TAHAPAN SIKLUS CALVIN

TAHAPAN SIKLUS CALVIN

Siklus calvin atau reaksi gelap merupakan rangkaian dari reaksi fotosintesis yang merupakan lanjutan dari reaksi terang. Berikut merupakan gambar reaksi terang:

            Setelah terjadi reaksi terang di grana, dengan hasil ATP dan NADPH₂. Kemudian akan berlanjut pada reaksi gelap (siklus calvin) yang berada di stroma. Reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya selama prosesnya. Bahan reaksi gelap adalah ATP dan NADPH, yang dihasilkan dari reaksi terang, dan CO2, yang berasal dari udara bebas. Dari reaksi gelap ini, dihasilkan glukosa (C6H12O6), yang sangat diperlukan bagi reaksi katabolisme. 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). Ribulosa difosfat ini yang nantinya akan mengikat CO2 dalam reaksi gelap. Secara umum, reaksi gelap dapat dibagi menjadi tiga tahapan (fase). Tahapan siklus calvin yaitu :

1.      Fiksasi (karboksilasi) karbon

2.      Reduksi

3.      Regenerasi akseptor CO₂

Gambar. Siklus calvin

1.   1.    Fiksasi karbon

Pada tahap ini, gula berkarbon 5 yang disebut Ribulosa 1,5 bifosfat (RuBP) mengikat CO₂ membentuk senyawa intermediate yang tidak stabil, sehingga terbentuk 3-fosfogliserat maka terbentuk senyawa RuBP dengan atom C sebanyak 6 (C-6). Pembentukan tersebut dikatalisis oleh enzim RuBP karboksilase atau rubisco. Sebagian besar tumbuhan dapat melakukan fiksasi karbon dan menghasilkan senyawa (produk) pertama berkarbon 3, yaitu 3-fosfogliserat. Selanjutnya, 3-asam fosfogliserat ini mendapat tambahan 12 gugus fosfat, dan membentuk 1,3-bifosfogliserat Oleh karena itu, tumbuhan yang dapat memfiksasi CO­_2­ disebut tumbuhan C3. Contoh tanamannya adalah padi, gandum, kedelai. Tanaman C4 cara fiksasi karbon dengan membentuk senyawa berkarbon 4 sebagai produk pertamanya. Contoh tanaman C4 yaitu kaktus, lidah buaya dan tanaman berdaun tebal lainnya.

2.   2.   Reduksi

Selanjutnya 2 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P) bereaksi dengan ATP, membentuk asam fosfogliseraldehid yang masih berikatan dengan H2 berasal dari NADPH2. Siklus reaksinya harus berjalan 3 kali, baru terbentuk hasil akhir yaitu 6 senyawa gliseraldehid 3-fosfat (G3P).

3.    3.  Regenerasi

Kemudian masuk ke dalam fase regenerasi, yaitu pembentukan kembali ribulosa difosfat dengan melibatkan fosforilasi dengan melibatkan molekul ATP. Pada fase ini, 10 molekul fosfogliseraldehid berubah menjadi 6 molekul ribulosa fosfat. Jika mendapat tambahan gugus fosfat, maka ribulosa fosfat akan berubah menjadi ribulosa difosfat (RDP), yang kemudian kembali mengikat CO2 dan menjalani siklus reaksi gelap.  Reaksi gelap ini menghasilkan APG (asam fosfogliserat), ALPG (fosfogliseraldehid), RDP (ribulosa difosfat), dan glukosa (C6H12O6). Siklus reaksinya berjalan 3 kali, dan kembali regenerasi lagi. Jadi untuk membentuk 1 molekul glukosa maka dibutuhkan sebanyak 6 kali siklus (siklus Calvin) dengan menangkap sebanyak 6 molekul 6CO2, reaksinya sebagai berikut.

6CO2 + 6H2O ———> C6H12O6 + 6O2