Apakah reaksi gelap bisa terjadi tanpa reaksi terang?

Reaksi Gelap Fotosintesis: Kebergantungan kepada Cahaya, Namun Bukan Keperluan Langsung

Fotosintesis, proses ajaib yang menjana kehidupan di Bumi, sering dibahagikan kepada dua peringkat utama: reaksi terang dan reaksi gelap. Walaupun namanya, reaksi gelap sebenarnya tidak semestinya berlaku dalam kegelapan mutlak. Kekeliruan ini sering timbul, justeru penjelasan yang lebih teliti diperlukan.

Artikel ini akan menumpukan kepada persoalan utama: Bolehkah reaksi gelap berlaku tanpa reaksi terang? Jawapan ringkasnya ialah: tidak secara langsung, tetapi ya, secara tidak langsung.

Reaksi terang, seperti namanya, memerlukan cahaya matahari. Dalam proses ini, tenaga cahaya digunakan untuk memecahkan molekul air (fotolisis), menghasilkan oksigen, ATP (adenosine triphosphate), dan NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate). ATP dan NADPH inilah yang bertindak sebagai “bateri” tenaga bagi peringkat seterusnya, iaitu reaksi gelap.

Reaksi gelap, atau lebih tepatnya kitaran Calvin, menggunakan ATP dan NADPH yang dihasilkan semasa reaksi terang untuk menukarkan karbon dioksida (CO₂) daripada atmosfera kepada glukosa, iaitu sumber tenaga kimia bagi tumbuhan. Proses ini tidak memerlukan cahaya secara langsung. Justeru, reaksi gelap boleh berlaku selepas reaksi terang berlaku, sama ada dalam keadaan terang atau gelap. Bayangkan ia seperti memasak; reaksi terang menyediakan bahan mentah dan tenaga (ATP dan NADPH), manakala reaksi gelap merupakan proses memasak itu sendiri yang menukarkan bahan mentah kepada hidangan siap.

Namun, penting untuk diingat bahawa keberkesanan reaksi gelap bergantung sepenuhnya kepada bekalan ATP dan NADPH yang mencukupi. Jika tiada bekalan ATP dan NADPH, reaksi gelap akan terhenti, walaupun berada dalam keadaan terang. Ini bermakna, walau reaksi gelap boleh berlaku dalam kegelapan (kerana ATP dan NADPH yang telah tersimpan), ia tidak akan berlangsung lama tanpa bekalan tenaga baharu dari reaksi terang.

Oleh itu, walaupun reaksi gelap tidak memerlukan cahaya secara langsung, ia bergantung sepenuhnya kepada produk reaksi terang. Ia adalah satu proses bergantung, di mana reaksi terang menyediakan bahan bakar untuk reaksi gelap meneruskan fungsi pentingnya dalam menghasilkan makanan bagi tumbuhan. Menyamakan reaksi gelap sebagai proses yang “berlaku dalam kegelapan” adalah satu penyederhanaan yang boleh membawa kepada salah faham tentang mekanisme kompleks fotosintesis.