Kloroplas adalah sejenis plastid atau plastid
Apa itu plastida atau plastida?
plastid atau plastida adalah kelompok sel dengan semi orgánulas berbagai fungsi. Mereka ditemukan dalam sel alga, lumut, pakis, gymnospermae, dan angiospermae. Plastida yang paling menonjol adalah kloroplas, yang bertanggung jawab untuk fotosintesis dalam sel tumbuhan.
Menurut morfologi dan fungsinya, ada berbagai macam plastida: kromoplas, leukoplas, amiloplas, etioplas, oleoplas, dan lain-lain. Kromoplas berspesialisasi dalam menyimpan pigmen karotenoid, amiloplas menyimpan pati, dan plastida yang tumbuh dalam gelap disebut etioplas.
Anehnya, plastida telah dilaporkan pada beberapa cacing parasit dan pada moluska laut tertentu.
Karakteristik plasti
Hadir dalam sel tumbuhan
Plastida atau plastida adalah organel yang ada dalam sel tumbuhan yang ditutupi oleh membran lipid ganda. Mereka memiliki genom sendiri, konsekuensi dari asal endosimbiotik mereka.
Diperkirakan bahwa sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu sel proto-eukariotik menelan bakteri fotosintetik, sehingga memunculkan garis keturunan eukariotik.
Garis plastid
Secara evolusioner, tiga garis plastida dapat dibedakan: glaucophytes, garis keturunan ganggang merah (rhodoplasts) dan garis keturunan ganggang hijau (kloroplas). Garis keturunan hijau memunculkan plastida dari alga dan tumbuhan .
Materi genetik
Materi genetik memiliki 120 hingga 160 kb – pada tumbuhan tingkat tinggi – dan diatur dalam molekul DNA pita ganda tertutup dan melingkar .
Interkonversi
Salah satu karakteristik yang paling mencolok dari organel ini adalah kemampuannya untuk saling berkonversi. Perubahan ini terjadi berkat adanya rangsangan molekuler dan lingkungan. Misalnya, ketika ethioplast menerima sinar matahari, ia mensintesis klorofil dan menjadi kloroplas.
Berbagai fungsi
Selain fotosintesis, plastida memenuhi berbagai fungsi: sintesis lipid dan asam amino, penyimpanan lipid dan pati, fungsi stomata , pewarnaan struktur tanaman seperti bunga dan buah, dan persepsi gravitasi.
Struktur plastik
Semua plastida dikelilingi oleh membran lipid ganda dan di dalamnya memiliki struktur membran kecil yang disebut tilakoid, yang dapat meluas jauh pada jenis plastida tertentu.
Strukturnya tergantung pada jenis plastid, dan masing-masing varian akan dijelaskan secara rinci di bagian selanjutnya.
Jenis-jenis plastida
Beberapa jenis plastos
Ada serangkaian plastida yang memenuhi fungsi berbeda dalam sel tumbuhan. Namun, batas antara masing-masing jenis plastid tidak terlalu jelas, karena ada interaksi yang signifikan antara struktur dan ada kemungkinan interkonversi.
Demikian pula, ketika membandingkan jenis sel yang berbeda, ditemukan bahwa populasi plastid tidak homogen. Di antara tipe dasar plastida yang ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi adalah sebagai berikut:
Proplastida
Mereka adalah plastida yang belum berdiferensiasi dan bertanggung jawab untuk menghasilkan semua jenis plastida. Mereka ditemukan di meristem tanaman, baik di akar maupun di batang. Mereka juga dalam embrio dan jaringan muda lainnya.
Mereka adalah struktur kecil, panjang satu atau dua mikrometer dan tidak mengandung pigmen apapun. Mereka memiliki membran tilakoid dan ribosom mereka sendiri . Di dalam biji, proplastidia mengandung butiran pati, yang menjadi sumber cadangan penting bagi embrio.
Jumlah proplastidia per sel bervariasi, dan antara 10 dan 20 struktur ini dapat ditemukan.
Distribusi proplastidia dalam proses pembelahan sel sangat penting untuk berfungsinya meristem atau organ tertentu dengan benar. Ketika pemisahan tidak merata terjadi dan sel tidak menerima plastida, itu ditakdirkan untuk kematian yang cepat.
Oleh karena itu, strategi untuk memastikan pembagian plastida yang merata ke sel anakan adalah dengan merata di sitoplasma sel.
Demikian pula, proplastidia harus diwarisi oleh keturunan dan hadir dalam pembentukan gamet.
Kloroplas
Kloroplas adalah plastida sel tumbuhan yang paling menonjol dan mencolok. Bentuknya lonjong atau bulat dan jumlahnya biasanya bervariasi antara 10 dan 100 kloroplas per sel, meskipun bisa mencapai 200.
Panjangnya 5 sampai 10 m dan lebarnya 2 sampai 5 m. Mereka terletak terutama di daun tanaman, meskipun mereka dapat ditemukan di batang, tangkai daun, kelopak yang belum matang, antara lain.
Kloroplas berkembang dalam struktur tumbuhan yang tidak berada di bawah tanah, dari proplastidia. Perubahan yang paling mencolok adalah produksi pigmen, untuk mengambil warna hijau yang khas dari organel ini.
Seperti plastida lainnya, mereka dikelilingi oleh membran ganda dan di dalamnya mereka memiliki sistem membran ketiga, tilakoid, tertanam di stroma.
Tilakoid adalah struktur berbentuk cakram yang ditumpuk menjadi biji-bijian. Dengan demikian, kloroplas secara struktural dapat dibagi menjadi tiga kompartemen: ruang antara membran, stroma, dan lumen tilakoid.
Seperti pada mitokondria, pewarisan kloroplas dari orang tua ke anak terjadi oleh salah satu orang tua (uniparental) dan mereka memiliki materi genetik sendiri.
Fitur
Dalam kloroplas, proses fotosintesis terjadi, yang memungkinkan tanaman menangkap cahaya dari matahari dan mengubahnya menjadi molekul organik. Faktanya, kloroplas adalah satu-satunya plastida yang memiliki kemampuan fotosintesis.
Proses ini dimulai di membran tilakoid dengan fase cahaya, di mana kompleks enzim dan protein yang diperlukan untuk proses tersebut berlabuh. Tahap akhir fotosintesis, atau fase gelap, terjadi di stroma.
Amiloplas
Amiloplas mengkhususkan diri dalam penyimpanan butir pati. Mereka sebagian besar ditemukan di jaringan cadangan tanaman, seperti endosperma dalam biji dan umbi-umbian.
Kebanyakan amiloplas terbentuk langsung dari protoplas selama perkembangan organisme. Secara eksperimental, pembentukan amiloplas telah dicapai dengan mengganti auksin fitohormon dengan sitokinin, menyebabkan pengurangan pembelahan sel dan menginduksi akumulasi pati.
Plastida ini adalah reservoir untuk berbagai macam enzim, mirip dengan kloroplas, meskipun mereka tidak memiliki klorofil dan mesin fotosintesis.
Persepsi gravitasi
Amiloplas terkait dengan respons terhadap sensasi gravitasi. Di akar, sensasi gravitasi dirasakan oleh sel-sel columella.
Dalam struktur ini adalah statolit, yang merupakan amiloplas khusus. Organel ini terletak di bagian bawah sel columella, menunjukkan rasa gravitasi.
Posisi statolit memicu serangkaian sinyal yang mengarah pada redistribusi hormon auksin, menyebabkan pertumbuhan struktur yang mendukung gravitasi.
Butiran pati
Pati adalah polimer semi-kristal yang tidak larut yang terdiri dari unit glukosa berulang, menghasilkan dua jenis molekul, amilopeptin dan amilosa.
Amilopeptin memiliki struktur bercabang, sedangkan amilosa adalah polimer linier dan mereka terakumulasi dalam banyak kasus dalam proporsi 70% amilopeptin dan 30% amilosa.
Granula pati memiliki struktur yang cukup terorganisir, terkait dengan rantai amilopeptin.
Dalam amiloplas yang dipelajari dari endosperma serealia, diameter butiran bervariasi dari 1 hingga 100 m, dan dimungkinkan untuk membedakan antara butiran besar dan kecil yang umumnya disintesis dalam amiloplas yang berbeda.
Kromoplas
Kromoplas adalah plastida yang sangat heterogen yang menyimpan berbagai pigmen pada bunga, buah, dan struktur berpigmen lainnya. Juga, ada vakuola tertentu dalam sel yang dapat menyimpan pigmen.
Dalam angiospermae perlu memiliki beberapa mekanisme untuk menarik hewan yang bertanggung jawab untuk penyerbukan; karena alasan ini, seleksi alam menyukai akumulasi pigmen yang cerah dan menarik di beberapa struktur tanaman.
Kromoplas umumnya berkembang dari kloroplas selama proses pematangan buah, di mana buah hijau mengambil warna khas dari waktu ke waktu. Misalnya, tomat mentah berwarna hijau dan saat matang berwarna merah cerah.
Pigmen utama yang terakumulasi dalam kromoplas adalah karotenoid, yang bervariasi dan dapat memberikan warna yang berbeda. Karoten berwarna oranye, likopen berwarna merah, dan zeaxanthin serta violaxanthin berwarna kuning.
Pewarnaan akhir dari struktur ditentukan oleh kombinasi pigmen tersebut.
Oleoplas
Plastida juga mampu menyimpan molekul yang bersifat lipid atau protein. Oleoplas mampu menyimpan lipid dalam badan khusus yang disebut plastoglobul.
Antena bunga ditemukan dan isinya dilepaskan di dinding butiran serbuk sari. Mereka juga sangat umum pada spesies kaktus tertentu.
Selain itu, oleoplas memiliki protein yang berbeda seperti fibrillin dan enzim yang berhubungan dengan metabolisme isoprenoid.
Leukoplas
Leukoplas adalah plastida yang tidak memiliki pigmen. Mengikuti definisi ini, amiloplas, oleoplas, dan proteinoplas dapat diklasifikasikan sebagai varian leukoplas.
Leukoplas ditemukan di sebagian besar jaringan tumbuhan. Mereka tidak memiliki membran tilakoid yang mencolok dan memiliki sedikit globul plasma.
Mereka memiliki fungsi metabolisme di akar, di mana mereka mengakumulasi sejumlah besar pati.
Gerontoplas
Ketika tanaman menua, terjadi konversi kloroplas menjadi gerontoplas. Selama proses penuaan, membran tilakoid pecah, gumpalan plasma menumpuk, dan klorofil rusak.
Etioplas
Ketika tanaman tumbuh dalam kondisi cahaya rendah, kloroplas tidak berkembang dengan baik dan plastid yang terbentuk disebut ethioplast.
Etioplas mengandung butiran pati dan tidak memiliki membran tilakoid yang berkembang luas seperti pada kloroplas dewasa. Jika kondisi berubah dan ada cukup cahaya, etioplas dapat berkembang menjadi kloroplas.