KLOROPLAS
A. STRUKTUR UMUM KLOROPLAS
1) Membran
Luar
Membran luar kloroplas bersifat permeabel bagi bermacam-macam senyawa
dengan berat molekul rendah, seperti nukleotida, fosfat organik,
derivat-derivat fosfat, asam karboksilat dan sukrosa. Dengan dengan ruang antar
membran mengandung molekul-molekul nutrien sitosilik.
2) Membran
Dalam
Membran dalam bekerja sebagai pembatas fungsional antara
sitosol dan stroma. Membran dalam tidak permeabel bagi sukrosa dan berbagai
anion, misalnya di-dan trikaboksilat, fosfat dan senyawa-senyawa nukleotida dan
gula fosfat. Membran dalam permeabel bagi CO2 dan asam-asam
monokarboksilat tertentu, misalnya asam asetat, asam gliserat dab asam
glikolat. Membrane dalam kurang permeabel terhadap asam amino. Membrane dalam
mengadung protein pembawa tertentu untuk mengangkut fosfat, fosfogliserat,
dihidrokaseton fosfat, dikarboksilat dan ATP.
3) Stroma
Stroma merupakan cairan kloroplas yang berguna untuk
menyimpan hasil fotosintesis dalam bentuk pati. Stroma granular berisi beragam
partikel. Mikrograf elektron mempertunjukkan sejumlah granula osmiofilik dan
kelompok struktur ellipsodial disebut pusat stroma. Pada stroma terdapat untai
DNA dan partikel yang terlihat seperti ribosom. Stroma merupakan tempat
terjadinya reaksi gelap (Siklus Calvin).
4) Grana
Grana merupakan bentuk jamak dari granum, artinya, grana
tersusun atas granum-granum. Tumpukan granum tersusun atas beberapa tilakoid.
Satu granum dengan granum yang lain dihubungkan dengan lamela tilakoid.
Sedangkan, grana dan stroma dihubungkan dengan lamela sroma. Grana berukuran
0,3-2,7. Pada suatu kloroplas dapat dijumpai 40-60 grana tersebar dalam matriks
kloroplas.
5) Tilakoid
Membran tilakoid yang berdekatan dari tilakoid tetangga dalam
tiap-tiap grana membentuk layer tebal disebut lamella grana. Jumlah tilakoid
pada tiap spesies berbeda. Tilakoid merupakan
struktur cakram bertumpuk-tumpuk, yang terbentuk dari pelipatan membran dalam
kloroplas, dan berfungsi menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi
kimia. Tilakoid stroma merupakan kumpulan dari tilakoid yang bercabang
membentuk jalinan anastomosis. Membran tilakoid mengandung lipida kurang lebih
50%, dan kurang dari 10% diantaranya fosfolipida. Lipida yang khas bagi
klorofil adalah galaktolipida dan sulfolipida, yang masing-masing 45% dan 4%
dari total lipida. Selain itu terdapat molekul-moeku lipida seperti klorofil,
karotenoid dan plastokuinon. Jumlah klorofil kurang lebih 20% dari lipida
membran tilakoid.
a. Thylakoid
kecil : lamela dalam kloroplas tumbuhan tinggi tersusun membentuk
kantung-kantung berbentuk cawan.
b. Thylakoid
besar : percabangan yang dibentuk dari thylaoid kecil yang melebar secara
radial, yang berhubungan dengan thylakoid kecil lainnya dan grana.
B.
FUNGSI KLOROPLAS DI DALAM SEL
Kloroplas sebagai organela pembangkit tenaga
mempunyai dua fungsi utama, yaitu mensintesis energi berupa ATP dan NADPH
melalui jalur fosforilasi dan metabolisme karbon melalui fotosintesis
1)
Jalur fotofosforilasi
Reaksi yang diinduksi oleh cahaya
dalam fotosintesis menghasilkan dua produk, yaitu ATP dan NADPH. Pembentukan
ATP disebut fotofosforilasi. NADPH dihasilkan dalam proses yang sering disebut
sebagai reducingpower. Kedua macam hasil ini penting untuk reaksi asimilasi
karbon. Reaksi yang diinduksi cahaya, secara bersamaan dikenal dengan reaksi
terang, berlangsung di dalam tilakoid. Dalam reaksi ini, aliran elektron
berpasangan dengan sintesis ATP. Dua sistem fotokimia berperan dalam reaksi
terang.
2) Metabolisme karbon
Reaksi terang dalam
fotosintesis menghasilkan ATP dan koenzim NADPH yang mempunyai banyak fungsi
dalam proses metabolisme di dalam sel, terutama dalam penyediaan energi untuk
pembentukan ikatan C – C dan mereduksi karbondioksida yang diikat menjadi
karbohidrat. Jadi pengikatan CO2 dapat berjalan tanpa bergantung reaksi
terang, utamanya menyediakan ATP dan NADPH. Selama kedua senyawa tersebut
mencukupi reaksi reduksi CO2 dapat berjalan tanpa bergantung pada
reaksi terang.
C.
PERBEDAAN REAKSI TERANG DAN REAKSI GELAP
No
|
Reaksi terang
|
Reaksi gelap
|
|
1
|
Tujuan
|
untuk
menghasilkan molekul reaksi tinggi yaitu ATP dan NADPH untuk yang kemudian
akan digunakan pada reaksi gelap
|
untuk
menghasilkan gula 3 – C yang nantinya akan diubah menjadi pati dan sukrosa
yang dibutuhkan untuk kataboisme
|
2
|
Bahan dasar/ substrat
|
energi
dari sinar matahari, klorofil bersama-sama dengan protein dan molekul organik
berukuran kecil lainnya
|
ATP
dan NADPH hasil dari reaksi terang, CO2 dari udara bebas.
|
3
|
Tempat terjadinya
|
Di grana
|
Di stroma
|
4
|
Proses reaksi kimia
|
2 H2O --> 2 NADPH2 + O2
|
CO2 + 6
Akseptor + 18 ATP + 12 NADPH --> C6H12O6
+ 18 ADP + P +12 NADPH
|
5
|
Hasil reaksi
|
ATP, NADPH dan CO2
|
glukosa/ C6H12O6
|
D. KETERKAITAN MITOKONDRIA DAN
KLOROPLAS
Organela
pembangkit tenaga yang terdiri dari mitokondria dan kloroplas. Makanan atau sumber
energy yang berupa karbohidrat melalui proses kimia yang panjang melibatkan
berbagai organela di dalam sel akan diubah menjadi energy. Terbentuknya energy
oleh mitokondria merupakan peristiwa katabolisme, pembongkaran yang melibatkan
reaksi oksidasi dan reduksi. Pembentukan energy yang terjadi pada tumbuhan
dilakukan oleh kloroplas, yang merupakan proses anabolisme.
sumber:
Suparno, Gatot, dkk. 2012. Kehidupan Tingkat Sel (Handout). Surabaya: Unipres.
Suparno, Gatot, dkk. 2012. Kehidupan Tingkat Sel (Handout). Surabaya: Unipres.
0 komentar:
Posting Komentar