Apa yang dimaksud reaksi terang kelas 11 biologi?

Mengenali Jantung Fotosintesis: Reaksi Terang dalam Biologi Tingkatan 11

Fotosintesis, proses ajaib yang menjana kehidupan di Bumi, terdiri daripada dua fasa utama: reaksi terang dan reaksi gelap. Jika reaksi gelap dianggap sebagai “kilang” yang menghasilkan gula, maka reaksi terang bertindak sebagai “janakuasa” yang membekalkan tenaga untuk menggerakkan kilang tersebut. Artikel ini akan menyelami dengan lebih mendalam tentang reaksi terang, khususnya seperti yang dipelajari dalam Biologi Tingkatan 11.

Berbeza dengan namanya, reaksi terang sebenarnya tidak semestinya berlaku pada waktu siang sahaja. Ia merujuk kepada fasa yang memerlukan cahaya matahari untuk bermula. Proses ini berlaku di dalam membran tilakoid, struktur kecil berbentuk cakera yang terdapat di dalam kloroplas, organel sel tumbuhan yang bertanggungjawab untuk fotosintesis. Bayangkan membran tilakoid ini sebagai panel solar mikroskopik di dalam sel tumbuhan.

Reaksi terang melibatkan dua fotosistem utama, iaitu Fotosistem II (PS II) dan Fotosistem I (PS I). Kedua-dua fotosistem ini mengandungi pigmen klorofil dan pigmen aksesori lain seperti karotenoid dan xantofil. Pigmen-pigmen ini menyerap tenaga cahaya matahari dengan berkesan pada panjang gelombang yang berbeza. Proses penyerapan cahaya ini mencetuskan satu siri reaksi redoks (pengurangan dan pengoksidaan) yang kompleks.

Prosesnya bermula di PS II. Tenaga cahaya yang diserap oleh pigmen akan digunakan untuk memecahkan molekul air (H₂O) melalui proses fotolisis. Proses ini menghasilkan elektron (e⁻), proton (H⁺), dan oksigen (O₂). Oksigen dibebaskan ke atmosfera sebagai hasil sampingan. Elektron yang dihasilkan akan melalui satu siri pembawa elektron di sepanjang rantai pengangkutan elektron (Electron Transport Chain – ETC) dalam membran tilakoid.

Pergerakan elektron sepanjang ETC ini melepaskan tenaga yang digunakan untuk menjana gradien proton (H⁺) merentasi membran tilakoid. Gradien ini kemudiannya digunakan oleh enzim ATP sintase untuk menghasilkan ATP (Adenosine Triphosphate), sejenis molekul tenaga. Ini merupakan sebahagian daripada hasil utama reaksi terang.

Selepas melalui ETC, elektron akhirnya sampai ke PS I. Di sini, tenaga cahaya akan diserap sekali lagi untuk meningkatkan tahap tenaga elektron. Elektron bertenaga tinggi ini kemudiannya digunakan untuk mengurangkan NADP⁺ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) kepada NADPH. NADPH, bersama ATP yang dihasilkan, merupakan dua hasil penting yang digunakan dalam reaksi gelap (kitaran Calvin) untuk mensintesis glukosa.

Ringkasnya, reaksi terang merupakan satu proses yang berkesan yang menukarkan tenaga cahaya matahari kepada tenaga kimia dalam bentuk ATP dan NADPH. Kedua-dua molekul ini merupakan “bahan bakar” yang penting untuk reaksi gelap, iaitu fasa seterusnya fotosintesis yang menghasilkan gula. Memahami reaksi terang adalah penting untuk memahami keseluruhan proses fotosintesis dan peranannya yang kritikal dalam mengekalkan kehidupan di planet kita.