Reaksi Terang Fotosintesis

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena. Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi. Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis.

Reaksi Terang Fotosintesis
Sumber : www.the-energy-of-life.wikispaces.com

Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada fotosistem II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, fotosistem II akan mengambil elekteron dan molekul H₂O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H⁺ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya fotosintesis II akan mereduksi platokuinon (PQ) membentuk PQH₂. Plastiquinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirim elektron dari fotosistem II ke suatu pompa H ⁺ yang disebut denfan sitokrom b6f kompleks. Reaksi secara keseluruhan yang terjadi di fotosistem II adalah sebagai berikut :

2H₂O + 4 foton + 2PQ + 4H^- → 4H+ + O₂ + 2PQH2

Sitokrom b6f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari fotosistem I ke fotosistem II dengan mengoksidasi PQH2 dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga dan dinamakan plastosianin. Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H⁺  dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b6f kompleks adalah sebagai berikut :

2PQH2 + 4PC(Cu²⁺) → 2PQ + 4PC(Cu⁺) + 4 H+ (lumen)

Elektron dari sitokrom b6f kompleks akan diterima oleh fotosistem I. Fotosistem I ini menyerap energi cahaya terpisah dari fotosistem II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron berasal dari H₂O melalui kompleks ini fotosistem II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, fotosistem I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan paa fotosistem I adalah sebagai berikut :

Cahaya + 4PC(Cu⁺) + 4Fd(Fe³⁺) → 4PC(Cu²⁺) + 4Fd(Fe²⁺)

Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pangangkutan elektron untuk mereduksi NADP ⁺ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalis dalam stroma oleh enzim feredoksin NADP ⁺  reduktase. Reaksinya adalah sebagai berikut :

4Fd (Fe²⁺) + 2NADP+ + 2H⁺ → 4Fd (Fe³⁺) + 2NADPH

Ion H⁺  yang telah dipompa ke dalam membran tilakois akan masu ke dalam ATP sintase. ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H⁺ melintasi membran tilakoid. Masuknya H⁺  pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut :

Sinar + ADP + Pi + NADP+ + 2H₂O → ATP + NADPH + 3H+ + O₂