Tahapan Siklus Calvin (Reaksi Gelap)

Tahapan siklus Calvin (reaksi gelap fotosintesis) pada tanaman dimulai ketika karbon dioksida memasuki bagian dalam daun melalui pori-pori yang disebut stomata dan berdifusi ke dalam stroma kloroplas – tempat reaksi siklus Calvin, di mana gula disintesis. Reaksi ini juga disebut reaksi bebas cahaya (reaksi gelap) karena tidak digerakkan langsung oleh cahaya.

Dalam siklus Calvin, atom karbon yang terbentuk tetap (digabungkan menjadi molekul organik) dan digunakan untuk memproduksi gula. Tahapan siklus Calvin bergantung pada ATP dan NADPH dari reaksi ringan. Tidak seperti reaksi ringan, yang terjadi pada membran tilakoid, reaksi siklus Calvin terjadi di stroma (ruang dalam kloroplas).

Reaksi Siklus Calvin

Reaksi siklus Calvin dapat dibagi menjadi tiga tahap utama: fiksasi karbon, reduksi, dan regenerasi.
Berikut adalah diagram umum dari reaksi siklus Calvin:

1. Fiksasi Karbon, molekul CO₂ diikat dengan molekul akseptor lima karbon ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP). Langkah ini menghasilkan senyawa enam karbon yang terbagi menjadi dua molekul senyawa tiga karbon dan asam 3-fosfogliserat (3-PGA). Reaksi ini dikatalisis oleh enzim RuBP carboxylase / oxygenase, atau rubisco.
2. Reduksi, pada tahap kedua, ATP dan NADPH digunakan untuk mengubah molekul 3-PGA menjadi molekul gula tiga karbon, gliseraldehida-3-fosfat (G3P).
3. Regenerasi, beberapa molekul G3P digunakan untuk membuat glukosa, sementara sisanya harus didaur ulang untuk meregenerasi akseptor RuBP. Regenerasi membutuhkan ATP dan melibatkan reaksi yang kompleks.

Agar satu G3P keluar dari siklus (dan menuju sintesis glukosa), tiga molekul CO₂ harus memasuki siklus, memberikan tiga atom karbon. Ketika tiga molekul CO₂ memasuki siklus, enam molekul G3P dibuat. Satu keluar dari siklus dan digunakan untuk membuat glukosa, sementara lima lainnya harus didaur ulang untuk meregenerasi tiga molekul akseptor RuBP. Jadi, yang dihasilkan dalam tiga putaran siklus Calvin adalah:

• Karbon, 3CO₂ digabungkan dengan 3 akseptor RuBP, menghasilkan 6 molekul gliseraldehid-3-fosfat (G3P). 1 molekul G3P keluar dari siklus dan digunakan untuk membuat glukosa. 5 molekul G3P didaur ulang, meregenerasi 3 molekul akseptor RuBP.
• ATP, 9 ATP diubah menjadi 9 ADP (6 selama tahap fiksasi, 3 selama tahap regenerasi).
• NADPH. 6 NADPH dikonversi menjadi 6NADP⁺ (selama tahap fiksasi).