlu Anda ingat bahwa setiap putaran pada siklus ini menggunakan 2 NADPH dan 3 ATP di alam proses penambahan elektron ke asam 3-fosfogliserat untuk dapat memperoleh gliseraldehida-3 fosfat. Ada juga regenrasi RuBP yang membuatnya bisa menerima atom karbon baru yang berasal dari karbondioksida dari udara. Dengan kata lain, untuk dapat menghasilkan 1 molekul glukosa diperlukan 12 NADPH dan 18 ATP.
Peranan Siklus Calvin
Untuk tanaman tingkat tinggi dan juga alga, terjadi mekanisme karboksilasi primer tunggal. Mekanisme tersebut kemudian menghasilkan sitensis senyawa karbon yaitu jalur pentosa fosfat. Siklus ini menjadi satu-satunya jalan yang harus dilewati oleh organisme autotrofik, baik kemosintesis maupun fotosintesis yang nanti berpotensi akan terjadi penggabungan bahan anorganik di dalam makhluk hidup.
Produk-produk yang dihasilkan oleh siklus tersebut memiliki manfaat yang besar bagi biosfer. Hal ini karena ikatan kovalen yang dihasilkan akan merepresentasikan jumlah energi yang didapat dari cahaya organisme fotosintesis. Organisme yang termasuk jenis autotrof akan melepaskan sebagian besar dari energinya tersebut melalui respirasi sel dan glikolisis.
Energi inilah yang nantinya akan berguna untuk mempertahankan pertumbuhan, perkembangan, dan juga reproduksi. Sebagian besar tanaman nantinya akan dikonsumsi oleh jenis heterotrof yang tidak bisa mensintesis dirinya sendiri melainkan hanya bergantung pada autotrof untuk kebutuhan sumber energi.
Demikian informasi dari kami. Semoga bermanfaat.