Siklus Calvin

Oleh Diposting pada

Materi.Co.ID – Hay hay bertemu lagi dengan artikel materi.co.id . Kali ini kita akan membahas tentang siklus calvin. Simak ulasan lengkap nya dibawah ini.

√ Siklus Calvin : Pengertian, Fungsi dan Tahapannya Lengkap

Pengertian Siklus Calvin

Siklus Calvin merupakan serangkaian reaksi redoks biokimiawi yang berlangsung dalam stroma kloroplas dalam organisme fotosintesis .

Siklus itu ditemukan oleh Melvin Calvin , James Bassham , dan Andrew Benson di University of California, Berkeley dengan menggunakan radioaktif isotop karbon-14 .

Fotosintesis terjadi dalam dua tahap dalam sel. Pada tahap pertama, reaksi bergantung cahaya menangkap energi cahaya dan memakainya untuk membuat molekul penyimpan energi dan mengangkut ATP dan NADPH .

Siklus Calvin menggunakan energi dari pembawa yang tereksitasi secara elektronik berumur pendek guna mengkonversikan karbon dioksida dan air menjadi senyawa organik yang bisa digunakan oleh organisme (dan oleh hewan yang memakannya). Serangkaian reaksi ini juga disebut fiksasi karbon . Enzim kunci dari siklus ini disebut RuBisCO .

Enzim dalam siklus Calvin secara fungsional setara dengan sebagian besar enzim yang digunakan dalam jalur metabolisme lainnya seperti glukoneogenesis dan jalur pentosa fosfat , namun mereka dijumpai dalam stroma kloroplas alih-alih sel sitosol , memisahkan reaksi. Mereka diaktifkan dalam cahaya (itulah sebabnya nama “reaksi gelap”), dan juga oleh produk reaksi tergantung cahaya.

Fungsi pengaturan ini mencegah siklus Calvin dari tidak terhirup menjadi karbon dioksida. Energi (dalam bentuk ATP) akan terbuang sia-sia dalam melakukan reaksi-reaksi ini yang tidak mempunyai produktivitas bersih.

Fungsi Siklus Calvin

Fungsi siklus Calvin ialah menciptakan gula tiga-karbon, lalu bisa digunakan untuk membangun gula lain seperti glukosa, pati, dan selulosa yang digunakan oleh tanaman sebagai bahan bangunan struktural. Pada prosesnya Siklus ini akan mendapat molekul karbon secara langsung dari udara dan mengubahnya menjadi materi tanaman.

Baca Juga  Siklus Krebs

Hal ini yang menjadikan siklus Calvin berubah menjadi penting bagi keberadaan sebagian besar ekosistem, dimana tanaman membentuk dasar piramida energi. Apabila tidak adanya siklus Calvin, maka menyebabkan tanaman tidak akan bisa menyimpan energi dalam bentuk yang dapat dicerna oleh herbivora. Karnivora lalu tidak mempunyai akses ke energi yang tersimpan di tubuh herbivora.

Tujuan Siklus Calvin – Karbon Dioksida dan Air Diubah menjadi Glukosa

Fungsi utama dari siklus Calvin ialah untuk membuat keperluan produk tanaman organik, menggunakan produk dari Reaksi terang fotosintesis (ATP dan NADPH), Produk ini termasuk glukosa, gula yang dibuat memakai karbon dioksida dan air, serta protein (menggunakan nitrogen tetap dari tanah) dan lipid (misalnya, lemak dan minyak).

Ini merupakan fiksasi karbon, atau ‘membenahi’ karbon anorganik menjadi molekul organik yang dapat digunakan oleh tumbuhan:

3 CO2 + 6 NADPH + 5 H2O + 9 ATP → gliseraldehida-3-fosfat (G3P) + 2 H + + 6 NADP + + 9 ADP + 8 Pi (Pi = fosfat anorganik)

Enzim kunci untuk reaksi adalah RuBisCO. Meskipun umumnya hanya mengatakan siklus membuat glukosa, siklus Calvin sebenarnya memproduksi molekul 3-karbon, yang akhirnya diubah menjadi gula heksosa (C6), glukosa.

Tahapan Reaksi Siklus Calvin

  • Fiksasi karbon

Karbondioksida akan ditangkap dan digabungkan dengan ribulosa bifosfat (RuBp) oleh enzim rubisco. Rubisco ialah protein enzim yang paling banyak terdapat di dalam kloroplas. Dalam tahap ini ribulosa bifosfat akan mengikat karbondioksida dan hasilnya ialah molekul dengan 6 karbon yang labil dan segera pecah menjadi dua molekul 3-fosfogliserat.

Dalam sekali siklus terdapat 3 molekul ribulosa bifosfat yang menangkap 3 molekul karbondioksida dan akan memproduksi 6 molekul 3-fosfogliserat.

  • Reduksi

Masing-masing molekul 3-fosfogliserat akan menerima fosfat dari ATP maka berubah menjadi 1,3-difosfogliserat. Diperlukan 6 ATP untuk mengubah 6 molekul 3-fosfogliserat menjadi 6 molekul 1,3-difosfogliserat.

Baca Juga  Klasifikasi Arthropoda

Molekul 1,3-difosfogliserat akan mengalami reduksi oleh NADPH sehingga berubah menjadi gliseraldehida 3-fosfat (G3P), diperlukan 6 molekul NADPH dalam sekali siklus Calvin. Hasil dari tahap reduksi ialah 6 molekul gliseraldehida 3-fosfat dengan 1 molekul tersebut akan dikeluarkan untuk bahan baku glukosa sehingga tersisa 5 molekul G3P.

  • Regenerasi

Tahapan ini merupakan pembuatan kembali ribulosa bifosfat (molekul dengan 5 atom C) dari sisa gliseraldehida 3-fosfat (molekul dengan 3 atom C). Pada tahapan ini 5 molekul gliseraldehida 3 fosfat akan diubah menjadi 3 molekul ribulosa bifosfat yang bisa digunakan kembali untuk menangkap karbondioksida. Dalam reaksi ini terdapat 3 molekul ATP yang menyokong fosfatnya.

Reaksi gelap terjadi pada bagian stroma kloroplas. Reaksi gelap disebut siklus sebab reaksi yang berlangsung berjalan berputar-putar dan kembali menjadi molekul asalnya. Disebut reaksi gelap sebab dalam tahap-tahap reaksinya tidak memerlukan cahaya matahari sebagai sumber energi.

Perbedaan Reaksi Gelap dan Reaksi Terang

Reaksi gelap dan reaksi terang merupakan dua tahapan pada proses fotosintesis. Reaksi gelap memanfaatkan energi yang diciptakan oleh reaksi terang untuk prosesnya. Ada beberapa perbedaan antara reaksi gelap dan reaksi terang, yaitu:

Reaksi terang memerlukan bantuan cahaya sedangkan reaksi gelap tidak memerlukan bantuan cahaya

Fase Reaksi terang yaitu ADP + NADP + Phosphate + Energi cahaya + Air → ATP + NADH + Oksigen

Fase Siklus Calvin yaitu NADPH + ATP + RuDP + Karbon dioksida → PGAL + NADP+

Reaksi terang membutuhkan cahaya matahari untuk sumber energi, sedangkan reaksi gelap membutuhkan energi dari reaksi terang untuk sumber energi Reaksi terang memproduksi oksigen sedangkan reaksi gelap menghasilkan gula atau karbohidrat sederhana

Produk Siklus Calvin

  • Setiap putaran siklus Calvin “memperbaiki” satu molekul karbon yang bisa digunakan untuk membuat gula.
  • Dibutuhkan tiga putaran siklus Calvin untuk menciptakan satu molekul gliseraldehida-3 fosfat.
  • Setelah 6 putaran siklus Calvin, dua molekul gliseraldehida-3 fosfat dapat dikombinasikan untuk membentuk molekul glukosa.
Baca Juga  Respirasi Aerob

Setiap putaran siklus Calvin juga menggunakan 3 ATP dan 2 NADPH dalam proses reduksi (penambahan elektron ke) asam 3-fosfogliserat untuk menciptakan gliseraldehida-3 fosfat, dan regenerasi RuBP sehingga mereka dapat menerima atom karbon baru dari CO2. dari udara. Ini berarti bahwa untuk memproduksi satu molekul glukosa, 18 ATP dan 12 NADPH dikonsumsi.

Demikianlah bahasan kita mengenai siklus calvin. Terima kasih bagi yang menyempatkan waktu untuk membaca dan mampir di artikel √ Siklus Calvin : Pengertian, Fungsi & Tahapannya Lengkap. Semoga bermanfaat dan menambah wawasan kamu ?

Baca Juga Artikel Lainnya

Posting terkait: