Metabolisme (Part I)

Metabolisme merupakan proses kimiawi yang terjadi didalam sel - sel makhluk hidup. Untuk melancarkan suatu proses metabolisme diperlukan suatu enzim. Fungsi enzim pada metabolisme yaitu untuk mempercepat proses reaksi dengan menurunkan energi aktivasi (energi yang digunakan untuk memulai suatu proses metabolisme). Metabolisme terbagi menjadi dua, yaitu anabolisme dan katabolisme. 
   ~ Anabolisme, merupakan proses penyusunan zat - zat sederhana menjadi zat yang lebih kompleks. Contohnya fotosintesis dan kemosintesis. Kali ini kita akan membahas tentang fotosintesis.
-) Fotosintesis ( foto artinya cahaya dan sistesis artinya menghasilkan sesuatu), yaitu proses penyusunan glukosa dari senyawa karbondioksida melalui bantuan cahaya matahari. Proses fotosintesis terbagi menjadi dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap.
        - Reaksi terang
Reaksi terang terjadi pada membran tilakoid. Pada membran tilakoid terbentuk suatu rangkaian fotosistem yang terdiri dari pusat reaksi, penerima elektron utama, pigmen - pigmen antena, dan klorofil pusat. Fotosistem sendiri ada dua macam, yaitu fotosistem I yang pusat reaksinya disebut P700 (mampu menyerap cahaya pada gelombang 700nm) dan fotosistem II yang pusat reaksinya disebut P680 (mampu menyerap cahaya pada gelombang 680nm).

Gambar 1. Struktur fotosistem

Reaksi terang dimulai ketika cahaya ditangkap oleh klorofil dan cahaya tersebut akan tereksitasi dan menghasilkan energi yang tinggi. Kemudian energi tersebut dialirkan ke pusat reaksi melalui pigmen - pigmen antena. Pada pusat reaksi energi tersebut ditangkap oleh klorofil pusat dan dialirkan ke penerima elektron utama yang akhirnya dialirkan ke rantai transpor elektron untuk dijadikan ATP (adhenosin tri phospat).
Aliran elektron pada reaksi terang ada dua, yaitu aliran siklik dan aliran non siklik. Pada aliran elektron siklik elektron yang tereksitasi kembali ke pusat reaksi dan hanya menghasilkan ATP, sedangkan pada elektron non siklik elektron yang terksitasi akan dialirkan ke NADP⁺ sehingga terbentuk ATP dan NADPH.
ATP dan NADPH adalah hasil dari reaksi terang yang nantinya akan menjadi salah satu bahan penting pada proses reaksi gelap.
        - Reaksi gelap
Reaksi gelap terjadi pada stroma klorofil dan tidak terjadi kecuali jika terdapat ATP dan NADPH, reaksi ini juga tidak bergantung pada adanya cahaya. Reaksi gelap terbagi menjadi dua jalur, yaitu jalur C3 (siklus Celvin) dan jalur C4. Sebenarnya pada reaksi gelap pasti melewati jalur C3, hanya saja ada beberapa tumbuhan seperti rumput, jagung, dan tebu yang terlebih dahulu melewati jalur C4 dan kemudian melewati jalur C3.
- - Jalur C3 (siklus Calvin)

Reaksi pada jalur C3 dimulai dengan ditangkapnya enam karbon dari senyawa karbon dioksida yang masuk dari udara ke dalam daun melalui stomata oleh RuBP (Ribolusa bifosfat). Kemudian enam molekul karbon tersebut diubah menjadi 12 PGA (fosfogliserat, senyawa berkarbon 3) dan melalui bantuan ATP dan NADPH,  12 PGA diubah menjadi 12  PGAL (fosfogliseraldehid). Dua PGAL akan diubah menjadi glukosa sedangkan 10 yang lainnya diubah menjadi RuBP yang digunakan untuk menangkap karbon yang lain.
- - Jalur C4
Pada jalur C4 karbon dioksida diikat oleh PEP (fosfofenol piruvat) dan diubah menjadi asam oksaloasetat yang kemudian diubah ladi menjadi asam malat. Asam malat di mesofil berdifusi ke berkas sel seludang. Di dalam sel seludang terbentuk asam piruvat dengan membebaskan karbon dioksida. Asam piruvat dengan bantuan ATP dib\pecah menjadi PEP untuk digunakan kembali pada jalur C4 di dalam mesofil. Sementara itu karbon dioksida masuk ke jalur C3 untuk membentuk glukosa.