Fungsi Klorofil dan bagaimana strukturnya

Apa yang membuat tumbuhan tampak hijau? Sebuah molekul kecil dengan pekerjaan besar yang disebut klorofil bertanggung jawab untuk ini, dan juga apa yang membantu tumbuhan mendapatkan energi dari matahari.

Klorofil adalah dapat didefinisikan sebagai molekul pigmen penyerap cahaya yang memantulkan warna hijau pada jaringan yang mengandung kloroplas dengan menyerap cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang (merah) dan cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek (biru) dalam spektrum elektromagnetik. A

da dua jenis pigmen klorofil yang signifikan, yaitu klorofil-a, dan b. Kedua pigmen ini berbeda dengan memiliki komposisi rantai samping yang berbeda dan kecenderungan penyerapan yang berbeda.

  • Klorofil-a: Terdiri dari gugus metil (CH3) dalam rantai samping dan cenderung menyerap lebih banyak cahaya merah dari spektrum yang terlihat.
  • Klorofil-b: Terdiri dari gugus aldehida (CHO) dalam rantai samping dan cenderung menyerap lebih banyak cahaya ungu-violet dari spektrum yang terlihat.

Pengertian

Klorofil ini tidak mudah menjadi hijau, tapi tumbuhan yang cukup terkenal dengan pampilan hijau itu. Ada sebuah molekul kecil, tapi sangat penting bertanggung jawab untuk apa yang disebut klorofil.

Klorofil adalah pigmen warna hijau yang bertanggung jawab atas warna daun. Klorofil merupakan senyawa koordinasi yang sangat penting, di mana Magnesium adalah atom pusat. Ini sangat penting dalam proses Fotosintesis.

Dan dengan demikian, klorofil adalah salah satu senyawa yang menopang kehidupan di bumi. Mereka ditemukan di membran tilakoid kloroplas.

Semua tumbuhan memiliki klorofil, yang merupakan pigmen hijau di daun dan batang. Klorofil merupakan pigmen penyerap cahaya, dan itu benar-benar mendapat warna hijau karena menyerap panjang gelombang biru dan merah cahaya.

Panjang gelombang hijau tercermin, memberikan warna sehingga jelas bagi tumbuhan. Karena pigmen menyerap cahaya, klorofil disebut fotoreseptor. Juga mencatat bahwa ada dua jenis klorofil: klorofil a dan klorofil b.

Sejarah

Tahun penemuan Penemu Penemuan
1817 Joseph Bienaime Caventou dan Pierre Joseph Pelletier Terisolasi dan diistilahkan sebagai “Klorofil”
1864 Stokes Melalui spektroskopi, menunjukkan bahwa klorofil merupakan campuran dari dua komponen (klorofil -a dan b)
1906 Kehadiran magnesium dalam klorofil telah terdeteksi
1906-1915 Richard Willstatter Memperkenalkan struktur umum klorofil
1940 Hans Fischer Memperkenalkan struktur klorofil-a
1960 Robert Burns Woodward Diperkenalkan sintesis klorofil-a
1967 Lan Fleming Mempelajari penjelasan stereokimia yang tersisa
1990 Woodward dan Rekan Penulis Diterbitkan sintesis klorofil yang diperbarui
2010 Kehadiran klorofil-f telah terdeteksi pada cyanobacteria

Mengapa Klorofil berwarna hijau?

Klorofil adalah pigmen hijau yang menyerap spektrum merah dan biru cahaya tampak dan mentransmisikan cahaya hijau. Karena pantulan cahaya hijau, semua jaringan atau organel yang mengandung klorofil tampak berwarna hijau. Warna hijau daun dan batang juga karena pigmen klorofil ini.

Struktur Klorofil

Komposisi khas klorofil terdiri dari kepala porfirin dan ekor pitol yang panjang. Klorofil adalah ligan pengkhelat, yang mencakup ion logam pusat yang melekat pada senyawa organik kompleks yang mengandung campuran unsur karbon, nitrogen, dan hidrogen.

Struktur klorofil dicirikan oleh:

  • Kehadiran magnesium (Mg2 +) sebagai ion logam pusat.
  • Rantai samping yang bervariasi.
  • Dan dengan adanya cincin kelima ekstra atau cincin isosiklik, melekat pada kepala porfirin.

Kepala Porfirin

Kepala porfirin klorofil biasanya mencakup empat cincin pirol yang dipasang pada logam pusat yang terkoordinasi, dan dengan demikian disebut “Tetrapirol”. Cincin pirol pertama diganti dengan rantai samping yang berbeda dalam kedua pigmen klorofil. Kedua pigmen klorofil a, dan b masing-masing memiliki rantai samping yang berbeda, CH3 dan CHO.

Cincin porfirin memiliki susunan planar persegi, di mana keempat atom nitrogen bergabung dengan empat cincin pirol ke ion magnesium pusat. Selain tumbuhan, cincin porfirin juga ada di hemoglobin dan vitamin-B12 dengan memiliki atom pusat yang berbeda, seperti besi dan kobalt.

Ke dasar cincin porfirin, cincin isosiklik ekstra hadir. Cincin porfirin adalah cincin yang stabil, di mana elektron dapat bermigrasi secara bebas, karena memiliki kecenderungan tinggi untuk mendapatkan atau kehilangan elektron.

Ekor Fitol

Ekor klorofil terikat ke kepala porfirin melalui ester. Ini juga disebut sebagai rantai hidrokarbon tak jenuh, yang mengandung 39 atom H dan 20 atom C dengan dua ikatan rangkap C-C.

Rantai fitol terdiri dari empat unit isoprena dengan nama kimia (2-metil-1, 3-butadiena). Satu unit isoprena memiliki rumus molekul C5H8 karena terdiri dari lima atom karbon dan delapan atom hidrogen.

Jenis Klorofil pada Tumbuhan

Klorofil-a dan Klorofil-b adalah dua pigmen yang biasanya ada pada tumbuhan.

Klorofil-a adalah pigmen penyerap cahaya utama dan Klorofil-b berfungsi sebagai pigmen aksesori suatu tumbuhan. Kedua pigmen klorofil ini menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu dari cahaya putih yang masuk yang dipancarkan oleh matahari.

Cahaya putih meliputi tujuh warna berbeda seperti ungu, nila, biru, hijau, kuning, oranye dan merah dan disebut sebagai “VIBGYOR”. Cahaya violet, biru, merah dan oranye umumnya diserap dari cahaya putih yang terlihat.

Klorofil-a menunjukkan serapan yang bagus terhadap cahaya dari spektrum merah dan oranye, sementara Klorofil-b menunjukkan serapan yang sangat baik terhadap cahaya dari spektrum ungu dan biru. Klorofil-a adalah pigmen universal yang ada di semua organisme fotosintesis oksigenik, sementara klorofil-b ada di mana-mana di tumbuhan tingkat tinggi dan beberapa alga. Karena keduanya adalah pigmen tumbuhan, ini tertanam dalam membran tilakoid seperti kantung.

Membran tilakoid melibatkan banyak pigmen penyerap cahaya dan aksesori yang secara kolektif membentuk Fotosistem. Fotosistem terdiri dari antena atau kompleks pemanen cahaya dan pusat reaksi aktif. Klorofil-a adalah pigmen primer yang menyerap energi cahaya (foton) dari matahari (membawa seikat foton) dan meneruskannya ke molekul pigmen lainnya hingga melampaui pusat reaksi.

Dalam sistem foto, pusat reaksi berfungsi sebagai “donor elektron” yang mentransfer foton ke molekul akseptor elektron untuk kegiatan seluler lebih lanjut. Klorofil-b berfungsi sebagai pigmen aksesori yang akan memperluas kapasitas penyerap cahaya partikel penyerap cahaya.

Fakta tentang Klorofil

Ada beberapa fakta menarik tentang klorofil yang harus kita jelajahi.

Selama penuaan tumbuhan dan pematangan buah

Tumbuhan menjadi hijau selama penuaan tumbuhan dan pada saat pematangan buah karena selama periode itu pigmen klorofil berubah menjadi tetrapirol yang tidak berwarna disebut sebagai NCC (Katabolit klorofil non-fluoresen).

Menyerap intensitas

Di antara pigmen tumbuhan, klorofil memiliki kapasitas penyerapan tertinggi karena mendominasi atau menutupi daun dengan warna hijau. Tetapi, ketika klorofil mulai membusuk, warna daun berubah menjadi merah, kuning, oranye, dll. Agar tumbuhan tampak hijau, ia harus terus mengisi klorofil.

Kimia klorofil

Bentuk kristal klorofil akan diperoleh jika daun kering dihaluskan dan diolah dengan etanol. Bentuk klorofil amorf akan terbentuk jika daun kering dihaluskan dan dikenai perlakuan dengan eter atau aseton. Karena klorofil adalah campuran dari dua komponen, yang meliputi perbandingan 3: 1 dari Klorofil-a, dan klorofil-b.

Kelarutan: Klorofil adalah senyawa organik hidrofobik yang mudah larut dalam lemak dan larut dalam lemak.
Perawatan asam klorofil menyebabkan penggantian magnesium dengan dua atom-H dan menghasilkan pembentukan turunan “Phaeophytin” (padatan warna zaitun-coklat). Lebih lanjut hidrolisis pheophytin, menyebabkan pemisahan phytol dan menghasilkan produksi “Phaeophorbide”.

Pengobatan dasar klorofil menghasilkan pembentukan serangkaian senyawa philin dan magnesium porfirin.

Denaturasi: Memasak dalam waktu lama dan mengukus denaturasi konformasi klorofil.

Sumber makanan kaya klorofil

Asparagus, paprika, brokoli, kol hijau, seledri, kangkung, zaitun hijau, bayam, alfalfa dll.

Penggunaan komersial

Ekstrak klorofil dari tumbuhan secara komersial digunakan sebagai aditif dalam sabun olahan, pasta gigi, kosmetik, produk makanan dll.

Penggunaan obat-obatan

Klorofil memiliki berbagai kegunaan obat. Dapat digunakan sebagai pembersih tubuh alami. Penyerapannya secara teratur dapat mengurangi bau feses dan kencing. Klorofil meningkatkan kekuatan tulang, kuku dan gigi. Ini juga memberikan dukungan kekebalan dengan meningkatkan jumlah sel darah merah dan dapat mengurangi kanker usus besar dan hati dengan mengganggu prokarsinogen. Klorofil juga mendetoksifikasi darah dengan menghilangkan kotoran dari tubuh kita.

Fungsi

Molekul klorofil yang terkandung di dalam kloroplas, yang ditemukan di semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau. Di dalam kloroplas kita juga menemukan membran tilakoid, yang mengandung fotosistem.

Fotosistem terbuat dari sekelompok kompleks pemanen cahaya, yang hanya istilah mewah untuk molekul pigmen dan protein. Ada dua fotosistem yang telah diidentifikasi: fotosistem I dan fotosistem II.

Klorofil
Klorofil

Molekul-molekul klorofil disusun dalam dan di sekitar fotosistem, dan ini memungkinkan mereka untuk mentransfer energi cahaya menjadi pusat fotosistem. Energi cahaya ini berasal dari foton. Foton adalah salah satu cara yang ditempuh cahaya – sebagai paket diskrit energi.

Ketika energi cahaya dilewatkan oleh molekul klorofil ke pusat fotosistem II (fotosistem pertama dalam rantai), itu memberikan energi molekul klorofil pusat yang disebut P680. Molekul ini begitu berenergi dengan itu akan diteruskan rantai lain dengan fotosistem I.

Hal ini kemudian dikirim ke molekul klorofil pusat ada: P700. Proses ini, disebut fotosintesis, adalah bagaimana tumbuhan mengubah cahaya matahari menjadi energi kimia yang dapat digunakan.

Manfaat

Klorofil adalah komponen penting dari fotosintesis, yang adalah bagaimana tumbuhan mendapatkan energi mereka. Tapi fotosintesis tidak hanya penting untuk tumbuhan, melainkan juga penting untuk kebanyakan makhluk hidup lain di Bumi.

Melalui fotosintesis, tumbuhan mengambil karbon dioksida dan melepaskan oksigen kembali ke udara, yang merupakan oksigen yang kita butuhkan untuk bernafas. Fotosintesisjuga penting karena banyak hewan memakan tumbuhan dan menggunakan energi yang telah diubah dari matahari untuk bahan bakar tubuh mereka sendiri.

Ada banyak klaim sehingga klorofil memiliki kegunaan yang bermanfaat dalam pengobatan alternatif, meskipun penting untuk dicatat bahwa tidak ada dukungan ilmiah untuk klaim tersebut.

Sejak struktur kimianya mirip dengan darah manusia, klorofil telah dikatakan untuk meningkatkan sirkulasi darah dan meningkatkan tingkat energi. Hal ini juga telah diusulkan sehingga klorofil merupakan pewangi yang baik dan itu dapat membantu memecah batu ginjal, dan itu sering digunakan dalam berbagai diet detoksifikasi sebagai pembersih intern.

Ringkasan

Secara ilmiah, manfaat klorofil tampaknya terbatas pada fotosintesis, yang tidak berarti tidak signifikan! Seperti banyak molekul, klorofil berperilaku cukup berbeda ketika dihapus dari tempat tinggal normal dalam kloroplas.

Struktur kimia yang unik dan keseimbangan dalam kloroplas memungkinkan klorofil untuk bekerja dengan tetangganya untuk melakukan tugasnya yang paling penting: efisien mengubah energi untuk penggunaan tumbuhan ini.

Tahapan Metamorfosis semut, kupu kupu dan katak
Contoh Ekologi: Tujuan, jenis, peranan, cabang
10 Ciri-ciri Nematoda yang penting berikut ini
Siklus hidup Bakteriofag: Pengertian, struktur, terapi