Reaksi terang terjadi ketika tanaman mensintesis makanan dari karbon dioksida dan air, secara khusus mengacu pada bagian dari produksi energi yang membutuhkan cahaya dan air untuk menghasilkan elektron yang dibutuhkan untuk selanjutnya perpaduan. Air menyediakan elektron dengan membelah menjadi atom hidrogen dan oksigen. Atom oksigen bergabung menjadi molekul oksigen ikatan kovalen dari dua atom oksigen sedangkan atom hidrogen menjadi ion hidrogen dengan elektron cadangan masing-masing.
Sebagai bagian dari fotosintesis, tanaman melepaskan oksigen - sebagai gas - ke atmosfer sementara elektron dan ion hidrogen atau proton bereaksi lebih lanjut. Reaksi-reaksi ini tidak lagi membutuhkan cahaya untuk melanjutkan, dan dikenal dalam biologi sebagai reaksi gelap. Elektron dan proton melewati rantai transportasi kompleks yang memungkinkan tanaman untuk menggabungkan hidrogen dengan karbon dari atmosfer untuk menghasilkan karbohidrat.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Reaksi terang -- energi cahaya dengan adanya klorofil -- memecah air. Pemisahan air menjadi gas oksigen, ion hidrogen dan elektron menghasilkan energi untuk transpor elektron dan proton berikutnya dan menyediakan energi untuk menghasilkan gula yang dibutuhkan tanaman. Reaksi-reaksi selanjutnya ini membentuk siklus Calvin.
Bagaimana Air Menyediakan Elektron untuk Fotosintesis
Tumbuhan hijau yang menggunakan fotosintesis untuk menghasilkan energi untuk pertumbuhan mengandung klorofil. Molekul klorofil adalah komponen kunci fotosintesis karena mampu menyerap energi dari cahaya pada awal reaksi terang. Molekul ini menyerap semua warna cahaya kecuali hijau, yang dipantulkannya, dan itulah sebabnya tanaman terlihat hijau.
Dalam reaksi terang, molekul klorofil menyerap satu foton cahaya, menyebabkan elektron klorofil berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron berenergi dari molekul klorofil mengalir ke bawah rantai transportasi ke senyawa yang disebut nicotinamide adenine dinucleotide phosphate atau NADP. Klorofil kemudian menggantikan elektron yang hilang dari molekul air. Atom oksigen membentuk gas oksigen sedangkan atom hidrogen membentuk proton dan elektron. Elektron mengisi kembali molekul klorofil dan memungkinkan proses fotosintesis berlanjut.
Siklus Calvin
Siklus Calvin menggunakan energi yang dihasilkan oleh reaksi terang untuk membuat karbohidrat yang dibutuhkan tanaman. Reaksi terang menghasilkan NADPH, yaitu NADP dengan elektron dan ion hidrogen, dan adenosin trifosfat atau ATP. Selama siklus Calvin, tanaman menggunakan NADPH dan ATP untuk memperbaiki karbon dioksida. Proses ini menggunakan karbon dari karbon dioksida atmosfer untuk menghasilkan karbohidrat dalam bentuk CH2HAI. Produk dari siklus Calvin adalah glukosa, C6H12HAI6.
Akhir dari rantai transpor elektron yang memberi tanaman energi untuk membentuk karbohidrat membutuhkan akseptor elektron untuk meregenerasi ATP yang habis. Pada saat yang sama ketika mereka terlibat dalam fotosintesis, tanaman menyerap oksigen dalam proses yang disebut respirasi. Dalam respirasi, oksigen menjadi akseptor elektron terakhir.
Dalam sel ragi, misalnya, mereka dapat menghasilkan ATP bahkan tanpa adanya oksigen. Jika tidak ada oksigen yang tersedia, respirasi tidak dapat terjadi dan sel-sel ini terlibat dalam proses lain yang disebut fermentasi. Dalam fermentasi, akseptor elektron terakhir adalah senyawa yang menghasilkan ion seperti ion sulfat atau nitrat. Berbeda dengan tumbuhan hijau, sel-sel tersebut tidak memerlukan cahaya dan reaksi terang tidak terjadi.