ASTALOG.COM – 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.
Bagian-Bagian Kloroplas
Berikut adalah bagian-bagian kloroplas:
1. Membran Luar kloroplas
Seperti mitokondria, kloroplas dikelilingi membran ganda, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar bersifat sangat permeabel yang berfungsi untuk melewatkan molekul-molekul kurang dari 10 kilodalton tanpa selektivitas dan menutupi ruang intermembran antara membran dalam dan bagian luar kloroplas. Permukaan membran luar rata karena memiliki lipatan yang sangat sedikit bila dibandingkan dengan membran dalam. Fungsi membran luar kloroplas adalah untuk mengatur keluar masuknya zat.
2. Ruang Antar Membran
Ruang antar membran adalah ruang yang memisahkan antara membran luar dan membran dalam dengan ketebalan sekitar 10 nm.
3. Membran Dalam Kloroplas
Membran dalam kloroplas bersifat selektif permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat. Fungsinya adalah untuk memilih molekul yang keluar masuk dengan transpor aktif. Membran dalam permeabel terhadap sukrosa, karbon dioksida, sorbitol, asam asetat, dan berbagai macam anion. Membran dalam menutupi daerah yang berisi cairan yang disebut stroma. Lipatan pada membran dalam membentuk struktur seperti tumpukan piringan yang saling berhubungan.
4. Stroma
Stroma adalah cairan kloroplas yang berguna untuk menyimpan hasil fotosintesis dalam bentuk pati dan sebagai tempat terjadinya reaksi gelap (siklus calvin). Stroma berisi enzim, ribosom, dan DNA. Sintesis protein dapat terjadi di ribosom dalam stroma.
5. Grana
Grana tersusun atas granum-granum yang terdiri dari membran tilakoid sebagai tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang berada di antara membran tilakoid. Ukurannya sekitar 0,3-2,7 nm. Satu kloroplas terdiri dari 40 hingga 60 grana yang tersebar di dalam matriks kloroplas. Antara satu granum dengan granum yang lain dihubungkan oleh lamela tilakoid. Sedangkan antara grana dan stroma dihubungkan oleh lamela stroma.
6. Tilakoid
Tilakoid adalah pelipatan membran dalam membentuk seperti tumpukan piringan yang saling berhubungan. Fungsi struktur tersebut adalah untuk menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Tilakoid yang berada di dalam stroma yang merupakan tempat terjadinya fotosintesis. Membran tilakoid merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan berisi cairan mengandung klorofil. Jumlah tilakoid pada tiap spesies berbeda.
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.
• 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.
• Stroma: 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
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
• 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.
• 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.
• Stroma kloroplas adalah situs untuk reaksi fotosintesis gelap atau terang. Enzim-enzim di stroma memanfaatkan karbon dioksida dari atmosfer, serta ATP dan molekul NADPH2 dilepaskan 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.
• 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.
• 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.
