Klorofil

Klorofil merupakan zat hijau daun yang terdapat pada semua tumbuhan hijau yang berfotosintesis. Berdasarkan penelitian, klorofil ternyata tidak hanya berperan sebagai pigmen fotosintesis. Klorofil mempunyai manfaat antara lain, sebagai obat kanker otak, paru-paru, dan mulut [10]. Klorofil juga dapat digunakan sebagai desinfektan, antibiotik dan food suplemen. Klorofil dapat digunakan sebagai food suplemen karena mengandung nutrisi yang dibutuhkan untuk tubuh manusia [2].
Adanya manfaat klorofil yang banyak tersebut, maka diperlukan suatu usaha untuk meningkatkan
kandungan
klorofil
pada tanaman. Usaha peningkatan kandungan klorofil tersebut salah satunya bisa dilakukan dengan volume penyiraman yang sesuai dengan jenis tanaman yang ditanam. Oleh karena itu perlu diketahui volume penyiraman yang tepat pada suatu tanaman agar pertumbuhan dan kandungan klorofilnya maksimal.

Pernahkah Anda Berpikir Mengapa Tanaman Berwarna Hijau?
Sebagaimana telah jelas terlihat, warna-warna yang umum dalam dunia tanaman adalah hijau atau nuansa warna hijau. Klorofil (zat hijau daun) adalah bahan utama yang menghasilkan warna hijau. Klorofil, suatu bahan yang sangat penting, adalah sebuah pigmen yang terkandung dalam kloroplas yang tersebar dalam sitoplasma (cytoplasm) sel-sel tanaman. Pigmen-pigmen ini menyerap cahaya yang berasal dari matahari dengan mudah, tetapi hanya memantulkan warna hijau. Selain memberi warna hijau pada daun, hal ini juga menyebabkan terpenuhinya kelangsungan sebuah proses yang sangat menentukan, yang dikenal dengan nama "fotosintesis".
Dalam fotosintesis, tanaman memanfaatkan sinar matahari, yang terdiri dari kombinasi berbagai warna. Salah satu sifat warna-warna dalam sinar matahari yang terpenting adalah bahwa tingkat energi mereka berbeda satu sama lain. Ragam warna ini dinamakan spektrum, yang diperoleh dari pembiasan warna dalam sebuah prisma misalnya, mempunyai warna merah dan kuning di ujung yang satu, dan biru dan ungu pada ujung lainnya. Warna dengan tingkat energi paling tinggi adalah warna pada ujung biru spektrum tersebut.
Perbedaan tingkat energi warna sangat penting bagi tanaman, karena mereka memerlukan sejumlah besar energi untuk melangsungkan fotosintesis. Untuk itu, selama fotosintesis berlangsung, tanaman menyerap cahaya matahari dengan tingkat energi tertinggi di sekitar ujung ultraviolet dari spektrum, yaitu violet dan biru, dan juga warna sekitar ujung inframerah (panas) dari spektrum, yaitu merah, oranye dan kuning. Daun melakukan semua proses ini melalui pigmen klorofil yang terdapat dalam kloroplas.52
Agar tanaman dapat melakukan fotosintesis, tingkat energi partikel cahaya yang diserap oleh klorofil harus mencukupi. Proses fotosintesis dimulai saat tanaman, dengan energi yang diterimanya dari partikel sinar, menguraikan molekul air menjadi molekul oksigen dan hidrogen. Hidrogen bereaksi dengan karbon dalam gas karbondioksida untuk membentuk getah, yang penting bagi kelangsungan hidup tanaman. Dengan kata lain, tanaman memproduksi makanannya sendiri. Di sisi lain, oksigen yang tidak terpakai, dilepaskan ke udara. Sebagian besar oksigen dalam atmosfer yang kita hirup diproduksi dengan cara seperti itu.
Proses fotosintesis pada tanaman menghasilkan karbohidrat, salah satu sumber makanan utama bagi makhluk hidup lain. Zat yang dihasilkan selama proses fotosintesis sangat penting baik bagi tanaman itu sendiri, maupun bagi binatang dan manusia, karena tanaman adalah sumber makanan utama bagi semua makhluk hidup di bumi.
Sebagaimana telah kita pahami, selain memberikan penampilan estetis, warna hijau pada tanaman juga sangat menentukan bagi kelangsungan hidup tanaman dan makhluk hidup lainnya. Allah menciptakan zat klorofil sebagai sumber makanan bagi tanaman dan semua makhluk hidup lainnya.



Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya
berwarna hijau dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari
melalui fotosintesis. Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam
melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus
memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya menjadi energi
kimia.
Bentuk daun sangat beragam, namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Gambaran dua dimensi daun digunakan sebagai pembeda bagi bentuk-bentuk daun. Bentuk dasar daun membulat, dengan variasi cuping menjari atau menjadi elips dan memanjang. Bentuk ekstremnya bisa meruncing panjang.
Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya pada kaktus), dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Daun tumbuhan sukulen atau xerofit juga dapat mengalami peralihan fungsi menjadi organ penyimpan air.
Daun segar (kiri) dan tua. Daun tua telah kehilangan klorofil sebagai bagian dari
penuaan.
Warna hijau pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun. Klorofil adalah
senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi panjang gelombang cahaya yang
energinya diambil dalam fotosintesis. Sebenarnya daun juga memiliki pigmen lain,
misalnya karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan antosianin
(berwarna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat keasaman). Daun tua kehilangan
klorofil sehingga warnanya berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan
jelas pada daun yang gugur).

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Fotosintesis juga dapat di artikan proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra ungu (tidak kelihatan).
Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi. Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari [[CO2]] diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi. Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.
Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.
Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.
Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.
Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat dilakukan percobaan Ingenhousz.
2. Pigmen Fotosintesis
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.
Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis berlangsung di stroma.
Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :
1. Gen :
bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki
klorofil.
2. Cahaya :
beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya,
tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
3. Unsur N. Mg, Fe :
merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
4. Air :
bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.
Pada tabun 1937 : Robin Hill mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil digunakan untak memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).
H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2 akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.
CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2
Ringkasnya :
Reaksi terang : 2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap : CO2 + 2 NADPH2 + O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2
atau
2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2
atau
12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2
3. Kemosintesis
Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur, bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.
Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+ (ferri).
Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
Nitrosococcus
1. Sintesis Lemak
Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.
4.1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
Gliserol + asam lemak ———> lemak.
4.2. Sintesis Lemak dari Protein:
Protein ————————> Asam Amino
protease
Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.
Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak.
Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.
5. Sintesis Protein
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai “pengatur sintesis protein”. Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA..
Hasil akhir dari fotosintesis Oksigen yang sangat di perlukan bagi kehidupan manusia untuk bernafas. Di Indonesia, Oksigen terbesar di hasilkan dari hutan hutan yang masih lestari. Hutan tersebut akan menghasilkan Oksigen yang banyak sebagai salah satu manfaat hutan.