Apakah proses fotosintesis terjadi pada malam hari?

Benarkah Fotosintesis Mustahil Berlaku pada Malam Hari? Membongkar Fakta Sebenar

Fotosintesis sering dikaitkan dengan cahaya matahari, dan sememangnya, cahaya merupakan komponen kritikal dalam proses ini. Seringkali, kita diajar bahawa fotosintesis hanya berlaku pada siang hari, dan tumbuhan beralih kepada respirasi pada waktu malam. Namun, adakah ini gambaran keseluruhan yang tepat? Mari kita selami dengan lebih mendalam.

Benar, fasa pertama fotosintesis, iaitu fasa bergantung cahaya (light-dependent reaction), sememangnya hanya berlaku pada siang hari. Dalam fasa ini, tenaga cahaya matahari diserap oleh pigmen klorofil dalam kloroplas tumbuhan. Tenaga ini kemudiannya digunakan untuk memecahkan molekul air (H₂O) kepada oksigen, proton, dan elektron. Oksigen dilepaskan ke atmosfera, manakala proton dan elektron digunakan untuk menghasilkan molekul pembawa tenaga, ATP dan NADPH. Inilah sebabnya kita sering mengaitkan fotosintesis dengan pembebasan oksigen, terutamanya pada siang hari.

Tetapi di sinilah letaknya perbezaan penting. Walaupun fasa bergantung cahaya memerlukan cahaya, fasa kedua fotosintesis, iaitu fasa tidak bergantung cahaya (light-independent reaction) atau Kitar Calvin, tidak memerlukan cahaya secara langsung. Kitar Calvin menggunakan ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam fasa bergantung cahaya untuk menukarkan karbon dioksida (CO₂) dari udara kepada glukosa, iaitu gula yang merupakan makanan tumbuhan.

Persoalannya sekarang, adakah Kitar Calvin boleh berlaku pada waktu malam? Jawapannya, secara teorinya, adalah ya, tetapi dengan syarat tertentu.

Tumbuhan menggunakan tenaga yang tersimpan (ATP dan NADPH) yang dihasilkan pada siang hari untuk meneruskan Kitar Calvin pada waktu malam. Namun, keberkesanannya sangat bergantung kepada beberapa faktor:

• Simpanan Tenaga: Jika tumbuhan telah menghasilkan sejumlah besar ATP dan NADPH pada siang hari, ia mungkin dapat meneruskan Kitar Calvin untuk tempoh yang singkat pada waktu malam.
• Jenis Tumbuhan: Beberapa jenis tumbuhan, terutamanya tumbuhan CAM (Crassulacean Acid Metabolism) seperti nanas dan kaktus, mempunyai mekanisme khusus untuk menyimpan karbon dioksida pada waktu malam dan menggunakannya untuk fotosintesis pada siang hari. Walaupun mereka tidak menjalankan fasa bergantung cahaya pada waktu malam, mereka sebenarnya menjalankan sebahagian daripada proses fotosintesis, iaitu fiksasi karbon.
• Keadaan Persekitaran: Suhu dan kelembapan juga memainkan peranan penting. Jika suhu terlalu rendah, proses metabolik termasuk Kitar Calvin akan menjadi perlahan.

Kesimpulannya, adalah tidak tepat untuk mengatakan bahawa fotosintesis tidak wujud pada waktu malam. Walaupun fasa bergantung cahaya memerlukan cahaya matahari dan terhenti pada waktu malam, fasa tidak bergantung cahaya (Kitar Calvin) boleh diteruskan, bergantung kepada simpanan tenaga, jenis tumbuhan, dan keadaan persekitaran. Bagaimanapun, sumbangan fotosintesis pada waktu malam adalah sangat minima berbanding dengan sumbangan yang berlaku pada siang hari.

Oleh itu, pemahaman yang lebih tepat adalah bahawa fotosintesis maksimum berlaku pada siang hari, manakala pada waktu malam, proses ini sangat terhad dan bergantung kepada keadaan tertentu. Memahami nuansa ini membantu kita menghargai kerumitan proses fotosintesis dan bagaimana tumbuhan menyesuaikan diri dengan persekitaran mereka.