Isi
- Dasar-dasar Kloroplas
- Asal usul Chloroplast
- Definisi tilakoid
- Ruang dan Struktur Thylakoid
- Thylakoids dan Fotosintesis
- Chemiosmosis
Kloroplas adalah organel terikat-membran yang ada pada tanaman hijau dan ganggang. Mereka mengandung klorofil, biokimia yang digunakan oleh tanaman untuk fotosintesis, yang mengubah energi dari cahaya menjadi energi kimia yang mendukung aktivitas tanaman.
Selain itu, kloroplas mengandung DNA dan membantu suatu organisme mensintesis protein dan asam lemak. Mereka mengandung struktur seperti disk, yang merupakan membran yang disebut thylakoids.
Dasar-dasar Kloroplas
Panjang kloroplas sekitar 4 hingga 6 mikron. Klorofil dalam kloroplas membuat tanaman dan ganggang hijau. Selain membran tilakoid, setiap kloroplas memiliki membran luar dan dalam, dan beberapa spesies memiliki kloroplas dengan membran tambahan.
Cairan seperti gel di dalam kloroplas dikenal sebagai stroma. Beberapa spesies alga memiliki dinding sel antara membran dalam dan luar yang terdiri dari molekul yang mengandung gula dan asam amino. Interior kloroplas mengandung berbagai struktur, termasuk DNA plasmid, ruang tylakoid, dan ribosom, yang merupakan pabrik protein kecil.
Asal usul Chloroplast
Ini percaya bahwa kloroplas, dan mitokondria yang agak terkait, dulunya "organisme" mereka sendiri, sehingga untuk berbicara. Para ilmuwan percaya bahwa kadang-kadang dalam sejarah awal kehidupan, organisme mirip bakteri menelan apa yang kita kenal sebagai kloroplas dan memasukkannya ke dalam sel sebagai organel.
Ini disebut "teori endosimbiotik". Teori ini didukung oleh fakta bahwa kloroplas dan mitokondria mengandung DNA mereka sendiri. Ini mungkin "sisa" dari masa ketika mereka adalah "organisme" mereka sendiri di luar sel.
Sekarang, sebagian besar DNA ini tidak digunakan, tetapi beberapa DNA kloroplas sangat penting untuk protein dan fungsi tilakoid. Diperkirakan ada 28 gen dalam kloroplas yang memungkinkannya berfungsi secara normal.
Definisi tilakoid
Thylakoids adalah formasi datar seperti disk yang ditemukan di kloroplas. Mereka terlihat mirip dengan koin yang ditumpuk. Mereka bertanggung jawab untuk sintesis ATP, fotolisis air dan merupakan komponen rantai transpor elektron.
Mereka juga dapat ditemukan dalam cyanobacteria serta di kloroplas tanaman dan alga.
Ruang dan Struktur Thylakoid
Thylakoids mengambang bebas di dalam stroma kloroplas di tempat yang disebut ruang tylakoid. Pada tanaman tingkat tinggi, mereka membentuk struktur yang disebut granum yang menyerupai tumpukan koin setinggi 10 hingga 20. Membran menghubungkan grana yang berbeda satu sama lain dalam pola heliks, meskipun beberapa spesies memiliki grana yang mengambang bebas.
Membran tilakoid terdiri dari dua lapisan lipid yang mungkin mengandung molekul fosfor dan gula. Klorofil tertanam langsung di membran tilakoid, yang membungkus bahan berair yang dikenal sebagai lumen tilakoid.
Thylakoids dan Fotosintesis
Komponen klorofil tilakoid adalah yang memungkinkan terjadinya fotosintesis. Klorofil inilah yang memberi tanaman dan ganggang hijau pewarna hijau. Prosesnya dimulai dengan pemisahan air untuk menciptakan sumber atom hidrogen untuk produksi energi, sementara oksigen dilepaskan sebagai produk limbah. Ini adalah sumber oksigen atmosfer yang kita hirup.
Langkah-langkah selanjutnya menggunakan ion hidrogen, atau proton, bersama dengan karbon dioksida atmosfer untuk mensintesis gula. Sebuah proses yang disebut transport elektron membuat molekul penyimpan energi seperti ATP dan NADPH. Molekul-molekul ini memberdayakan banyak reaksi biokimia organisme.
Chemiosmosis
Fungsi tilakoid lainnya adalah chemiosmosis, yang membantu menjaga pH asam dalam lumen tilakoid. Dalam chemiosmosis, tilakoid menggunakan sebagian energi yang disediakan oleh transpor elektron untuk memindahkan proton dari membran ke lumen. Proses ini memusatkan jumlah proton dalam lumen dengan faktor sekitar 10.000.
Proton ini mengandung energi yang digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP. Enzim ATP synthase membantu konversi ini. Kombinasi muatan positif dan konsentrasi proton dalam lumen tilakoid menciptakan gradien elektrokimia yang menyediakan energi fisik yang diperlukan untuk produksi ATP.