BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kita mungkin tidak menyadari jumlah organel sel yang membentuk

sel, kecuali jika Anda adalah seorang mahasiswa biologi, tentu saja. Tapi

saya kira sebagian besar dari kita akrab dengan istilah 'sel', sel biologis

yang mengatur metabolisme tubuh dengan cara yang membantu

kelancaran fungsi. Sekarang, seperti pada sel hewan, sama halnya untuk

sel tanaman, dimana sel-sel mengatur metabolisme tanaman, aliran nutrisi

(makanan dan air), produksi karbohidrat, dll Yang membedakan struktur

fungsi sel tumbuhan dari sel hewan adalah organel hadir aneh di bekas,

kloroplas.

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa tanaman tampak hijau

dalam warna? Jika Anda tahu, maka Anda harus mengetahui alasan juga,

namun, bagi mereka yang bertanya-tanya, hal ini terutama karena klorofil

pigmen hadir dalam sel yang berwarna hijau. Menurut hukum fisika,

ketika sinar matahari jatuh pada daun, mereka menyerap semua warna

cahaya dari spektrum yang terlihat dan merefleksikan warna hijau saja

karena yang mereka tampak hijau. Sekarang, ini berlaku untuk hampir

semua tanaman, namun ada beberapa tanaman yang memiliki pigmen lain

dan tampaknya itu warna tertentu.

Ketika kita mengatakan bahwa tanaman menyerap cahaya, istilah

lain relatif datang ke dalam gambar, yaitu fotosintesis. Ini adalah proses

1

yang unik yang berlangsung dalam sel tanaman saja. Ini melibatkan

penyerapan cahaya dan karbon dioksida untuk membuat makanan yang

berupa karbohidrat kompleks seperti glukosa.

B. Rumusan Masalah

a. Apa pengertian dari Kloroplas?

b. Bagaimana struktur Kloroplas tersebut ?

c. Apa fungsi dari kloroplas itu ?

d. Bagaimana Biogenesis Klorplas?

C. Tujuan

Agar mahasiswa dapat mengetahui apa itu kloroplas dan apa

fungsinya, serta strukturnya dan perannya.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Kloroplas

Dari semua proses biologis yang terjadi di Bumi, fotosintesis

adalah salah satu yang paling penting. Landasan piramida makanan yang

membuat kehidupan berlangsung di planet kita adalah makanan yang

Mekanisme di dalam sel eukariotik dan tanaman yang membuat

fotosintesis yang mungkin adalah kloroplas.dibuat oleh tumbuhan melalui

proses fotosintesis.

Kloroplas adalah plastida yang mengandung klorofil. Di dalam

kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis

tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak

terdapat pada sel hewan.

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.

Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein,

termasuk ribosom dari tipe prokariotik.

3

B. Struktur Kloroplas

Jika Anda mengamati anatomi sel tumbuhan di bawah mikroskop,

Anda akan melihat sejumlah kloroplas tersebar di dalam sel. Terdapat kira-

kira setengah juta kloroplas tiap mili meter persegi permukaan daun.

Kloroplas yang oval, dari ukuran diameter 2 sampai 10

mikrometer, dan tebal 1 mikrometer dan dibatasi oleh membran sel,

membran luar sel dan membran sel dalam. Ruang antara kedua disebut

ruang antar membran dan membantu memberikan bentuk untuk organel

tersebut.

Struktur batin cukup kompleks dan sebagian besar terdiri dari dua

bagian, stroma dan grana tersebut. Stroma adalah cairan berair dengan

kloroplas, mirip dengan sitosol sel. Ini adalah tempat utama dimana reaksi

gelap fotosintesis terjadi. Grana, di sisi lain, yang terlihat dalam bentuk

tilakoid diatur dalam bundel dan terlihat sebagai cakram di bawah

mikroskop. Ini terhubung satu sama lain dengan bantuan lamellae

intergranal.

4

Struktur kloroplas memiliki diameter 2 hingga 6 milimikron. Tebal

dari lensa tersebut adalah 0,5 sampai 1,0 milimikron. Plastida termasuk

kloroplas merupakan organel bermembran rangkap dengan bermacam

bentuk dan fungsi. Jika diamati dengan pembesaran paling kuat dari

mikroskop cahaya, kloroplas hanya terlihat terlihat seperti butiran-butiran.

Namun sebenarnya pada tumbuhan tingkat tinggi, plastida berbentuk

cakram. Ukuran masing-masing cakram adalah 2 x 5 mm, akan tetapi nilai

ini relatif.

Kloroplas hanya terdapat pada organ-organ atau jaringan

fotosintetik, seperti daun atau batang yang berwarna hijau. Selain sebagai

tempat berlangsungnya fotosintesis, kloroplas juga menyintesis klorofil

dan beberapa protein dan lipid tertentu. Berdasarkan jenis tumbuhan,

kloroplas mempunyai bentuk yang bermacam-macam seperti bentuk

mangkuk, cakram, spiral, stelata, atau bentuk tak beraturan. Umumnya

berukuran antara 2 - 20 mikron.

5

Pada gambar tersebut terlihat bahwa kloroplas dibungkus oleh

membran ganda, yaitu membran internal (dalam) dan membran eksternal

(luar). Membran dalam, kaya akan fosfolipid dan protein. Selain itu,

kloroplas juga mengandung pigmen yang paling utama di antaranya adalah

klorofil. Klorofil terdapat dalam struktur seperti tumpukan piring yang

disebut granum (jamak: grana). Warna hijau klorofil yang tergabung

dalam membran, memberi warna hijau pada kloroplas dan sel serta

jaringan tumbuhan yang terkena cahaya. Klorofil menangkap energi

matahari dan digunakan untuk fotosintesis zat makanan. Jadi, kloroplas

merupakan tempat fotosintesis.

6

Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu:

a. Membran Internal ( Dalam)

Pada membran ini tidak terdapat lipatan (halus), dan terdapat banyak

pigmen fotosintesis yang terletak pada thilakoid. Pigmen ini akan

menangkap cahaya matahari dan mengubah energi cahaya ini menjadi

energi kimia dalam bentuk ATP (Adenosin Trifosfat), melalui proses

fotosintesis. Tumpukan dari beberapa thilakoid akan membentuk granum.

Thilakoid yang memanjang menghubungkan granum satu dengan lainnya

disebut stroma. Pigmen fotosintesis tersebut antara lain klorofil dan

karotenoid.

Klorofil

Klorofil meliputi klorofil a dan b. Klorofil merupakan pigmen hijau

untuk menangkap energi cahaya matahari, misalnya sinar merah,

biru, ungu, dan memantulkan sinar hijau. Pigmen-pigmen

fotosintesis tumbuhan tingkat tinggi terbagi menjadi dua macam,

yaitu klorofil dan karotenoid. Kedua pigmen ini berperan untuk

menyerap energi cahaya, kemudian mengubahnya menjadi energi

kimia. Kedua pigmen terletak di membran kloroplas. Klorofil

berfungsi menyerap sinar merah dan biru-ungu, memantulkan sinar

hijau, kecuali bila tertutup oleh pigmen warna lain. Karotenoid

merupakan pigmen berwarna kuning, orange, merah atau coklat

yang menyerap sinar bergelombang antara biru-ungu.

Karotenoid

Karotenoid merupakan pigmen kuning sampai jingga. Karotenoid

menyerap sinar gelombang antara hijau-biru. Karotenoid terdapat

7

pada beberapa bunga dan buah-buahan sehingga memiliki warna

yang cemerlang dan menarik insekta, burung atau hewan lain untuk

membantu penyerbukan atau penyebaran biji. Misalnya, likopen

yang merupakan karoten pada kulit buah tomat yang merah.

Karotenoid juga berfungsi sebagai pelindung klorofil pada waktu

sinar terlalu kuat dan oksidasi oleh oksigen yang dihasilkan dalam

proses fotosintesis. Ada dua tipe karotenoid, yaitu karoten dan

xantofil.

b. Membran Eksternal (Luar)

Pada membran ekternal ini tidak mengandung klorofil maupun

karotenoid, melainkan mengandung pigmen xanthofil yang disebut

violaxanthin. Dari uraian di atas dapat kita ketahui bahwa di dalam sel

yang masihn hidup selalu terdapat unsur-unsur pokok seperti disebutkan di

atas. Sel hidup masih selalu melakukan aktivitas tumbuh dan berkembang.

Aktivitas ini dilakukan oleh bagian-bagian pokok sel tersebut. Coba Anda

bayangkan jika sel tidak memiliki organela-organela seperti di atas,

apakah yang akan terjadi? Tentunya kita tidak dapat tumbuh dan

berkembang, tetapi perlu Anda ketahui bahwa pertumbuhan sel ini bersifat

terarah dan terkendali.

Contohnya sel-sel janin, ia tahu persis kapan harus membelah dan

kapan harus berhenti, sehingga hanya ada 2 kaki, 2 tangan, 2 mata, 2

ginjal, bahkan jika kita perhatikan jari kelingking tidak lebih panjang dari

jari manis dan sebagainya. Contoh tersebut menggambarkan pembelahan

8

sel yang terarah dan terkendali. Dengan mengetahui sifat sel yang terarah

dan terkendali akan menimbulkan rasa kagum dan selanjutnya kita harus

mensyukurinya sebagai anugerah Tuhan Yang Maha Esa kepada kita dan

makhluk hidup lain di bumi.

C. Fungsi Kloroplas

Fungsi kloroplas berhubungan dengan fotosintesis. Fotosintesis

adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu

glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan

menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan

energi cahaya matahari.

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.

Tilakoid yang terdiri dari sistem foto, klorofil dan pigmen aksesori

yang menyerap cahaya yang dihasilkan dalam transfer elektron untuk

membentuk faktor co yang kompleks seperti NADP (Nikotin Amida

dinukleotida fosfat) dan ATP (Adenosin trifosfat) yang menyediakan

molekul energi. Hal ini diikuti dengan reaksi gelap dimana fiksasi karbon

dan pembentukan karbohidrat berlangsung menggunakan ATP dan NADP.

Reaksi ini terjadi dalam stroma dan disebut sebagai siklus Calvin.

Seperti telah disinggung di atas fungsi utama kloroplas adalah

sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis selain fungsi yang lain yaitu

9

menghasilkan energi. Pada bagian ini fotosintesis tidak dibahas secara

rinci tetapi hanya diungkapkan secara umum saja.

Reaksi fotosintesis biasanya sedehana sebagai berikut :

Cahaya

H2O + CO2 (CH2O)+O2

Reaksi fotositesis tersebut diatas terdiri dari dua tahap yang

berurutan yaitu reaksi terang/cahaya, dan reaksi gelap.

Reaksi terang berlangsung di Tilakoid dan reaksinya adalah

CAHAYA

NADP + KLOROFIL + P2O + ADP + P NADPH + H + O2 + ATP

Reaksi gelap terjadi di Stroma, ringkasan reaksinya sebagai berikut :

CO2 + ATP +NADPH +2H Karbohidrat + ADP + P +NADP

Oksigen yang dihasilakan dari reaksi terang dikeluarkan dari sel

sedangkan karbohidrat yang dihasilkan dari reaksi gelap akan dikeluarkan

dari kloroplas untuk digunakan oleh sel atau disimpan ditempat/jaringan

penyimpanan cadangan makanan.

10

D. Biogenesis Kloroplas

Asal Usul kloroplas menurut hipotesis endosimbosis adalah sejenis

sel prokariotik fotoautrof yang masuk ke dalam sel eukariotik heterotrof ,

kemudian bersimbosis dan dalam jangka panjang berkembang menjadi

kloroplas.

Di dalam sel, kloroplas dapat memperbanyak diri dengan cara

membelah. Pada sel-sel embrional biji tumbuhan spora yang berkecambah,

dan juga pada sel-sel meristem (misalnya sel-sel ujung batang), kloroplas

berkembang dari proplastida yang juga dapat menjadi calon jenis plastida

lain. Proplastida tidak bewarna, selaputnya dua lapis.

Perkembangan proplastida menjadi kloroplas dimulai dengan

terjadinya penjuluran-penjuluran selaput dalam ke arah stroma yang

selanjutnya berkembang menjadi tilakoid, baik tilakoid besar maupun

tilakoid kecil.

sejalan dengan perkembangan tilakoid, baik tilakoid besar maupun

tilakoid kecil. Sejalan dengan perkembangan tilakoid, pigmen klorofil dan

pigmen yang lain juga berkembang pada tilakoid. Sejalan dengan

perkembangan tilakoid, pigmen klorofil dan pigmen yang lain juga

berkembang pada tilakoid. Ukuran proplastida juga tumbuh membesar

sehingga pada akhirnya terbentuk kloroplas bewarna hijau.

11

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kloroplas adalah plastida yang mengandung klorofil. Di dalam

kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis

tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi

tidak terdapat pada sel hewan.

Kloroplas hanya terdapat pada organ-organ atau jaringan

fotosintetik, seperti daun atau batang yang berwarna hijau. Selain

sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis, kloroplas juga menyintesis

klorofil dan beberapa protein dan lipid tertentu. Berdasarkan jenis

tumbuhan, kloroplas mempunyai bentuk yang bermacam-macam

seperti bentuk mangkuk, cakram, spiral, stelata, atau bentuk tak

beraturan.

B. Saran

Demikianlah makalah ini kami susun, semoga makalah ini

bermanfaat bagi para pembaca. Dalam penulisan ini kami sadari masih

banyak kekurangan, saran dan kritik yang membangun sangat kami

harapkan untuk menyempurnakan makalah kami ini.

12

DAFTAR PUSTAKA

Pelczar, Jr Michael J.2008.Dasar-Dasar Mikrobiologi. Penerbit Universitas

Indonesia.Jakarta

Rochmah, S. N., Sri Widayati, M. Miah. 2009. Biologi : Pusat Perbukuan,

Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 346.

http://huderi.wordpress.com/tag/fisiologi-Kloroplas

13