PENGERTIAN, STRUKTUR DAN FUNGSI KLOROPLAS

KLOROPLAS 

       A.    Pengertian

            Kloroplas adalah plastida yang mengandung jaringan membran yang tertanam dalam matriks cair, dan pelabuhan pigmen fotosintesis yang disebut klorofil. Ini adalah pigmen yang memberikan warna hijau pada bagian tanaman, dan berfungsi untuk menangkap energi cahaya.

 

      B.    Struktur Kloroplas

            Kloroplas terletak pada sel-sel parenkim tanaman serta alga autotrofik. Mereka adalah organel berbentuk oval dengan diameter 2 – 10 mm dan ketebalan 1-2 mm. Meskipun dimensi mereka hampir sama di semua tanaman, kloroplas ganggang menunjukkan variasi dalam ukuran serta bentuk. Komponen utama dari kloroplas adalah sebagai berikut :

1.      Membran

                        Membran kloroplas adalah struktur membran ganda yang terdapat di membran luar dan membran dalam. Masing-masing membran ini adalah bilayer fosfolipid, dan tebalnya sekitar 6 – 8 nm. Sebuah ruang tebal hadir sekitar 10-20 nm antara dua membran yang dikenal sebagai ruang antarmembran.

2.      Stroma

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

3.      Tilakoid

                        Selain dua membran yang membentuk membran, kloroplas mengandung sistem membran internal yang ketiga yang disebut membran tilakoid. Tilakoid internal, membran-terikat kompartemen yang dibentuk oleh membran tilakoid tersebut. Bagian internal tilakoid disebut lumen tilakoid, dan berisi plastocyanin dan molekul lain yang diperlukan untuk pengangkutan elektron.

4.      Grana

                        Beberapa tilakoid tersebut diatur dalam bentuk cakram yang ditumpuk antara yang satu dengan yang lain. Tumpukan ini disebut grana, dan terhubung satu sama lain melalui tilakoid intergrana atau tilakoid stroma.

5.      Fotosistem

                        Hadir dalam membran tilakoid, ini adalah unit struktural dan fungsional untuk memanfaatkan energi matahari. Sebuah fotosistem terdiri dari pusat reaksi yang dikelilingi oleh penangkap cahaya matahari atau antena kompleks yang mengandung klorofil, karotenoid, dan pigmen fotosintetik lainnya, serta protein yang terkait.

6.      Peripheral Retikulum

                        kloroplas tanaman tertentu mengandung paket tambahan membran tubulus yang disebut retikulum perifer yang berasal dari membran dalam membran. Vesikel tunas kecil yang terlepas dari membran dalam kloroplas, dan berkumpul untuk membentuk tubulus dari retikulum perifer.

C.    Fungsi Kloroplas  

 

 Kloroplas adalah situs untuk fotosintesis, yang terdiri dari satu set reaksi yang tergantung pada cahaya dan cahaya-independen untuk memanfaatkan energi matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia. Selain itu komponen kloroplas berpartisipasi dalam beberapa fungsi regulasi sel serta dalam fotorespirasi.

      Peran kloroplas dalam fotosintesis digambarkan di bawah ini, diikuti dengan deskripsi peran berbagai komponen kloroplas

a.       Membran dari kloroplas adalah semi-permeabel, dan mengatur keluar masuknya molekul dari kloroplas. Membran luar dan dalam memiliki spesialisasi protein antarmembran untuk pengangkutan molekul besar masuk dan keluar dari kloroplas. Selain itu, mereka adalah situs untuk sintesis molekul lipid tertentu juga pigmen karotenoid seperti yang diperlukan untuk pemanenan cahaya.

b.      Kegiatan reaksi bergantung cahaya fotosintesis terjadi di grana dan fotosistem. Di sinilah pigmen fotosintetik seperti klorofil a, klorofil b, karotenoid, dll menyerap energi cahaya, yang kemudian digunakan untuk memecah molekul air, dan pada akhirnya menimbulkan ATP, NADPH₂ dan oksigen.

c.       Stroma kloroplas adalah situs untuk reaksi fotosintesis gelap atau terang. Enzim-enzim di stroma memanfaatkan karbon dioksida dari atmosfer, serta ATP dan molekul NADPH₂dilepaskan dari grana, untuk mensintesis molekul gula dan pati. Proses ini juga dikenal sebagai fiksasi karbon dioksida, dan terjadi melalui serangkaian reaksi kolektif disebut siklus Calvin.

d.      Bagian dari reaksi yang terjadi dalam proses fotorespirasi (fiksasi oksigen tergantung cahaya) terjadi pada stroma dari kloroplas. Reaksi lainnya berlangsung di mitokondria dan peroksisom. Fotorespirasi memainkan peran protektif selama kekeringan dan paparan radiasi yang tinggi.

e.       Fungsi retikulum perifer kloroplas belum dipahami dengan jelas. Namun, unit-unit ini merupakan adaptasi untuk transportasi cepat metabolit dan protein dari ruang antarmembran ke kloroplas.