Fotosintesis terjadi pada sel eukariotik struktur yang disebut kloroplas. Kloroplas adalah jenis sel tanaman organel dikenal sebagai plastid. Plastid membantu dalam menyimpan dan memanen zat yang dibutuhkan untuk produksi energi. Kloroplas mengandung pigmen hijau yang disebut klorofil, yang menyerap energi cahaya untuk fotosintesis. Oleh karena itu, nama chloroplast menunjukkan bahwa struktur ini adalah plastida yang mengandung klorofil.
Suka mitokondria, kloroplas memiliki sendiri DNA, Bertanggung jawab untuk produksi energi, dan mereproduksi secara independen dari sisa sel melalui proses pembelahan yang mirip dengan bakteri pembelahan biner. Kloroplas juga bertanggung jawab untuk memproduksi asam amino dan lipid komponen yang dibutuhkan untuk produksi membran kloroplas. Kloroplas juga dapat ditemukan di tempat lain organisme fotosintesis, seperti ganggang dan cyanobacteria.
Kloroplas Tumbuhan
Kloroplas tanaman biasanya ditemukan di penjaga sel
terletak di pabrik Daun-daun. Sel penjaga mengelilingi pori-pori kecil yang disebut stomata, membuka dan menutupnya untuk memungkinkan pertukaran gas yang diperlukan untuk fotosintesis. Kloroplas dan plastida lain terbentuk dari sel yang disebut proplastida. Proplastid adalah sel yang belum matang dan tidak berdiferensiasi yang berkembang menjadi berbagai jenis plastida. Proplastid yang berkembang menjadi kloroplas hanya melakukannya di hadapan cahaya. Kloroplas mengandung beberapa struktur berbeda, masing-masing memiliki fungsi khusus.Struktur kloroplas meliputi:
- Membran Amplop: mengandung bagian dalam dan luar lipid bilayer membran yang bertindak sebagai penutup pelindung dan menjaga struktur kloroplas tertutup. Membran bagian dalam memisahkan stroma dari ruang antarmembran dan mengatur lewatnya molekul masuk dan keluar kloroplas.
- Ruang antar-membran: ruang antara membran luar dan membran dalam.
- Sistem Tylakoid: sistem membran internal yang terdiri dari struktur membran mirip kantung yang disebut thylakoids yang berfungsi sebagai tempat konversi energi cahaya menjadi energi kimia.
- Lumen tilakoid: kompartemen dalam setiap tilakoid.
- Grana (granum tunggal): tumpukan kantung tylakoid (10 hingga 20) yang padat yang berfungsi sebagai tempat konversi energi cahaya menjadi energi kimia.
- Stroma: cairan padat di dalam kloroplas yang terletak di dalam amplop tetapi di luar membran tilakoid. Ini adalah situs konversi karbon dioksida ke karbohidrat (Gula).
- Klorofil: pigmen fotosintesis hijau dalam grana kloroplas yang menyerap energi cahaya.
Fungsi Kloroplas dalam Fotosintesis
Robert Markus / Ilmu Perpustakaan Foto / Getty Images
Dalam fotosintesis, energi matahari matahari diubah menjadi energi kimia. Energi kimia disimpan dalam bentuk glukosa (Gula). Karbon dioksida, air, dan sinar matahari digunakan untuk menghasilkan glukosa, oksigen, dan air. Fotosintesis terjadi dalam dua tahap. Tahap-tahap ini dikenal sebagai tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap.
Itu tahap reaksi ringan terjadi di hadapan cahaya dan terjadi di dalam grana kloroplas. Pigmen utama yang digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia adalah klorofil a. Pigmen lain yang terlibat dalam penyerapan cahaya termasuk klorofil b, xantofil, dan karoten. Pada tahap reaksi cahaya, sinar matahari dikonversi menjadi energi kimia dalam bentuk ATP (molekul yang mengandung energi bebas) dan NADPH (molekul pembawa elektron berenergi tinggi). Kompleks protein dalam membran tilakoid, yang dikenal sebagai fotosistem I dan fotosistem II, memediasi konversi energi cahaya menjadi energi kimia. Baik ATP dan NADPH digunakan dalam tahap reaksi gelap untuk menghasilkan gula.
Itu tahap reaksi gelap juga dikenal sebagai tahap fiksasi karbon atau Siklus Calvin. Reaksi gelap terjadi di stroma. Stroma mengandung enzim yang memfasilitasi serangkaian reaksi yang menggunakan ATP, NADPH, dan karbon dioksida untuk menghasilkan gula. Gula dapat disimpan dalam bentuk pati, digunakan selama pernafasan, atau digunakan dalam produksi selulosa.
Poin Kunci Fungsi Kloroplas
- Kloroplas mengandung klorofil organel ditemukan pada tumbuhan, ganggang, dan cyanobacteria. Fotosintesis terjadi pada kloroplas.
- Klorofil adalah pigmen fotosintesis hijau dalam grana kloroplas yang menyerap energi cahaya untuk fotosintesis.
- Kloroplas ditemukan pada daun tanaman yang dikelilingi oleh sel penjaga. Sel-sel ini membuka dan menutup pori-pori kecil yang memungkinkan pertukaran gas yang diperlukan untuk fotosintesis.
- Fotosintesis terjadi dalam dua tahap: tahap reaksi terang dan tahap reaksi gelap.
- ATP dan NADPH diproduksi dalam tahap reaksi cahaya yang terjadi dalam grana kloroplas.
- Pada tahap reaksi gelap atau siklus Calvin, ATP dan NADPH yang dihasilkan selama tahap reaksi cahaya digunakan untuk menghasilkan gula. Tahap ini terjadi pada stroma tanaman.
Sumber
Cooper, Geoffrey M. "Kloroplas dan Plastida Lainnya." Sel: Suatu Pendekatan Molekuler, Edisi ke-2, Sunderland: Sinauer Associates, 2000,