Kloroplas – Pengertian, Fungsi, Ciri, Cara, Manfaat & Skemanya

Kloroplas – Pengertian, Fungsi, Ciri, Cara, Manfaat Dan Skemanya – DosenPendidikan.Com – Untuk pembahasan kali ini kami akan mengulas mengenai Kloroplas pada sel tumbuhan yang dimana dalam hal ini meliputi pengertian, fungsi dan strukturnya, nah agar lebih dapat memahami dan mengerti simak ulasan selengkapnya dibawah ini.

Pengertian Kloroplas

Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastida.

Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut, maka dipandang perlu untuk menyusun sebuah makalah tentang kloroplas guna menambah wawasan pemahaman kita tentang kloroplas yaitu sejarah kloroplas, struktur kloroplas, peran kloroplas dalam fotosintetis, komposisi kimianya, peranan kloroplas, serta replikasi dan diferensiasi DNA pada kloroplas.

Definisi Kloroplas

Kloroplas merupakan organel sel bermembran yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan. Organel ini mengandung pigmen fotosintesis yang mampu melangsungkan proses fotosintesis, sehingga tumbuhan digolongkan sebagai produsen karena kemampuannya menghasilkan makanan sendiri. Kloroplas merupakan plastida yang mengandung klorofil. Pada sel tumbuhan, kloroplas biasanya dijumpai dengan bentuk cakram dengan diameter 2-4µm dan panjangnya 5-10 µm dan umumnya 20-40 per sel.

Seperti halnya mitokondria, kloroplas dikelilingi oleh membran luar dan membran dalam. Membran dalam menutupi daerah yang berisi cairan yang disebut stroma yang mengandung enzim untuk reaksi terang pada proses fotosintesis. Stroma juga mengandung DNA dan ribosom. Pelipatan membran dalam membentuk struktur seperti tumpukan piringan yang saling berhubungan yang disebut tilakoid yang tersusun membentuk grana. Membran tilakoid yang mengelilingi ruang interior tilakoid yang berisi cairan mengandung klorofil dan pigmen fotosintesis lain serta rantai transport elektron. Reaksi terang dari fotosintesis terjadi di tilakoid.

Membran dalam kloroplas

Membran dalam kloroplas merupakan barier/ penghalang antara sitosol danstroma kloroplas. Membran dalam permeabel terhadap sukrosa, sorbitol, dan macam-macam anion. Meskipun membran dalam impermeabel terhadap sejumlah persenyawaan, namun membran dalam permeabel terhadap karbon dioksida dan asam monokarboksilat tertentu sepertiasam asetat,asam gliserat, dan asam glikolat, serta kurang permeabel terhadap asam amino.

Kloroplas Terdiri Atas 2 Bagian

Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam. Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antarmembran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA, RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum.

Tilakoid kecil berbentuk seperti cakram atau mata uang logam yang bertumpuk-tumpik membentuk struktur granum ( jamak grana ). Tilakoid besar membentuk saluran –saluran yang saling menjalin membentuk anyaman di dalam stroma. Tilakoid besar juga menghubungkan antara granum yang satu dengan granum yang lainnya.

Granum

Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid). Pada tanaman C3, kloroplas terletak pada sel mesofil. Contoh tanaman C3 adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Gllycine max), dan kentang (Solanum tuberosum). Pada tanaman C4 kloroplas terletak pada sel mesofil danbundle sheath cell. Contoh tanaman C4 adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).

Membran luar kloroplas

Membran luar kloroplas menutupi ruang intermembran antara membran dalam dan membran luar klooplas. Walaupun kloroplas memiliki DNA, sebagian besar protein dalam kloroplas dikode oleh gen nuklear, dihasilkan di sitoplasma dan selanjutnya dikirim ke kloroplas. Membran luar permukaannya rata dan berfungsi mengatur keluar masuknya zat. Antara membran luar dan membran dalam dipisahkan oleh ruang antar membran yang tebalnya 10 nm.

Membran ini permeabel terhadap senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah seperti : nukleotida, fosfat inorganik, derivat yang mengandung fosfat, asam karboksilat,dan sukrosa. Jadi ruang antar membran dapat dengan bebas menggunakan segala macam molekul nutrien dari sitosol. Ruang antar membran, adalah ruangan yang memisahkan antara membran luar dengan membran dalam, tebalnya kira-kira 10 nm.

Kloroplas adalah plastida yang berwarna hijau, umumnya berbentuk lensa, terdapat dalam sel tumbuhan lumut (Bryophyta), paku-pakuan (Pterydophyta) dan tumbuhan berbiji (Spermatophyta). Garis tengah lensa tersebut 2-6 milimikron, sedangkan tebalnya 0,5-1,0 milimikron. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastida . Plastida adalah organel bermembran rangkap yang bentuk dan fungsinya bermacam-macam. Proplastida merupakan prekursor berbagai macam plastida dalam jaringan tanaman, tergantung pada macam jaringan dan macam lingkungan yang berpengaruh, proplastida berdiferensiasi menjadi plastida yang berbeda.

Pengamatan dengan Mikroskop Cahaya

Pengamatan dengan mikroskop cahaya, dengan pembesaran yang paling kuat, kloroplas terlihat berbentuk butir. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya plastida berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertaipirenoid.

Kloroplas matang pada beberapa ganggang, Bryophyta dan Lycopodium dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Bentuk kloroplas yang beraneka ragam ditemukan pada alga. Kloroplas bernbentuk pita spiral ditemukan pada Spirogyra, sedangkan yang berbentuk jala ditemukan pada Cladophora, sedangkan kloroplas berbentuk pita ditemukan pada Zygnema.

Kloroplas dijumpai terutama pada bagian daun yang disebut mesofil, yang sering disebut pula daging daun. Kloroplas juga dijumpai di bagian-bagian lain, bahkan juga pada batang dan ranting yang berwarna hijau. Hal ini disebabkan karena dalam kloroplas terdapat pigmen yang berwarna hijau disebut klorofil. Pigmen ini dapat menyerap energi cahaya.

Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedangkan pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintesis berlangsung di stroma. Disamping klorofil a ( pigmen berwarna hijau ) dikenal pula klorofil b yang mempunyai struktur mirip klorofil a, yaitu pigmen yang berwarna kuning sampai jingga yang disebut karoten.

Peran Kloroplas dalam Fotosintesis

Klorofil pada tanaman pembuluh dan briophyta terdapat di dalam kloroplas, yaitu di dalam membran tilakoid. Klorofil tidak efektif mengabsorbsi cahaya hijau sehingga lebih banyak direfleksikan (dipantulkan) dan ditransmisikan (diteruskan). Hal inilah yang menyebabkan mengapa klorofil tampak berwarna hijau. Bagian dari spectrum cahaya yangdiserap oleh klorofil selama proses fotosintesa dapat ditentukandengan menempatkan suatu larutan klorofil di dalam alkoholdiantara suatu sumber cahaya dan suatu prisma kaca. Spektrum yang terbentuk berbeda dengan spektrum cahaya putih yang tidak melewati klorofil.

Spektrum cahaya yang melewati larutan klorofil, panjang gelombang yang diserap terlihat sebagai pita-pita gelap dan dinamakan pita-pita serapan.Posisi pita-pita gelap dalam spektrum klorofil menunjukkan panjang gelombng mana yang diserap. Terlihat bahwa banyak dari cahaya merah, bitu dan violet yang diserap yang merupakan panjang gelombang yang banyak digunakan dalamfotosintesis. Sebagian merah dan sebagian besar kuning, jingga dan hijau tidak diserap sama sekali.

Cara Kerja Kloroplas

Kloroplas dapat dipandang sebagai pabrik tenaga menggunakan sinar matahari. Kloroplas menyerap energi sinar dan menggunakannya unntuk mereduksi karbondioksida membentuk karbohidrat seperti pada pati yang membebaskan molekul oksigen (O2). Sel tumbuhan fotosintetik mengandung kloroplas dan mitokondria, kloroplas berfungsi sebagai pabrik tenaga pada keadaan terang dan mitokondria dalam keadaan gelap, pada saat orrganel ini mengoksidasi karbohidrat yang dihasilkan oleh pada fotosintesa pada siang hari.

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). Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid).

Fungsi Dan Manfaat Kloroplas

Kloroplas Pada Sel Tumbuhan

Apa saja peran dan fungsi kloroplas pada sel tumbuhan?? berikut ini ialah 2 fungsi kloroplasma bagi tumbuhan yang diantaranya yaitu:

Sebagai Tempat Fotosintesis

Fungsi kloroplas pada tumbuhan yang paling utama adalah sebagai tempat fotosintesis. Adapun proses fotosintesis dilakukan oleh tumbuhan untuk membuat makanannya sendiri. Reaksi fotosintesis terjadi pada membran internal dalam organel.

Sebagai Organel Penghasil Energi

Masih berkaitan dengan fungsi kloroplas sebagai tempat terjadinya fotosintesis, maka otomatis organel ini juga berfungsi menghasilkan energi bagi tumbuhan. Kloroplas mengkonversi sinar matahari, air dan karbondioksida menjadi makanan dan energi bagi tumbuhan.

Fungsi Utama Kloroplas

Fungsi utama kloroplas yaitu merupakan tempat fotosintesis pada tumbuhan. Semua bagian yang berwarna hijau pada tumbuhan, termasuk batang hijau dan buah yang belum matang, memiliki kloroplas, tetapi daun merupakan tempat utama berlangsung nya fotosintesis pada sebagian besar tumbuhan. Terdapat kira-kira setengah juta kloroplas tiap mili meter persegi permukaan daun. Warna daun berasal dari klorofil, pigmen warna hijau yang terdapat didalam kloroplas.

Energy cahaya yang diserap klorofil ini lah yang menggerakkan sintesis molekul makanan dalam kloroplas. Kloroplas ditemukan terutama dalam sel mesofil, yaitu jaringan yang terdapat didalam bagian dalam daun. Karbondioksida masuk kedaun, dan oksigen keluar, melalui pori mikroskopik yang disebut stomata (tunggal, stoma;bahasa yunani, berarti mulut).

Air yang diserap oleh akar dialirkan kedaun melalui berkas pembuluh. Daun juga menggunakan berkas pembuluh untuk mengirimkan gula keakar dan bagian-bagian dari tumbuhan yang tidak berfotosintesis.

Ciri Ciri Kloroplas

Kloroplas memiliki diameter sekitar 5 sampai 10 μm
Kloroplas tersebar pada cairan sitoplasma
Secara struktural, kloroplas memiliki membran rangkap

Struktur Kloroplas

Terdapat beberapa struktur dan bagian kloroplas, tiap struktur memiliki fungsi masing-masing, nah berikut ini ialah struktur kloroplas pada sel tumbuhan beserta fungsinya.

Membran Luar

Membran luar dalam struktur kloroplas merupakan membran yang sangat permeabel. Fungsi membran terluar ialah mengatur keluar masuknya zat, baik zat padat maupun zat cair.

Ruang Antar Membran

Ruang antar membran merupakan bagian kloroplas yang menjadi pembatas atau penghalang antar membran dalam dan membran luar. Fungsi ruang antar membran ialah untuk memisahkan membran luar dan membran dalam, tebalnya kira-kira 10 cm.

Membran Dalam

Membran dalam merupakan salah satu bagian struktur dari kloroplas, fungsi membran dalam ialah untuk pembatas atau penghalang antara stroma dan sitosol.

Stroma

Stroma merupakan bagian membran dalam yang membungkus cairan kloroplas. Fungsi stroma adalah sebagai tempat terjadinya reaksi gelap fotosintesis yang berupa amilum “pati”.

Tilakoid

Tilakoid merupakan salah satu bagian membran dalam pada kloroplas, fungsi tilakoid adalah sebagai tempat terjadinya reaksi terang serta berperan dalam menangkap cahaya matahari guna proses fotosintesis.

Granum

Granum adalah bagian yang beruapa kumpulan tilakoid yang bertumpuk-tumpuk seperti uang logam. Fungsinya iaalah tempat berlangsungnya reaksi terang fotosintesis.

DNA Plastisa

DNA Plastida ialah bagian kloroplas yag merupakan gen pembawa sifat pada plastida. Fungsi DNA plastida ialah untuk replikas kloroplas dan pembelahan sel kloroplas.

Ribosom

Ribosom adalah salah satu bagian dari membran dalam pada kloroplas. Fungsi ribosom adalah berfungsi sebagai sintesis protein.

Plastoglobula

Plastoglobula adalah senyawa kimiawi yang terkandung di dalam kloroplas tumbuhan. Senyawa plastoglobula tersusun atas lipid yang berbentuk globul.

Amilum/Pati

Amilum atau pati merupakan produk dari hasil fotosintesis tumbuhan. Tumbuhan melakukan proses fotosintesis dan hasilnya disimpan dalam bentuk amilum atau pati.

Faktor-faktor Pembentukan Kloroplas

Faktor pembawaan; Pembentukan klorofil dibawakan oleh gen tertentu di dalam kromosom.
Cahaya; Terlalu banyak sinar berpengaruh buruk kepada klorofil. Larutan yang dihadapkan kepada sinar kuat tampak berkurang hijaunya. Hal ini juag dapat kita lihat pada daun-daun yang terus terkena kena sinar langsung warna mereka menjadi hijau kekuning-kuningan.
Karbohidrat; Dengan tiada pemberian gula, daun-daun tersebut tak mampu menghasilkan klorofil, meskipun faktor-faktor lain cukup
Nitrogen Magnesium; Besi yang menjadi bahan pembentuk klorofil merupakan suatu condition sinc qua non (kehausan). Kekurangan akan salah satu dari zat-zat tersebut mengakibatkan klorosis kepada tumbuhan.
Air; Air merupakan faktor keharusan pula, kekurangan air mengakibatkan desintegrasi dari klorofil seperti terjadi pada rumput dan pohon-pohonan di musim kering.
Unsur-unsu; Unsur-unsur pembentuk kloril dianataranya Mn, Cu, Zn, meskipun hanya di dalam jumlah yang sedikit sekali, membantu pembentukan klorofil. Dengan tiada unsur-unsur itu, tanaman akan mengalami klorosis juga.
Temperatur; Temperatur yang membantuk dalam membentuk klorofil antara 3^o-48^oC merupakan suatu kondisi yang baik untuk pembentukan klorofil pada kebanyakan tanaman, akan tetapi yang paling baik ialah antara 26^o-30^o

Biogenesis Kloroplas

Asal usul kloroplas menurut hipotesis endosimbiosis adalah sejenis sel prokariotik fotoautotrof yang masuk kedalam sel eukariotik heterototrof, kemudian bersimbiosis dan dalam jangka panjang berkembang menjadi kloroplas

Di dalam sel, kloroplas dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Pada selsel embrional biji tumbuhan spora yang berkecambah, dan juga pada sel-sel meristem (misalnya sel-sel ujung batang), kloroplas berkembang dari prosplastida yang juga dapat menjadi calon jenis plastid lain.4 Proplastida tidak berwarna, selaputnya dua lapis.

Perkembangan proplastida menjadi kloroplas dimulai dengan terjadinya tilakoid, baik tilakoid besar maupun tilakoid kecil. Sejalan dengan pekembangan tilakoid, pigmen kloropil dan pigmen yang lain juga berkembang pada tilakoid. Ukuran protoplastida juga tumbuh membesar sehingga pada akhirnya terbentuk kloroplas berwarna hijau.

Demikianlah pembahasan mengenai Kloroplas – Pengertian, Fungsi, Ciri, Cara, Manfaat & Skemanya semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian semua,, terima kasih banyak atas kunjungannya.