Anabolisme adalah proses metabolisme yang melibatkan pembentukan senyawa organik kompleks dari senyawa organik sederhana. Anabolisme merupakan proses biosintesis yang memerlukan energi dan bahan baku untuk membentuk molekul-molekul baru. Salah satu contoh anabolisme adalah siklus calvin, yaitu proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil pada tumbuhan hijau.
Tahapan Siklus Calvin
Siklus calvin terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu fiksasi karbon, reduksi, dan regenerasi. Berikut ini adalah penjelasan singkat tentang masing-masing tahapan:
- Fiksasi karbon: Tahap ini melibatkan reaksi antara karbon dioksida (CO2) yang masuk ke dalam daun melalui stomata dengan molekul ribulosa 1,5-bifosfat (RuBP) yang merupakan penerima karbon pada siklus calvin. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim rubisco (ribulosa 1,5-bifosfat karboksilase oksigenase) yang merupakan enzim paling banyak dan penting dalam fotosintesis. Hasil reaksi ini adalah dua molekul 3-fosfogliserat (3-PGA) yang merupakan senyawa organik pertama yang terbentuk dalam siklus calvin.
- Reduksi: Tahap ini melibatkan serangkaian reaksi yang mengubah 3-PGA menjadi gula sederhana seperti gliseraldehida 3-fosfat (G3P) atau dihidroksiaseton fosfat (DHAP). Reaksi ini memerlukan energi dari ATP (adenosin trifosfat) dan NADPH (nikotinamida adenin dinukleotida fosfat) yang merupakan produk akhir dari reaksi terang fotosintesis. Setiap molekul 3-PGA memerlukan satu molekul ATP dan satu molekul NADPH untuk direduksi menjadi G3P atau DHAP. Dari 12 molekul 3-PGA yang terbentuk dari enam molekul CO2, hanya dua molekul G3P yang keluar dari siklus calvin sebagai produk akhir, sedangkan 10 molekul G3P lainnya digunakan untuk regenerasi RuBP.
- Regenerasi: Tahap ini melibatkan serangkaian reaksi yang mengubah 10 molekul G3P menjadi enam molekul RuBP dengan bantuan energi dari ATP. Reaksi ini memastikan bahwa siklus calvin dapat berlangsung secara terus-menerus dengan menyediakan penerima karbon untuk fiksasi karbon selanjutnya.
Fungsi dan Pentingnya Siklus Calvin
Siklus calvin merupakan proses anabolisme yang sangat penting bagi kehidupan di bumi, karena menghasilkan glukosa sebagai sumber energi dan bahan baku bagi sintesis senyawa organik lainnya seperti asam amino, asam lemak, nukleotida, dan vitamin. Glukosa juga dapat disimpan dalam bentuk pati atau sukrosa pada tumbuhan, atau diubah menjadi selulosa sebagai penyusun dinding sel tumbuhan. Selain itu, siklus calvin juga berperan dalam menjaga keseimbangan karbon di atmosfer, karena menyerap CO2 yang merupakan gas rumah kaca dan menghasilkan O2 yang dibutuhkan oleh makhluk hidup bernapas.