Apa itu kloroplas?

Kloroplas adalah organ dalam sel yang unik pada tumbuhan. Kloroplas ini bertindak sebagai fotosintesis. Kloroplas adalah organel dengan membran ganda. Kloroplas ada di hampir semua tumbuhan, tetapi tidak di semua sel. Jika ada, setiap sel dapat memiliki satu atau lebih plastida.

 

Peran-Kloroplas-dalam-Fotosintesis

Pada tumbuhan tinggi seperti tumbuhan berbunga atau pakis, kloroplas umumnya berbentuk seperti cakram yang berdiameter kurang lebih 2 × 5 mm, dan terkadang bisa lebih besar, kloroplas dapat terdiri dari satu lapisan dalam sitoplasma dan terkadang memiliki bentuk dan posisi. , yang tidak sesuai karena dipengaruhi oleh intensitas cahaya. Kloroplas memiliki bentuk yang berbeda-beda. Hal ini dapat kita lihat pada alga, yang terkadang memiliki bentuk spiral, cangkang atau bintang dan terkadang menyerupai jaring, tergantung pada intensitas cahaya yang diterima pada alga tersebut.

Secara umum kloroplas dewasa memiliki membran stroma. Di sinilah reaksi gelap terjadi selama fotosintesis. Pada stroma terdapat sejumlah grana yang masing-masing terdiri dari tumpukan tilakoid berbentuk kandung kemih yang memiliki selaput, pipih, atau cakram. Membran tilakoid menyimpan pigmen fotosintesis serta sistem transpor elektron, yang berada dalam fase fotosintesis dan sangat bergantung pada sinar matahari.

Fungsi kloroplas

Kloroplas merupakan tempat untuk fotosintesis. Fotosintesis ini membutuhkan energi matahari yang diserap oleh klorofil dan diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam bentuk karbohidrat atau senyawa organik lain yang dibutuhkan oleh tumbuhan. Reaksi yang terjadi dalam fotosintesis merupakan respon terhadap pembentukan ATP, yang melibatkan transpor elektron dan juga transpor hidrogen dalam senyawa seperti sitokrom dan NADH.

Struktur kloroplas

Komponen utama kloroplas adalah:

selaput

Membran kloroplas adalah struktur membran ganda yang terletak di membran luar dan membran dalam. Masing-masing membran ini adalah lapisan ganda fosfolipid dan juga tebalnya sekitar 6 sampai 8 nm. Di antara kedua membran tersebut terdapat ruang tebal sekitar 10 hingga 20 nm, yang sering disebut sebagai ruang antar membran.

Stroma

Stroma adalah cairan yang berada di membran membran ganda, sering disebut stroma. Komponen internal serta beberapa zat terlarut tersebar ke dalam stroma. Stroma kaya akan protein dan juga mengandung banyak enzim yang diperlukan untuk proses seluler yang penting. DNA Kloroplas juga ada di stroma bersama dengan ribosom dan molekul lain yang dibutuhkan untuk sintesis protein. Pati yang disintesis melalui fotosintesis disimpan di stroma dalam bentuk butiran.

Tilakoid

Selain itu juga terdapat selaput yang menyusun selaput tersebut. Kloroplas ini mengandung sistem membran internal ketiga yang sering disebut membran tilakoid. Tilakoid bagian dalam adalah kompartemen terikat membran yang seharusnya dibentuk oleh membran tilakoid. Bagian dalam tilakoid disebut lumen tilakoid dan juga mengandung plastosianin atau molekul lain yang dibutuhkan untuk pengangkutan elektron.

Grana

Beberapa tilakoid tersusun dalam bentuk cakram yang ditumpuk satu di bawah yang lain. Tumpukan ini sering disebut sebagai grana dan juga dihubungkan bersama melalui intergrana tilakoid dan stroma tilakoid.

Fotosistem

Hadir di membran tilakoid, itu adalah unit struktural dan fungsional untuk memanfaatkan energi matahari. Fotosistem terdiri dari pusat reaksi yang dikelilingi oleh perangkap sinar matahari dan antena kompleks yang mengandung klorofil, karotenoid, dan pigmen fotosintesis lainnya dan protein terkait.

Retikulum perifer

Kloroplas tumbuhan tertentu mengandung paket membran tubular tambahan yang sering disebut dengan retikulum perifer, yang berasal dari membran berupa membran. Vesikel tunas kecil terlepas dari membran dalam kloroplas dan juga berkumpul ke dalam tubulus retikulum perifer.

Sifat kloroplas

Kloroplas berdiameter sekitar 5 sampai 10 mm
Kloroplas didistribusikan dalam cairan sitoplasma
Secara struktural, kloroplas memiliki membran ganda

Bagaimana kloroplas bekerja

Kloroplas adalah situs fotosintesis. Bagian dari reaksi fotosintesis ini terjadi di membran dalam organel. Kloroplas ini mengandung banyak membran internal yang membuat fotosintesis menjadi sangat efisien. Membran bagian dalam ditumpuk satu sama lain. Fotosintesis adalah proses biokimia yang dilakukan oleh klorofil untuk menghasilkan energi (nutrisi) dengan menggunakan energi cahaya. Fotosintesis ini memungkinkan terjadinya asimilasi karbon, karena selama fotosintesis karbon bebas dari ikatan (padat) CO2 menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Di bawah ini adalah reaksi kimia singkat dari proses fotosintesis.

12H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2 + 6H2O

Peran kloroplas dalam fotosintesis

Klorofil pada pembuluh tumbuhan dan briofit ditemukan pada kloroplas yang terletak pada membran tilakoid. Klorofil tidak menyerap cahaya hijau, ia memantulkan (memantulkan) dan mentransmisikan (mentransmisikan). Ini menyebabkan klorofil tampak hijau. Porsi spektrum cahaya yang menyerap klorofil selama proses fotosintesis dapat ditentukan dengan menempatkan larutan klorofil pada alkohol sumber cahaya dan prisma kaca. Spektrum yang terbentuk berbeda dengan spektrum cahaya putih yang tidak melalui klorofil.

Spektrum cahaya yang melewati larutan klorofil, panjang gelombang yang diserap disebut pita gelap dan pita serapan. Posisi pita gelap pada spektrum klorofil menunjukkan panjang gelombang yang diserap. Terlihat bahwa sebagian besar cahaya merah, biru, dan ungu yang diserap merupakan panjang gelombang yang banyak digunakan dalam fotosintesis. Sebagian besar warna merah dan sebagian besar kuning, oranye dan hijau tidak terserap sama sekali.

Faktor pembentukan kloroplas

Faktor pembawa; Pembentukan klorofil dilakukan oleh gen tertentu dalam kromosom.
Terlalu banyak cahaya berdampak negatif pada klorofil. Solusi yang terkena cahaya kuat tampaknya minus hijau. Ini juga salah satu hal yang bisa kita lihat pada daun yang masih terkena cahaya langsung dari warna hijau kekuningannya.

Tanpa karbohidrat bebas gula, daun tidak dapat menghasilkan klorofil meskipun ada faktor lain
Magnesium nitrogen; Besi, bahan penyusun klorofil, adalah kondisi qua non sinc (haus). Kekurangan akan menjadi salah satu zat yang menyebabkan klorosis pada tumbuhan.
Air Air adalah faktor yang saling bertentangan, kekurangan air, bertanggung jawab atas penodaan klorofil, seperti yang terjadi pada rumput dan pohon di musim kemarau.
Elemen-unsu; Unsur-unsur yang menyusun pembentukan kloryl, MN, Cu, Zn, mendukung pembentukan klorofil, meskipun dalam jumlah yang sangat kecil. Tanpa unsur tersebut, klorosis juga terjadi pada tumbuhan.
Suhu tambahan yang terlibat dalam pembentukan klorofil antara 30 ° C dan 48 ° C merupakan persyaratan yang baik untuk pembentukan klorofil di sebagian besar tumbuhan, tetapi paling baik antara 26 ° C dan 30 ° C.

Biogenesis Kloroplas

Asal usul kloroplas, menurut hipotesis endosimbiotik, merupakan jenis sel prokariotik fotoautotropik yang menyerang sel eukopatik heterotrofik, kemudian berkembang menjadi simbiosis dan berkembang menjadi kloroplas dalam jangka waktu yang lama.

Kloroplas dapat berkembang biak di dalam sel dengan membelah. Dalam sel embrio tanaman berbentuk spora yang berkecambah serta dalam sel meristem (misalnya sel induk), kloroplas berkembang dari prosplastida, yang juga dapat menjadi kandidat untuk jenis plastisida lainnya. 4 proplastid tidak berwarna, pelapis.

Evolusi dari proplastid menjadi kloroplas dimulai dengan munculnya tilakoid, baik tilakoid besar maupun kecil. Sesuai dengan tilakoid, kloropil dan pigmen lainnya juga sedang dikembangkan di tilakoid. Protoplastida juga bertambah besar sehingga akhirnya terbentuk menjadi kloroplas hijau.

Baca Juga: