Jelaskan apa yang dimaksud dengan reaksi gelap.?

Di Sebalik Tabir Hijau: Mengupas Rahsia Reaksi Gelap Fotosintesis

Fotosintesis, proses ajaib yang menjana kehidupan di Bumi, sering dikaitkan dengan cahaya matahari yang terang. Namun, di sebalik kilauan cahaya itu tersembunyi satu proses sama pentingnya, iaitu reaksi gelap. Berbeza dengan namanya, reaksi gelap tidak bermaksud proses ini berlaku dalam kegelapan mutlak. Sebaliknya, ia merujuk kepada ketiadaan keperluan cahaya matahari secara langsung dalam mekanisme tindak balasnya.

Reaksi gelap, juga dikenali sebagai kitaran Calvin-Benson, berlaku di stroma kloroplas – ruangan cecair yang mengelilingi tilakoid di dalam kloroplas. Berbeza dengan reaksi terang yang bergantung kepada klorofil untuk menyerap tenaga cahaya, reaksi gelap memanfaatkan tenaga kimia yang telah dihasilkan semasa reaksi terang. Tenaga ini disimpan dalam bentuk ATP (adenosine triphosphate) dan NADPH (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate), dua molekul pembawa tenaga yang bertindak sebagai “bateri” bagi proses ini.

Bayangkan reaksi terang sebagai proses pengumpulan tenaga solar, manakala reaksi gelap pula sebagai proses pembinaan dan penggunaan tenaga tersebut. Di sinilah keajaiban sebenar berlaku: penggunaan karbon dioksida (CO₂) daripada atmosfera untuk menghasilkan glukosa, iaitu sejenis gula yang menjadi sumber makanan utama bagi tumbuhan. Proses penukaran CO₂ kepada glukosa ini bukanlah satu tindak balas mudah. Ia merupakan satu siri tindak balas enzimatik yang rumit dan terkawal, melibatkan beberapa enzim yang bertindak sebagai “jurutera” molekul, menyusun atur setiap langkah dengan tepat.

Prosesnya bermula dengan penambahan CO₂ kepada suatu molekul penerima karbon yang dikenali sebagai RuBP (ribulosa-1,5-bifosfat). Proses ini, dikenali sebagai karboksilase, dikatalisis oleh enzim RuBisCO, enzim yang paling banyak terdapat di Bumi. Hasilnya ialah satu molekul enam karbon yang tidak stabil, yang kemudiannya terpecah kepada dua molekul tiga karbon. Melalui satu siri tindak balas yang melibatkan penggunaan ATP dan NADPH daripada reaksi terang, molekul tiga karbon ini diubah suai dan akhirnya disusun semula untuk membentuk glukosa. Sebahagian daripada molekul tiga karbon ini juga digunakan untuk menghasilkan semula RuBP, memastikan kitaran Calvin-Benson dapat berterusan.

Ringkasnya, reaksi gelap adalah proses penting yang menukarkan tenaga kimia kepada tenaga kimia dalam bentuk molekul organik seperti glukosa. Ia merupakan peringkat penting dalam fotosintesis yang memastikan tumbuhan dapat membesar, berkembang, dan menyokong kehidupan di Bumi. Walaupun dinamakan reaksi gelap, ia adalah proses yang dinamik dan penuh dengan ketepatan biokimia yang mengagumkan, mencerminkan kehebatan ciptaan alam.