Kloroplas merupakan organel plastida yang mengandung pigmen hijau daun (klorofil). Adanya klorofil memungkinkan terjadinya fotosintesis yang secara sederhana, reaksi fotosintesis dapat dituliskan sebagai berikut
- Kloroplas ditemukan pada sel tumbuhan.
- Pengamatan dengan mikroskop cahaya, dengan pembesaran yang paling kuat, kloroplast terlihat berbentuk butir.
- Bentuk kloroplast yang beraneka ragam ditemukan pada alga.
- Kloroplast berbentuk pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang berbentuk jala ditemukan pada Cladophora,
- Sedangkan kloroplast berbentuk pita ditemukan pada Zygnema.
- Umumnya kloroplast berbentuk lensa
- Kloroplas merupakan organel berukuran kecil seperti mitokondria
Kloroplas vs mitokondria
- Dalam hal struktur dan fungsi: terdapat membran tilakoid pada kloroplas (tidak ada pada mitokondria)
- Membran ini memainkan peran yang sama dengan membran sebelah dalam mitokondria (tempat menghasilkan ATP)
- Tempat terjadinya mekanisme transport elektron
- Membran thylakoid fungsinya ekivalen dengan membran sebelah dalam mitokondria (sebagai tempat menghasilkan energi)
- Tergantung pada kondisi cahaya, kloroplas dapat bergerak dalam sel
- Misalnya ke permukaan untuk menangkap lebih banyak cahaya pada kondisi cahaya yang sedikit
- Kloroplas berperan sebagai organel untuk menghasilkan energi melalui proses fotosintesis
Seperti halnya mitokondria, kloroplas dikelilingi oleh membran luar dan membran dalam- Kloroplas tersusun atas bagian-bagian sebagai berikut:
- Stroma ialah struktur kosong berisi cairan yang disebut yang mengandung enzim untuk reaksi gelap proses fotosintesis.di dalam kloroplas,merupakan tempat glukosa terbentuk dari karbondioksida.Stroma juga mengandung DNA dan ribosom.
- Tilakoid ialah struktur cakram bertumpuk tumpuk, yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas, dan berfungsi menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.berhubungan yang disebut tilakoid . Jadi Reaksi terang dari fotosintesis terjadi di tilakoid. OK Membran tilakoid yang mengelilingi ruang interior tilakoid yang berisi cairan mengan dung klorofil dan pigmen fotosintesis lain serta rantai transport elektron.Pelipatan membran dalam membentuk struktur seperti tumpukan piringan yang saling berhubungan tumpukan tilakoid itu membentuk Grana ( Granum) .
- Membran luar kloroplas menutupi ruang intermembran antara membran dalam dan membran luar kloroplas.
- DNA meskipun ada DNA pemebentukan protein sebagian besar dikode oleh gen nuklear, dihasilkan di sitoplasma dan selanjutnya dikirim ke kloroplas.
- Lamella ialah selubung tangkai penghubung tilakoid.
- Perhatikan gambar (Fig Chloroplast )
- Memiliki membran ganda.
- Mengandung klorofil, yaitu pigmen fotosintetik yang memberikan warna hijau pada kebanyakan tumbuhan.
- Membran dalam menyatu membentuk kantung-kantung pipih seperti piringan yang disebut tilakoid
- Tilakoid mengandung pigmen yang menangkap cahaya
- Tilakoid bertumpuk satu sama lain membentuk granum (tunggal), grana (banyak).
- Interior bersifat likuid (stroma).
- Mempunyai sistem genetik yang semi otonom, seperti pada mitokondria
- Materi genetik ini juga direplikasi selama pembelahan sel
- Fungsi kloroplas adalah sebagai tempat fotosintesis.
- Pada dasarnya fotosintesis seperti juga reaksi pada mitokondria merupakan pembentukan ATP dan melibatkan transport hidrogen dan elektron dalam senyawa-senyawa seperti NADH dan sitokrom.
- Perbedaannya adalah bahwa fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energy dan bukan substrat kimia, fotosintesis menggunakan CO2 dan air, menghasilkan oksigen dan karbohidrat.
- Oksigen yang dikeluarkan dari tumbuhan berasal dari air dan bukan CO2.
- Kloroplas menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen.
- Fotosintesis terdiri dari dua proses meliputi
- Tahap reaksi terang (Reaksi Hill/Fotolisis)
- Tahap reaksi gelap (siklus Calvin Benson).
- Pada Chloroplast terdapat klorofil yang ditemukan di tilakoid/grana
- Klorofil adalah kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan, menyerap cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya.
- Jadi Kloroplas memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses fotosintesis.
MACAM KLOROFIL
- Klorofil-a , warna hijau tua (hijau biru)merupakan salah satu bentuk klorofil yang terdapat pada semua tumbuhan autotrof mempunyai rumus kimia C55H72O5N4Mg , karakter klorofil a terlihat hijau tua tetapi jika sinar direfleksikan tampak merah darah.
- Klorofil-b , warna hijau muda (hijau kekuningan) terdapat pada ganggang hijau chlorophyta dan tumbuhan darat rumus kimianya C55H70O6N4Mg , Klorofil b ini warnanya hijau muda tetapi jika sinar direfleksikan tampak merah coklat.
- Klorofil-c , warna hijau coklat pada Diatome, Ganggang pirang/coklat Phaeophyta serta dan Bacillariophyta
- Klorofil-d , warna hijau merah pada ganggang merah.Rhodophyta
Jadi dari uraian diatas
- Klorofil merupakan butir-butir hijau dalam kloroplas
- Kloroplas (bentuk oval) bahan dasarnya STOMA, butir di dalamnya disebut GRANA yang tersusun atas Tilakoid
- Klorofil banyak meresap sinar merah dan nila.
- Klorofil larut dalam etanol atau alkohol, aseton, methanol, eter, bensol, kloroform, tetapi tidak sama dalam air.
- Untuk memisahkan klorofil-a dan klorofil-b dan pigmen lain (karoten, xanofil) dengan teknik kromatografi.
TERJADINYA KLOROFIL
Faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil :
Faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil :
- Faktor pembawaan (Gen), Jika gen ini tidak ada maka tanaman albino
- Cahaya Tanaman yang berada pada tempat gelap akan tampak pucat terlalu banyak sinar berpengaruh buruk pada klorofil
- Oksigen Kecambah yang ditumbuhkan pada tempat gelap kemudian dibawa ke tempat yang bercahaya tak bisa membentuk klorofil, jika tidak diberikan oksigen.
- Karbohidrat (dalam bentuk gula) Pada daun yang etiolasi apabila ditambahkan gula akan menghasilkan klorofil
- Nitrogen, Magnesium, Besi bahan ini diperlukan agar daun tidak menguning /tua yang disebut klorosis
- Mn, Cu, Zn Diperlukan dalam jumlah kecil (mikro) tetapi harus ada bila kekurangan akan klorosis
- Air Kekurangan air berakibat desintegrasi dari klorofil Misalnya : pohon di musim kering
- Temperatur 3º - 48º C untuk pembentukan klorofil. Untuk kebanyakan tanaman, tapi yang paling baik 26º - 30º C.
PIGMEN TUMBUHAN
- Di dalam kloroplas, selain klorofil juga terdapat pigmen karotenoid, antosianin, dan fitokrom.
- Pigmen pada tumbuhan selain Chloroplast ( plastida chloro= hijau) pada sel tumbuhan juga sering terdapat plastida warna warni yang disebut Khromoplast ,
- Plastida bening tidak berwarna Leukoplast yang meliputi amiloplast dan Elaioplast
Pigmen kloroplas telah berganti isi menjadi kromoplas (terdapat pada batang, daun, bunga dan buah).
MACAM ZAT WARNA PADA KROMOPLAST
- Karoten memberi warna kuning pada wortel atau pada ganggang keemasan (Chrissophyta)
- Xanthofel memberi warna kuning pada daun yang sudah tua atau pada ganggang keemasan (Chrissophyta)
- Filosantin memberi warna merah tua pada alga coklat / pirang (Phaeophuta)
- Fikosianin memberi warna merah tua dan biru pada alga biru (Cyanophyta) dan bunga serta buah
- Fikoerythrin memberi warna merah cerah pada ganggang merah (Rhodophyta)
2. ANTOSIANIN
- Pigmen ini terdapat pada sel vacuola _ Glikosida
- Memberikan warna merah pada bunga canna
- Memberikan warna ungu pada daun coleus, talas ubi
- Memberikan warna bunga telang
- Dalam lingkungan asam berwarna merah sedang dalam lingkungan basa berwarna biru sampai ungu
3. FITOKROM
- Fitokrom adalah suatu protein yang dapat mengalami denaturasi apabila kena panas, basa atau asam kuat.
- Pigmen yang berwarna ke biru-biruan pada sel (pada kecambah yang tumbuh di tempat gelap).
- Fitokrom berperan dalam penerimaan sinar gelombang tertentu
- Fitokrom mempengaruhi/menggalakkan pembentukan antosianin, dan gerak tanaman.
- Fitokrom 660 milimikron adalah mempercepat tumbuhnya bunga pada tanaman hari pendek.
- Fitokrom 730 milimikron untuk menghambat pertumbuhan bunga pada tanaman hari pendek.
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentangproses vital ini.
- Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
- Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun.
- Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini.
- Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma.
- Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
- Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Perhatikan gambar
