Klorofil: Pengertian, struktur dan fungsi Klorofil, manfaat Klorofil

Apa itu klorofil? Klorofil adalah pigmen hijau yang memberikan sebagian besar warna pada tanaman dan memungkinkan mereka untuk melakukan proses fotosintesis. Secara kimia, klorofil memiliki beberapa bentuk yang sama, masing-masing berisi struktur cincin yang kompleks dan ekor hidrokarbon yang panjang. Struktur molekul klorofil mirip dengan yang dari bagian heme pada hemoglobin, kecuali bahwa yang terakhir mengandung zat besi di tempat magnesium.

Dalam sel-sel fotosintesis pada tanaman, klorofil berada dalam kloroplas-kecil, bulat, badan protoplasma padat yang berisi grana, atau disk, di mana molekul klorofil berada. Sebagian besar bentuk klorofil menyerap cahaya di bagian merah dan biru-violet dari spektrum cahaya tampak; bagian hijau tidak diserap dan tercermin, memberikan klorofil warna yang khas. Klorofil f menyerap panjang gelombang yang mendekati inframerah yang sedikit di luar bagian merah dari spektrum cahaya tampak.

Klorofil cenderung untuk menutupi kehadiran warna pada tanaman dari zat lain, seperti karotenoid. Ketika jumlah klorofil berkurang, warna lain menjadi jelas. Efek ini dapat dilihat paling dramatis setiap musim gugur ketika daun pohon mengalami “pergiliran warna.”

Pengertian Klorofil

Klorofil adalah pigmen atau senyawa kimia yang menyerap dan memantulkan panjang gelombang cahaya tertentu. Klorofil ditemukan di dalam sel-sel dalam membran tilakoid organel yang disebut kloroplas.

Pigmen seperti klorofil berguna untuk tanaman dan autotrof lainnya, yang merupakan organisme yang menciptakan energinya dengan mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi kimia.

Peran utama klorofil adalah menyerap energi cahaya untuk digunakan dalam proses yang disebut fotosintesis – proses di mana tanaman, ganggang, dan beberapa bakteri mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi kimia.

Apakah Fungsi Klorofil

Fungsi klorofil pada tumbuah adalah untuk menyerap cahaya dan mentransfer melalui tumbuah selama fotosintesis. Klorofil dalam tumbuah ditemukan di tilakoid pada kloroplas. Klorofil menggunakan sinar matahari untuk membuat gula. Ini adalah zat kunci dalam kloroplas, yang merupakan sentra dengan produksi pangan dari sel tumbuah. Sinar matahari mengenai kloroplas pada tumbuah diserap oleh klorofil dan kemudian digabungkan dengan karbon dioksida dan air untuk membuat glukosa, atau gula. Proses ini juga menciptakan oksigen, yang digunakan hewan dalam respirasi mereka sendiri.

Mitokondria kemudian menggunakan gula yang dihasilkan oleh klorofil untuk mengubahnya menjadi energi yang dapat digunakan oleh tumbuah. Stroma mengatur asupan karbon dioksida dari tumbuhan, yang sangat penting untuk seluruh proses. Klorofil juga bukan satu-satunya struktur yang menggunakan cahaya. Alga memiliki phycoerythrin, dan ganggang coklat menggunakan fucoxanthin.

Fungsi klorofil

Klorofil menyerap semua warna sinar matahari selain hijau, itulah sebabnya mereka tampak hijau oleh mata manusia. Cahaya hijau adalah apa yang direfleksikan. Daun perlahan kehilangan klorofil mereka selama musim gugur karena pohon menutup proses fotosintesis karena tidak akan ada sinar matahari yang cukup untuk menyelesaikan proses, dan mereka harus menghemat energi. Saat hijau dari klorofil memudar, bagian kuning dan oranye yang berada di sepanjang daun kemudian terlihat karena makanan yang disimpan di daun.

Klorofil dalam Biosintesis Gula

Tumbuhan menggunakan kedua bentuk klorofil untuk mengumpulkan energi dari cahaya. Klorofil terkonsentrasi di membran tilakoid kloroplas. Kloroplas adalah organel tempat fotosintesis berlangsung. Tilakoid adalah kantung membran kecil, ditumpuk satu sama lain. Tertanam dalam membran ini adalah berbagai protein yang mengelilingi klorofil. Protein ini bekerja bersama untuk mentransfer energi dari cahaya, melalui klorofil, dan ke dalam ikatan ATP – molekul pemindahan energi sel. ATP kemudian dapat digunakan dalam siklus Calvin, atau siklus gelap, untuk membuat gula.

Serangkaian protein yang mentransfer energi dari cahaya dan menyalurkannya ke dalam sintesis gula dikenal sebagai sistem foto. Seluruh proses, baik siklus terang dan gelap bersama-sama, dikenal sebagai fotosintesis, dan terjadi pada tanaman, ganggang, dan beberapa bakteri. Organisme ini menyerap karbon dioksida (CO2), air (H2O) dan sinar matahari untuk menghasilkan glukosa. Mereka dapat menggunakan glukosa ini dalam proses respirasi seluler untuk membuat ATP, atau mereka dapat menggabungkan glukosa menjadi molekul yang lebih kompleks untuk disimpan.

Klorofil dalam produksi oksigen

Produk sampingan dari fotosintesis adalah oksigen. Tumbuhan dapat menggunakan oksigen ini dalam respirasi sel, tetapi mereka juga melepaskan kelebihan oksigen ke udara. Oksigen ini memungkinkan banyak non-tanaman untuk menjalani respirasi juga, dengan demikian mendukung kehidupan di Bumi. Oksigen diproduksi di bagian pertama dari siklus cahaya fotosintesis. Tumbuhan membelah molekul air untuk menghasilkan elektron, ion hidrogen, dan oksigen diatomik (O2). Elektron memasok rantai transpor elektron yang menggerakkan produksi ATP. Oksigen dilepaskan ke udara. Dengan cara ini, semua oksigen yang kita hirup diproduksi.

Peran Klorofil pada Tumbuhan

Selain memberi tanaman warna hijau, klorofil sangat penting untuk fotosintesis karena membantu menyalurkan energi sinar matahari menjadi energi kimia. Dengan fotosintesis, klorofil menyerap energi dan kemudian mengubah air dan karbon dioksida menjadi oksigen dan karbohidrat. Proses fotosintesis mengubah energi matahari menjadi bentuk yang dapat digunakan untuk tanaman, dan hewan yang memakannya, membentuk dasar dari beberapa rantai makanan.

Fungsi klorofil dalam fotosintesis

Fotosintesis didefinisikan sebagai proses foto-kimia di mana karbohidrat disintesis dari bahan baku seperti karbon dioksida dan air. Ini terjadi dalam 2 langkah: reaksi terang dan reaksi gelap.

Reaksi terang membutuhkan cahaya. Energi foton di bawah sinar matahari digunakan untuk fotolisis atau pemecahan H2O, menghasilkan produksi ATP dan NADPH2, daya pereduksi.

Reaksi gelap tidak membutuhkan cahaya. Ini hanya melibatkan pengurangan CO2 menjadi glukosa (C6H12O6), terjadi dalam serangkaian langkah yang dikendalikan oleh berbagai enzim. Ini tidak dapat terjadi tanpa adanya cahaya karena tergantung pada produk akhir dari reaksi cahaya, yaitu ATP dan NADPH2, meskipun tidak memerlukan cahaya secara langsung.

Kita telah melihat bahwa seluruh proses fotosintesis, yang terjadi dalam serangkaian langkah, tidak dapat terjadi tanpa adanya cahaya. Pigmen klorofil memiliki peran penting dalam menjebak sinar matahari yang mutlak diperlukan untuk proses fotosintesis.

Manfaat Klorofil

Karena klorofil, semua kehidupan di Bumi adalah mungkin. Manfaat pertama klorofil adalah gula, diproduksi melalui proses ATP yang digerakkan oleh klorofil. Tanaman, sebagai produsen utama, menghasilkan dasar rantai makanan. Semua organisme lain dalam rantai makanan bergantung pada gula yang diciptakan tanaman untuk menopang kehidupan.

Sementara predator teratas dalam rantai makanan mungkin tidak pernah makan satu tanaman pun, mereka pasti memakan herbivora. Herbivora ini hanya memakan tanaman, dan tumbuh serta menciptakan otot dengan mencerna dan memanfaatkan nutrisi tanaman. Akumulasi nutrisi ini di alam tidak akan mungkin terjadi tanpa klorofil.

Manfaat kedua yang disadari oleh semua organisme adalah oksigen. Sementara klorofil tidak menghasilkan oksigen secara langsung, klorofil dan kompleks protein itu terkait dengan transfer elektron ke molekul seperti ATP dan NADPH, yang dapat menyimpan energi dalam ikatan.

Kebutuhan akan elektron untuk menggerakkan proses ini menyebabkan molekul air terpecah, menghasilkan oksigen. Oksigen ini dilepaskan ke atmosfer. Tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, menghasilkan semua oksigen di atmosfer. Semua hewan lain, dan sebagian besar tanaman, membutuhkan oksigen ini untuk bertahan hidup.

Struktur kimia Klorofil

Klorofil banyak jenisnya, tetapi semuanya ditentukan oleh adanya cincin kelima di luar empat cincin mirip pirol. Sebagian besar klorofil diklasifikasikan sebagai klorin, yang direduksi kerabatnya menjadi porfirin (ditemukan dalam hemoglobin). Mereka berbagi jalur biosintetik umum sebagai porfirin, termasuk prekursor uroporphyrinogen III. Tidak seperti heme, yang memiliki zat besi di pusat cincin tetrapirol, klorofil mengikat magnesium. Untuk struktur yang digambarkan dalam artikel ini, beberapa ligan yang melekat pada pusat Mg2 dihilangkan untuk kejelasan. Cincin klorin dapat memiliki berbagai rantai samping, biasanya termasuk rantai phytol yang panjang. Bentuk yang paling banyak didistribusikan di tanaman darat adalah klorofil a. struktur klorofil

Biosintesis klorofil

Pada tanaman, klorofil dapat disintesis dari suksinil-KoA dan glisin, meskipun prekursor langsung untuk klorofil a dan b adalah protochlorophyllide. Pada tumbuhan Angiosperma, langkah terakhir, konversi protochlorophyllide menjadi klorofil, bergantung pada cahaya dan tanaman semacam itu pucat (terurai) jika tumbuh dalam kegelapan. Tumbuhan non-vaskular dan ganggang hijau memiliki enzim tambahan yang tidak tergantung cahaya dan tumbuh hijau bahkan dalam kegelapan.

Klorofil sendiri terikat dengan protein dan dapat mentransfer energi yang diserap ke arah yang diperlukan. Protochlorophyllide sebagian besar terjadi dalam bentuk bebas dan, dalam kondisi cahaya, bertindak sebagai fotosensitizer, membentuk radikal bebas yang sangat beracun. Oleh karena itu, tanaman memerlukan mekanisme yang efisien untuk mengatur jumlah prekursor klorofil. Dalam angiospermae, ini dilakukan pada langkah asam aminolevulinic (ALA), salah satu senyawa antara dalam jalur biosintesis. Tumbuhan yang diberi makan oleh ALA mengakumulasi tingkat protochlorophyllide yang tinggi dan beracun; begitu pula mutan dengan sistem regulasi yang rusak.

Klorosis adalah suatu kondisi di mana daun menghasilkan klorofil yang tidak mencukupi, menjadikannya kuning. Klorosis dapat disebabkan oleh kekurangan zat besi – disebut klorosis besi – atau karena kekurangan magnesium atau nitrogen. PH tanah terkadang berperan dalam klorosis yang disebabkan oleh nutrisi; banyak tanaman diadaptasi untuk tumbuh di tanah dengan tingkat pH spesifik dan kemampuan mereka untuk menyerap nutrisi dari tanah dapat bergantung pada hal ini. Klorosis juga dapat disebabkan oleh patogen termasuk virus, bakteri dan infeksi jamur, atau serangga penghisap getah.

Klorofil: Pengertian, struktur dan fungsi Klorofil, manfaat Klorofil
Klorofil: Pengertian, struktur dan fungsi Klorofil, manfaat Klorofil 1

Apa itu klorofil? Klorofil adalah pigmen hijau yang memberikan sebagian besar warna pada tanaman dan memungkinkan mereka untuk melakukan proses fotosintesi

Editor's Rating:
5

One Comment

  • Sangat membantu

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *