Kloroplas adalah organel sel yang terdapat pada tumbuhan hijau dan beberapa organisme lain yang dapat melakukan fotosintesis. Fotosintesis adalah proses pengubahan zat anorganik berupa karbondioksida (CO2) dan air (H2O) menjadi zat organik berupa glukosa (C6H12O6) dan oksigen (O2) dengan bantuan cahaya matahari. Dalam proses ini, terjadi transformasi energi dari energi cahaya menjadi energi kimia yang disimpan dalam molekul glukosa. Transformasi energi oleh kloroplas ini sangat penting bagi kehidupan di bumi, karena menyediakan makanan bagi tumbuhan dan makhluk hidup lain yang mengonsumsinya, serta menghasilkan oksigen yang dibutuhkan untuk bernapas.
Struktur Kloroplas
Kloroplas memiliki bentuk seperti kantong pipih yang berukuaran sekitar 2-10 mikrometer. Kloroplas memiliki dua membran luar dan dalam yang mengelilingi ruang antarmembran. Membran dalam membentuk lipatan-lipatan yang disebut tilakoid, yang tersusun menjadi tumpukan yang disebut granum. Di dalam tilakoid terdapat pigmen hijau yang disebut klorofil, yang berfungsi sebagai penangkap energi cahaya. Di antara granum-granum tilakoid terdapat cairan yang disebut stroma, yang mengandung enzim-enzim, DNA, RNA, dan ribosom yang berperan dalam proses fotosintesis.
Proses Transformasi Energi oleh Kloroplas
Proses transformasi energi oleh kloroplas melalui fotosintesis dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang terjadi di dalam tilakoid, sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Berikut adalah penjelasan singkat tentang kedua tahap tersebut:
Reaksi Terang
Reaksi terang adalah tahap pertama dari fotosintesis, yang membutuhkan cahaya matahari sebagai sumber energi. Dalam tahap ini, klorofil menyerap energi cahaya tertentu dari spektrum cahaya matahari dan menggunakannya untuk membentuk molekul ATP (adenosin trifosfat) dan NADPH (nikotinamida adenin dinukleotida fosfat). ATP dan NADPH adalah molekul pembawa energi yang akan digunakan dalam reaksi gelap. Selain itu, reaksi terang juga menghasilkan oksigen (O2) sebagai produk sampingan dari pemecahan molekul air (H2O).
Reaksi terang dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia sebagai berikut:
Reaksi Gelap
Reaksi gelap adalah tahap kedua dari fotosintesis, yang tidak membutuhkan cahaya matahari sebagai sumber energi. Dalam tahap ini, molekul ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang digunakan untuk mengubah molekul karbondioksida (CO2) menjadi molekul glukosa (C6H12O6). Glukosa adalah molekul organik yang menyimpan energi kimia yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk beraktivitas, tumbuh, dan berkembang. Reaksi gelap juga disebut sebagai siklus Calvin, karena mengikuti siklus reaksi yang ditemukan oleh ilmuwan Melvin Calvin.
Reaksi gelap dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia sebagai berikut:
Faktor yang Mempengaruhi Transformasi Energi oleh Kloroplas
Transformasi energi oleh kloroplas melalui fotosintesis dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
- Intensitas cahaya: semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima oleh kloroplas, semakin cepat reaksi terang berlangsung, sehingga semakin banyak ATP dan NADPH yang dihasilkan. Namun, ada batas maksimum intensitas cahaya yang dapat dimanfaatkan oleh kloroplas, karena jika terlalu tinggi, dapat merusak klorofil dan menghambat fotosintesis.
- Suhu: suhu yang optimal untuk fotosintesis adalah sekitar 25-35 derajat Celcius. Jika suhu terlalu rendah, reaksi kimia yang terlibat dalam fotosintesis akan berlangsung lambat. Jika suhu terlalu tinggi, enzim-enzim yang berperan dalam fotosintesis akan terdenaturasi dan kehilangan aktivitasnya.
- Konsentrasi karbondioksida: semakin tinggi konsentrasi karbondioksida yang tersedia, semakin cepat reaksi gelap berlangsung, sehingga semakin banyak glukosa yang dihasilkan. Namun, ada batas maksimum konsentrasi karbondioksida yang dapat dimanfaatkan oleh kloroplas, karena jika terlalu tinggi, dapat menghambat fotosintesis.
Kesimpulan
Transformasi energi oleh kloroplas adalah proses pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia melalui fotosintesis. Fotosintesis terdiri dari dua tahap, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Reaksi terang menghasilkan ATP, NADPH, dan O2, sedangkan reaksi gelap menghasilkan glukosa. Transformasi energi oleh kloroplas dipengaruhi oleh intensitas cahaya, suhu, dan konsentrasi karbondioksida.
Sumber:
(1) Fotosintesis (Proses, Reaksi, Jenis dan Faktor yang Mempengaruhi). https://www.kajianpustaka.com/2020/08/fotosintesis-proses-reaksi-jenis-dan.html.
(2) Fungsi Kloroplas pada Sel Tumbuhan, Struktur, dan Cara Kerjanya – Tirto.ID. https://tirto.id/fungsi-kloroplas-pada-sel-tumbuhan-struktur-dan-cara-kerjanya-gCFs.
(3) Jelaskan proses tranformasi energi oleh klorofil d… – Roboguru. https://roboguru.ruangguru.com/question/jelaskan-proses-tranformasi-energi-oleh-klorofil-dan-oleh-mitokondria-_QU-3HHA7IRH.
(4) Transformasi energi oleh sel yang dilakukan tumbuh… – Roboguru. https://roboguru.ruangguru.com/question/transformasi-energi-oleh-sel-yang-dilakukan-tumbuhan-berupa-fotosintesis-terjadi-pada-_QU-1UK336HZ.
(5) Transformasi Energi oleh Klorofil: Perubahan Bentuk Energi pada Makhluk …. https://kumparan.com/kabar-harian/transformasi-energi-oleh-klorofil-perubahan-bentuk-energi-pada-makhluk-hidup-1wflLsn7obI.