kloroplas

KEHIDUPAN TINGKAL SEL

Nama               : Selly Nalafradiany Susandoro

NIM                : 12030654060

Kelas               : Pendidikan Sains B

Jawaban :

1.      Kloroplas tersusun atas bagian-bagian sebagai berikut:

a.      Membran Kloroplas

Seperti mitokondria, tiap kloroplas dikelilingi membran ganda yang mengatur lalu lintas molekul keluar masuk kloroplas. Membran itu berupa membran luar dan dalam. Setiap membran mengandung banyak antena penangkap cahaya dan berhubungan dengan pembawa electron dan hidrogen. Membran luar memiliki lipatan yang sangat sedikit bila dibandingkan dengan membran dalam. Membran luar bersifat permeabel, berguna untuk melewatkan molekul-molekul kurang dari 10 kilodalton tanpa selektivitas. Membran ini berkesinambungan dan bersifat agak rapuh. Membrane dalam berfungsi membentuk lamella dan berguna sebagai penghalang permeabilitas kloroplas, mengandung erienase yang mengatur gerakan zat-zat metabolik keluar masuk dengan transport aktif.

b.      Stroma

Stroma merupakan cairan kloroplas yang berguna untuk menyimpan hasil fotosintesis dalam bentuk pati. Stroma granular berisi beragam partikel. Mikrograf elektron mempertunjukkan sejumlah granula osmiofilik dan kelompok struktur ellipsodial disebut pusat stroma. Pada stroma terdapat untai DNA dan partikel yang terlihat seperti ribosom. Stroma merupakan tempat terjadinya reaksi gelap (Siklus Calvin).

c.       Grana

Grana merupakan bentuk jamak dari granum, artinya, grana tersusun atas granum-granum. Tumpukan granum tersusun atas beberapa tilakoid. Satu granum dengan granum yang lain dihubungkan dengan lamela tilakoid. Sedangkan, grana dan stroma dihubungkan dengan lamela sroma. Grana berukuran 0,3-2,7. Pada suatu kloroplas dapat dijumpai 40-60 grana tersebar dalam matriks kloroplas.

d.      Tilakoid

Membran tilakoid yang berdekatan dari tilakoid tetangga dalam tiap-tiap grana membentuk layer tebal disebut lamella grana. Jumlah tilakoid pada tiap spesies berbeda. Tilakoid merupakan struktur cakram bertumpuk-tumpuk, yang terbentuk dari pelipatan membran dalam kloroplas, dan berfungsi menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia.

2.      Perbedaan Thylakoid kecil dan Thylakoid besar :

Thylakoid kecil : lamela dalam kloroplas tumbuhan tinggi tersusun membentuk kantung-kantung berbentuk cawan.

Thylakoid besar : percabangan yang dibentuk dari thylaoid kecil yang melebar secara radial

3.      Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang dan jaringan pagar. Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandung pigmen hijau klorofil. Pigmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam menyerap energi matahari.

4.      Stroma (cairan kloroplas) berfugsi untuk menyimpan hasil fotosintesis dalam bentuk pati (amilum)

5.      Kloroplas sebagai organela pembangkit tenaga mempunyai dua fungsi utama, yaitu mensintesis energi berupa ATP dan NADPH melalui jalur fosforilasi dan metabolisme karbon melalui fotosintesis

a.      Jalur fosfolrilasi

reaksi yang diinduksi oleh cahaya dalam fotosintesis menghasilkan dua produk, yaitu ATP dan NADPH. Pembentukan ATP disebut fotofosforilasi. NADPH dihasilkan dalam proses yang sering disebut sebagai reducingpower. Kedua macam hasil ini penting untuk reaksi asimilasi karbon. Reaksi yang diinduksi cahaya, secara bersamaan dikenal dengan reaksi terang, berlangsung di dalam tilakoid. Dalam reaksi ini, aliran elektron berpasangan dengan sintesis ATP. Dua sistem fotokimia berperan dalam reaksi terang.

b.      Metabolisme karbon

Reaksi terang dalam fotosintesis menghasilkan ATP dan koenzim NADPH yang mempunyai banyak fungsi dalam proses metabolisme di dalam sel, terutama dalam penyediaan energi untuk pembentukan ikatan C – C dan mereduksi karbondioksida yang diikat menjadi karbohidrat. Jadi pengikatan CO2 dapat berjalan tanpa bergantung reaksi terang.

6.      Reaksi kimia sederhana dari fotosintesis :

6CO₂ + 6H₂O + cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

7.      Membran tilakoid mengandung lipida kurang lebih 50%, dan kurang dari 10% diantaranya fosfolipida. Lipida yang khas bagi klorofil adalah galaktolipida dan sulfolipida, yang masing-masing 45% dan 4% dari total lipida. Selain itu terdapat molekul-moeku lipida seperti klorofil, karotenoid dan plastokuinon. Jumlah klorofil kurang lebih 20% dari lipida membran tilakoid.

8.

No		Reaksi terang	Reaksi gelap
1	Tujuan	untuk menghasilkan molekul reaksi tinggi yaitu ATP dan NADPH untuk yang kemudian akan digunakan pada reaksi gelap	untuk menghasilkan gula 3 – C yang nantinya akan diubah menjadi pati dan sukrosa yang dibutuhkan untuk kataboisme
2	Bahan dasar/ substrat	energi dari sinar matahari, klorofil bersama-sama dengan protein dan molekul organik berukuran kecil lainnya	ATP dan NADPH hasil dari reaksi terang, CO2 dari udara bebas.
3	Tempat terjadinya	Di grana	Di stroma
4	Proses reaksi kimia	2 H2O           2 NADPH2 + O2	6CO2 + 6 Akseptor + 18 ATP + 12 NADPH       C6H12O6 + 18 adp + p +12 NADPH
5	Hasil reaksi	ATP, NADPH dan CO2	glukosa/ C6H12O6

sifat protoplasma

PROTOPLASMA

A.  Sifat-sifat Protoplasma

Protopasma merupakan bagian yang hidup dari sel, mempunyau bentuk seperti cairan kental yang ditemukan pertama kali oleh Durjadin, pada tahun 1835. Protoplasma merupakan suatu koloid yang bersifat polifastik. Pada dasarnya terdiri ari air dengan berbagai tingkat ketercairan dan mengandung bahan baik yang larut maupun tak larut. Sebagaimana sistem koloid yang lain, maka protoplasma dapat berubah dari fase sol menjadi fase gel. Suatu kejadian pada massa yang sama dari protoplasma, hanya satu yang berbentuk seperti agar-agar sedangkan fase yang lain lebih cair. Didlam koloid terlarut partikel-partikel dengan ukuran diameter antara 0,001 μ- 0,1 μ. Jika partikel-partikel yang terlarut ukurannya lebih besar dari ukuran partikel koloid, maka disebut suspensi dan jika lebih kecil disebut larutan. Di dalam protoplasma terdapat sejumlah vakuola-vakuola kecil dengan cairan didalamnya. Oleh karena itu protoplasma tampak sebagai koloid dibandingkan dengan larutan, emulsi dan gel.

Sebagai koloid, sitoplasma memiliki sifat-sifat antara lain:

1.      Tak tersaring

Partikel-partikel yang tersebar di dalam protoplasma dalam bentuk koloid tidak dapat dipisahkan dari fase selanjutnya dengan menggunakan kertas saring pada umumnya.

2.      Memperlihatkan efek tyndall

Efek tyndal adalah suatu proses pemendaran cahaya bila suatu koloid dikenai seberkas cahaya. Efek ini dikemukakan oleh John Tyndall, ahli fisika berkebangsaan Inggris. Partikel dalam sistem koloid dapat berupa molekul atau ion yang berukuran cukup besar akan menghamburkan cahaya ke segala arah. Partikel-partikel yang tersebar dalam protoplasma dapat memantulkan cahaya yang mengenai partikel tersebut. Akibatnya, apabila protoplasma disorot dengan seberkas cahaya, maka tampak cahaya tersebut menembus larutan/massa protoplasma tersebut. Contoh efek Tyndall adalah ketika tabung kiri berwarna kuning adalah larutan, sedang sebelah kanan adalah koloid. Seberkas cahaya akan memendar bila dilewatkan pada suatu larutan koloid. Di lingkungan kita sering terjadi efek Tyndall, diantaranya :

1.      Terjadinya warna biru di langit pada siang hari dan warna merah atau jingga di langit pada saat matahari terbenam di ufuk barat.

2.      Sorot lampu proyektor di gedung bioskop akan tampak jelas ketika ada asap rokok.

3.      Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut.

4.      Berkas sinar matahari yang melalui celah daun pepohonan pada pagi hari yang berkabut.

3.      Memperlihatkan gerak Brown

Karena adanya aktivitas kinetik, menyebabkan partikel-partikel yang berada di dalam protoplasma tersebar dengan arah tak beraturan dengan cara membombardir molekul-molekul pelarut. Gerak Brown yaitu gerak dari molekul-molekul protoplasma yang tidak beraturan yang disebabkan oleh adanya molekul air. Gerak ini diteliti oleh Robert Brown (1827), seorang ahli Botani bangsa Skotlandia di dalam larutan koloid.

Molekul-molekul (partikel) pada sistem koloid protoplasma bergerak secara zig-zag (gerak Brown (1872)). Gerak Brown tergantung pada besarnya partikel dan suhu protoplasma. Gerak Brown ini biasanya terjadi dalam larutan koloidal dan gerakannya tergantung pada temperatur dan ukuran partikel.

Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.

Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

4.      Memperlihatkan viskositas

                 Sebagai sistem koloid, protoplasma memiliki tegangan permukaan. Tegangan permukaan berubah-ubah tergantung dari kekentalannya dan suhu. Pada suhu yang tinggi, protoplasma mempunyai viskositas rendah. Secara fisis, protoplasma mempunyai viskositas yang bervariasi, tergantung pada ukuran serta densitas (kepadatan) partikel yang ada di dalamnya. Viskositas protoplasma pada suatu bagian sel dapat berbeda dari bagian yang lain. Keadaan ini dapat dilihat antara lain pada sel ameba. Bagian luar sitoplasma ameba (ektoplasma) mempunyai viskositas yang lebih tinggi daripada bagian dalam (endoplasma). Hal ini memungkinkan ameba dapat bergerak menggunakan kaki semu atau pseudopodia.

Komponen utama dari protoplasma (sel) adalah air maka sifat-sifat protoplasmajuga tidak jauh berbeda dari sifat-sifat air, baik sifat fisika maupun sifat kimia. Oleh karena itu, pada bagian ini akan diuraikan beberapa sifat fisika dan sifat kimia, meliputi kapasitas panas, panas penguapan, dan viskositas (kekentalan), serta sifatnya sebagai molekul bipolar.

Kapasitas panas dapat didefinisikan sebagai banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram air setinggi 1^oC. Kapasitas panas air relative tinggi. Hal tersebut berarti bahwa untuk menaikkan suhu air setinggi 1^oC diperlukan panas atau kalor dari lingkungan dalam jumlah relative besar. Sebaliknya, jika suhu air turun 1^oC, panas/kalor dalam jumlah relative besar akan dilepaskan ke lingkungannya. Kapasitas panas yang relative tinggi tersebut menyebabkan air sulit mengalami perubahan suhu. Sifat yang demikian ternyata sangat penting untuk menjaga kestabilan suhu. Oleh karena itu, lingkungan akuatik dan tubuh hewan (yang sebagian besar terdiri dari air) sulit mengalami perubahan suhu.

                 Panas penguapan dapat didefinisikan sebagai jumlah panas/energi yang diperlukan untuk mengubah cairan menjadi gas pada suhu yang sama. Hal ini berarti bahwa perubahan air dari fase cair ke fase gas/uap memerlukan sejumlah panas. Sifat air yang demikian sangat penting bagi hewan karena member peluang untuk menurunkan suhu tubuh mereka melalui penguapan atau dengan mekanisme berkeringat. Untuk lebih memahami penjelasan tersebut, coba ingat keadaan tubuh kita saat berolah raga. Pada saat berolah rag, suhu tubuh kita meningkat dan keringat pun keluar dari kelenjarnya, lalu membasahi kulit. Panas tubuh yang berlebihan akan diserap oleh keringat. Semakin lama menempel di kulit,keringat semakin banyak menyerap panas dari tubuh, hingga akhirnya menguap. Selanjutnya suhu tubuh kembali ke keadaan semula (normal kembali).

                 Viskositas dapat diartikan sebagai kekentalan. Sebenarnya istilah kekentalan tidak dapat mengartikan istilah viskositas secara tepat, tetapi istilah itulah yang paling mendekati makna sebenarnya. Karena viskositasnya relative rendah, air mudah mengalir ke seluruh bagian ruang antar sel di dalam tubuh hewan. Kandungan air yang cukup tinggi dalam darah/cairan tubuh hewan menyebabkan aliran darah berlangsung lancar.

                 Dari susunan molekul, air mempunyai kutub elektro positif dan elektro negative sehingga disebut molekul dwipolar atau bipolar. Keadaan dwipolar pada molekul air memberi peluang terjadinya tarik-menarik antar sesamanya, yaitu antara kutub elektro positif dari suatu molekul air dan kutub negative dari molekul air yang lain. Hal ini menyebabkan terbentuknya suatu ikatan kimia yang dinamakan ikatan hydrogen.

5.      Kemampuan menggumpal (koagulasi)

Partikel-partikel yang tersebar dalam protoplasma mempunyai muatan yang sama, akibat dari saling tolak yang berkelanjutan menyebabkan partikel-partikel tidak dapat mengendap dan keadaan ini mempertahankan stabilitas koloid. Jika ion atau partikel dibuat berlawanan muatan listriknya, akibatnya akan bersifat netral, akibat selanjutnya partikel-partikel dalam sistem koloid akan menggumpal. Proses penggumpalan dan pengendapan ini disebut koagulasi. Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan.  Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi disebabkan hilangnya kestabilan untuk mempertahankan partikel-partikel agar tetap tersebar di dalam medium pendispersinya. Koagulasi dapat dilakukan secara mekanis, fisis dan kimia

1.      Mekanik, menggumpalkan koloid dengan pemanasan, pengadukan, dan pendinginan. Proses ini akan mengurangi air atau ion di sekeliling koloid sehingga koloid akan mengendap. Contohnya : protein, agar-agar dalam air akan menggumpal bila didinginka.

2.      Fisis. Contohnya : penggunakan alat cottrel. Alat Cottrel biasanya dipakai pada cerobong asap di industri-industri besar, untuk menggumpalkan asap dan debu. Hal ini bertujuan untuk mengurangi pencemaran asap dan debu yang berbahaya. Caranya dengan melewatkan asap atau debu pada Cottrel sebelum keluar dari cerobong pabrik. Alat ini terdiri dari dua pelat elektrode listrik bertegangan tinggi. Bila sudah jenuh elektrode tersebut dibersihkan. 

3.      Kimia

Cara ini dilakukan dengan penambahan zat elektrolit ke dalam koloid. Contohnya :

b.      Proses pengolahan karet dari bahan mentah (lateks) dengan menambahkan asam formiat atau cuka.

c.       Pembentukan delta di muara sungai

d.      Proses penjernihan air dengan menambahkan tawas. Tawas digunakan untuk menggumpalkan partikel koloid dalam air.

Anoname. 2012. Viskositas Plasma Sel. (online). http://www.generasibiologi.com/2012/08/vikositas-plasma-sel.html diakses pada tanggal 28 September 2014 pukul 10.15 WIB

Anoname. 2013. Strukutur dan Fungsi Sel. (online). http://biologimaniak.blogspot.com/2013/05/struktur-dan-fungsi-sel.html diakses pada tanggal 28 September 2014 pukul 10.00 WIB

Books.google.co.id

Budiono, Djoko J.2007.Sel dan Protopasma, Membran Plasma, Sistem Membran Dalam.Surabaya

Mahabbah, Nurani. 2009. Koloid Suspensi Larutan Kimia. (online) http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/05/16/koloid-suspensi-larutan-kimia/ diakses pada tanggal 26 September 2014 pukul 20.30 WIB

Nova. 2011. Biologi Sel Protoplasma. (online). http://ekologihewan-nova.blogspot.com/2011/12/biologi-sel-protoplasma.html diakses pada tanggal 28 September 2014 pukul 18.41 WIB

Suparno, Gatot, dkk. 2012. Kehidupan Tingkat Sel. Surabaya : Unipress