Kloroplas adalah organel yang hadir dalam sitoplasma tanaman dan sel ganggang. Seperti mitokondria, kloroplas memiliki dua membran batas dan banyak kantung membran internal. Dalam organel ada DNA, RNA dan ribosom dan juga pigmen klorofil, yang bertanggung jawab untuk penyerapan energi yang berhubungan dengan cahaya yang digunakan dalam fotosintesis.
Fungsi Kloroplas pada Tumbuhan
Fungsi utama dari kloroplas adalah untuk proses fotosintesis: produksi tinggi energi molekul organik (glukosa) dari karbon dioksida, air dan cahaya.
Fungsi lain dari kloroplas adalah:
- Pada tumbuhan, kloroplas dan semua sel berpartisipasi dalam respon imun tumbuhan karena mereka tidak memiliki sel-sel kekebalan khusus. Kloroplas bersama inti, sel membran dan ER adalah organel kunci pertahanan terhadap patogen.
- Fungsi yang paling penting dari kloroplas adalah untuk membuat makanan dengan proses fotosintesis. Makanan disiapkan dalam bentuk glukosa (gula). Selama proses fotosintesis gula dan oksigen dibuat menggunakan energi cahaya, air, dan karbon dioksida.
- Memproduksi klorofil yang memberi warna hijau pada tumbuhan dan sebagai reseptor sinar matahari.
- Reaksi terang mengambil tempat di membran tilakoid kloroplas.
- Kloroplas, seperti mitokondria menggunakan energi potensial dari ion H+ atau gradien ion hidrogen untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
- Reaksi gelap juga dikenal sebagai siklus Calvin terjadi di stroma kloroplas.
- Produksi molekul NADPH2 dan oksigen sebagai hasil dari fotolisis air.
- Pemanfaatan kekuatan assimilatory atom 6-karbon ini dibagi menjadi dua molekul asam fosfogliserat.
- Menghasilkan asam amino.
Struktur Kloroplas
Kloroplas ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk bikonveks atau planoconvex. Dalam tanaman yang berbeda kloroplas memiliki bentuk yang berbeda puula, benruk kloroplas bervariasi dari bentuk bulat, filamen berbentuk piring, diskoid atau berbentuk bulat telur.
Kloroplas memiliki pusat berwarna. Beberapa kloroplas berbentuk klub (sekop), mereka memiliki zona tengah tipis dan ujung-ujungnya penuh dengan klorofil. Dalam tumbuhan alga kloroplas memiliki bentuk besar tunggal yang muncul sebagai jaringan, gelang spiral atau piring seperti bintang.
Ukuran kloroplas juga bervariasi dari spesies ke spesies dan konstan untuk jenis sel tertentu. Pada tumbuhan yang lebih tinggi, rata-rata ukuran diameter kloroplas adalah 4-6 Âμ dan ketebalan 1-3 Âμ.
Kloroplas adalah membran ganda terikat organel dan situs fotosintesis dimana kloroplas memiliki sistem tiga membran: membran luar, membran dalam dan sistem tilakoid. Membran luar dan dalam kloroplas melampirkan cairan semi gel yang dikenal sebagai stroma. Stroma ini memenuhi dari volume kloroplas, sistem tilakoid mengapung di stroma.
Membran luar – Ini adalah membran semi-berpori dan permeabel untuk molekul kecil dan ion, yang berdifusi dengan mudah. Membran luar tidak permeabel untuk protein yang lebih besar.
Membran antar ruang – Biasanya membran antar ruang tipis berukuran sekitar 10-20 nanometer dan terletak antara membran luar dan membran dalam dari kloroplas.
Membran dalam – Membran bagian dalam dari kloroplas membentuk batas dengan stroma. Membran ini mengatur lewatnya material yang masuk dan keluar dari kloroplas. Selain aktivitas regulasi, asam lemak, lipid dan karotenoid disintesis dalam membran ini.
Stroma
Stroma adalah alkalin, yaitu cairan encer yang kaya protein dan hadir dalam membran dalam kloroplas. Ruang luar dari tilakoid disebut stroma. Ribosom kloroplas, DNA kloroplas, sistem tilakoid, granula pati dan banyak protein ditemukan mengambang di sekitar stroma.
Sistem Tilakoid
Sistem tilakoid terletak dalam stroma. Sistem tilakoid adalah kumpulan dari karung membran yang disebut tilakoid. Klorofil ditemukan dalam tilakoid dan berfungsi untuk proses reaksi terang fotosintesis terjadi. Tilakoid tersebut diatur dalam tumpukan yang dikenal sebagai grana. Setiap grana berisi sekitar 10-20 tilakoid.
Setiap Tilakoid dihubungan oleh karung kecil, membran tilakoid ini adalah situs untuk reaksi terang fotosintesis berlangsung. Kata ‘tilakoid’ berasal dari bahasa Yunani kata “thylakos” yang berarti ‘karung’.
Kompleks protein penting yang melaksanakan reaksi terang fotosintesis tertanam dalam membran tilakoid. Fotosistem I dan fotosistem II adalah kompleks yang panen cahaya dengan klorofil dan karotenoid, mereka menyerap energi cahaya dan menggunakannya untuk energi elektron.
Molekul-molekul hadir dalam membran tilakoid menggunakan elektron yang berenergi untuk memompa ion hidrogen ke dalam ruang tilakoid, ini menurunkan pH dan menjadi asam di alam. Sebuah kompleks protein besar yang dikenal sebagai ATP sintase mengontrol gradien konsentrasi ion hidrogen dalam ruang tilakoid untuk menghasilkan energi ATP dan ion hidrogen mengalir kembali ke stroma.
Tilakoid terdiri dari dua jenis – tilakoid granal dan tilakoid stroma. Tilakoid Granal disusun dalam grana berbentuk cakram melingkar, yang berdiameter sekitar 300-600 nanometer. Tilakoid stroma bersentuhan langsung dengan stroma dan dalam bentuk lembaran helikoid.
Tilakoid granal hanya berisi kompleks protein fotosistem II, ini memungkinkan mereka untuk menumpuk erat dan membentuk banyak lapisan granal dengan membran granal. Struktur ini meningkatkan stabilitas dan luas permukaan untuk menangkap cahaya.
Fotosistem I dan ATP kompleks protein sintase yang hadir dalam stroma. Kompleks protein ini bertindak sebagai pengatur jarak antara lembar tilakoid stroma.
