Kloroplas: Pengertian, Gambar, Struktur, Cara Kerja, dan Fungsi

Kloroplas – merupakan bagian dari organel plastid yang mengandung klorofil (zat hijau daun). Pada kloroplas berlangsung dua fase, yaitu fase terang dan gelap yang berfungsi sebagai proses fotosintesis tumbuhan. Tumbuhan tingkat tinggi pada umumnya berbentuk cakram sekitar 2 x 5 mm, yang tersusun dalam lapisan tunggal di dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Agar lebih jelas, perhatikan gambar struktur umum dari kloroplas berikut ini.

Daftar isi

• A. Struktur Kloroplas
  • 1. Membran Luar
  • 2. Membran Dalam
  • 3. Ruang Antar Membran
  • 4. Stroma
  • 5. Tilakoid
  • 6. Granum
  • 7. DNA Plastida
  • 8. Ribosom
  • 9. Plastoglobula
  • 10. Pati
• B. Fungsi Kloroplas
• C. Lokasi Kloroplas
  • 1. Distribusi pada Tanaman
  • 2. Lokasi Sel dan Pergerakan Kloroplas
• D. Genom Kloroplas

Kloroplas bisa ditemukan pada hampir semua tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Jika ada, maka setiap sel bisa memiliki satu hingga banyak plastid. Pada ganggang, bentuknya bisa seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringjuga disertai pirenoid.


Kloroplas masak pada beberapa ganggang, biofita dan likopoda mampu memperbanyak diri dengan cara pembelahan. Kesinambungan yang terjadi pada kloroplas melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem.

Khusus kloroplas dewasa dapat mencakup dua membran luar yang menyeliputi stroma homogen, disinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap.

Di dalam stroma terdaoat sejumlah grana, masing-masing tersusun atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih, dan diskoid (seperti cakram).

Membran tilakoid berperan menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Biasanya grana terikat dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.

Prokariota yang melakukan fase fotosintesis tidak memiliki kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula.

Terdapat kandungan DNA lingkar dan mesin sintesis protein, termasuk ribosom dari tipe prokariotik di dalam kloroplas.

A. Struktur Kloroplas

Kloroplas tersusun atas dua bagian besar, yakni bagian amplop dan bagian dalam.

Pada bagian amplop kloroplas terdiri dari:

1. Membran luar, bersifat sangat permeabel.
2. Membran dalam, bersifat permeabel serta menjadi tempat protein transpor melekat.
3. Ruang antar membran, terletak di antara membran luar dan membran dalam.
4. Pada bagian dalam kloroplas terkandung DNA, RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum.

Granum tersusun atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan runag tilakoid (ruang di antara membran tilakoid).

Untuk tanaman C3, kloroplas berada di sel mesofil. Contoh tanaman C3, yaitu padi (oryza sativa), gandum (triticum aestivum), kacang kedelai (glycine max), dan kentang (solanum tuberosum).

Untuk tanaman C4, kloroplas berada di sel mesofil dan bundle sheath cell. Contoh tanaman C4, yaitu jagung (zea mays), dan tebu (saccharum officinarum).

Terdapat 10 struktur utama penyusun kloroplas, berikut penjelasannya:

1. Membran Luar

Adalah salah satu dari bagian amplop kloroplas yang sangat permeabel. Sifat permeable ini merupakan tipe membran sel yang dapat dilalui semua zat baik zat padat maupun zat cair.

2. Membran Dalam

Adalah salah satu dari bagian amplop kloroplas yang bersifat permeabel serta menjadi tempat protein transpor melekat. Selain itu, membran dalam berperan juga sebagai pembatas antara stroma dan sitosol.

3. Ruang Antar Membran

Masih masuk ke dalam bagian amplop kloroplas yang menjadi pembatas antara membran luar dan membran dalam. Seperti namanya, membran ini terletak di antara membran luar dengan membran dalam.

4. Stroma

Merupakan bagian membran dalam yang membungkus cairan kloroplas. Di dalam stroma terjadi reaksi gelap. Stroma menjadi bahan dasar (matriks) kloroplas tempat terjadinya reaksi gelap dari fotosintesis untuk menyimpan hasil fotosintesis berupa amilium (pati).

5. Tilakoid

Merupakan bagian membran dalam yang berperan sebagi tempat terjadinya reaksi terang. Selain itu tilakoid berperan dalam menangkap cahaya matahari untuk proses fotosintesis.

6. Granum

Merupakan bagian yang tersusun atas kumpulan tilakoid yang bertumpuk seperti uang logam. Granum adalah sistem membran yang berperan sebagai wadah berlangsungnya reaksi terang dari fotosintesis.

7. DNA Plastida

Merupakan bagian dari kloroplas yang membawa sifat pada plastida, dan berfungsi sebagai replikasi kloroplas serta pembelahan sel kloroplas. Di dalam kloroplas ada DNA yang berbentuk sirkular dan tidak memiliki histon. Satu buah kloroplas mengandung sekitar 20-100 DNA sirkular.

8. Ribosom

Ribosom masuk kedalam bagian membran dalam kloroplas yang berfungsi sebagai sintesis protein.

9. Plastoglobula

Adalah senyawa kimia yang terdapat di dalam kloroplas. Senyawa plastoglobula tersusun dari lipid berbentuk globul.

10. Pati

atau amilium merupakan produk dari hasil fotosintesis tumbuhan.

B. Fungsi Kloroplas

Fungsi utama kloroplas (zat hijau daun) adalah sebagai tempat terjadinya proses fotosintesis. Selain itu terdpat fungsi lain dari kloroplas, yaitu:

1. Dalam tumbuhan semua sel ikut andil dalam respon imun tanaman karena mereka tidak memiliki sel-sel kekebalan khusus. Kloroplas, inti, sel membran dan ER merupakan organel kunci pertahanan patogen.
2. Mirip dengan mitokondria, kloroplas menggunakan energi potensial dari ion H+ atau gradien ion hidrogen untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
3. Tempat terjadinya reaksi gelap dan terang, masing-masing di membran tilakoid dan di stroma kloroplas.
4. Wadah produksi molekul NADPH2 dan oksigen hasil dari fotolisis air.
5. Penghasil energi bagi tumbuhan dengan cara mengkonversi sinar matahari, air, dan karbondioksida menjadi makanan dan energi bagi tumbuhan.

C. Lokasi Kloroplas

1. Distribusi pada Tanaman

Tidak seluruh sel pada tanaman multiseluler memiliki kloroplas. Seluruh tanaman yang memiliki bagian hijau maka mengandung kloroplas, khususnya klorofil dimana di dalamnya berwarna hijau yang mengakibatkan terjadinya fotosintesis.

Biasanya sel tumbuhan yang mengandung kloroplas terdapat di sel parenkim, meski begitu bisa juga ditemukan di jaringan kolenkim. Sel tanaman yang memiliki kloroplas disebut sebagai sel klorenkim. Sel klorenkim pada tanaman darat mengandung sekitar 10 hingga 100 kloroplas.

2. Lokasi Sel dan Pergerakan Kloroplas

Kloroplas pada sel tanaman dan sel alga mampu mengarahkan dirinya agar mendapat cahaya yang pas. Saat kondisi gelap, mereka akan menyebar ke area permukaan untuk menyerap cahaya.

Ketika cahaya terang, mereka akan mencari tempat berlindung dengan berbaris pada kolom vertikal sepanjang dinding sel tanaman atau berputar menyamping supaya cahaya mengenai sisi sampingnya.

Hal ini bertujuan untuk mengurangi terkena cahaya langsung dan melindungi diri dari kerusakan photooxidative.

Kemampuan untuk mendistribusikan kloroplas sehingga bisa berlindung satu sama lain atau menyebar menjadi alasan mengapa tanaman dapat berevolusi menjadi banyak kloroplas kecil dari pada satu kloroplas besar.

Pergerakan kloroplas ini dianggap sebagai salah satu dari sistem respon teratur yang dapat ditemui pada tanaman. Mitokondria juga telah dibuktikan mengikuti kloroplas saat mereka bergerak.

D. Genom Kloroplas

Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi berevolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas ini terdiri atas 121.024 pasang nukleotida serta memiliki inverted repeats (dua salinan) yang mengandung gen-gen rRNA (16s dan 23s rRNA) untuk pembentukan ribosom.

Genom kloroplas memiliki subunit yang besar yakni penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Terdapat 60 protein yang terlibat di dalam kloroplas, dua pertiganya diekspresikan oleh gen yang ada di inti sel sementara sepertiganya dieskpresikan dari genom kloroplas.

Demikianlah pembahasan mengenai pengertian, gambar, struktur, dan fungsi kloroplas. Apabila terdapat kesalahan dalam penulisan atau penjelasan, tolong beri tahu kami agar segera kami perbaiki. Semoga artikel ini dapat membawa manfaat bagi kamu, dan terimakasih sudah berkunjung.

Referensi:
https://id.wikipedia.org/wiki/Kloroplas
https://mengakujenius.com/struktur-dan-fungsi-kloroplas/

Share :