Ketahanan Kloroplas dan Ribosom

• PENDAHULUAN DAN TEORI
• Salam untuk para pembaca, khususnya bagi orang yang memiliki hobi membaca di Kompasiana. Kali ini saya akan menjelaskan mengenai ketahanan yang dimiliki Kloroplas maupun ketahanan yang dimiliki Ribosom. Tentunya keduanya memiliki ketahanan yang berbeda. Manakah yang lebih baik ? Sebelum saya menjelaskan tentang hal itu saya akan menjelaskan mengenai dasarnya terlebih dahulu yaitu mengenai sel.

Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke. Pada saat itu yg dia temukan berupa sel gabus (sel mati). Mulai dari saat itu para ilmuwan mencoba untuk mengetahui lebih dalam mengenai apa yang ditemukan Robert Hooke. Akhirnya Antony van Leeuwenhoek berhasil menemukan sel hidup melalui spyrogyra dan bakteri. Kemisteriusan mengenai sel pun lama-kelamaan terkuak. M.J.Sheleiden dan T.Schwann beranggapan bahwa sel merupakan unit dasar kehidupan bagi semua mahkluk hidup. Sel hidup karena 2 hal, yaitu karena terdapat nukleus (inti sel) dan sitoplasma yang berperan sebagai sumber energi untuk sel. Ada 3 hal yang membuktikan bahwa sel merupakan unit dasar dari kehidupan antara lain adalah secara fungsional, struktural, dan genetik. Tentunya tiap mahkluk hidup memiliki sel yang berbeda. Sel hewan dan tumbuhan merupakan bukti bahwa sel yang dimiliki tiap mahkluk hidup memiliki perbedaan. Kita bisa mengetahui bahwa sel yang terdapat pada hewan tidak mempunyai dinding sel dan plastida. Sedangkan pada sel tumbuhan mempunyai dinding sel maupun plastida. Bukan hanya itu saja, sel pada hewan ternyata memiliki sentriol dan lisososm. Sedangkan pada sel tumbuhan tidak terdapat sentriol maupun lisosom.Ukuran vakuola dari sel tumbuhan juga berbeda dari ukuran milik sel hewan. Vakuola pada se tumbuhan lebih besar daripada ukuran vakuola dari sel hewan. Perbedaan sel juga dilihat berdasarkan prokariotik dan eukariotik. Bentuk DNA dari sel prokariotik yaitu hanya berbentuk sirkuler. Berbeda dengan Eukariotik yang bentuknya bisa terdapat sirkuler maupun linear. Sel prokariotik tidak memiliki membran inti sel, sedangkan sel pada eukariotik  memilki membran inti sel. Bagian penutup dari sel prokariotik berbeda dengan begian penutup dari sel eukariotik. Sel prokariotik pada archaebacteria ditutupi oleh lipid sedangkan sel prokariotik pada Eubacteria ditutupin oleh peptidoglikan yang terdiri dari protein dam gula. Sel eukariotik memiliki penutup berupa selulosa yang terdapat di fungi maupun plantae dan berupa kitin yang terdapat di fungi.

Menurut Rudolf Virchow, sel memiliki suatu keunikan, yaitu sel itu berasal dari sel sebelumnya (sel membelah diri). Pada tahun 1970, Lynn Margulis beranggapan bahwa beberapa organel adalah sel tersendiri. Hal ini akhirnya sering disebut "Teori endosimbiosis" yang berarti hubungan atau interaksi dalam sel. Bukti yang menguatkan anggapan dari Lynn Margulis adalah nukleus, plastida, dan mitokondria memiliki DNA tersendiri dan memiliki membran ganda.  Ada seorang ilmuwan lagi yaitu Purkinje yang beranggapan bahwa Protoplasma adalah cairan dalam sel.

Sel dapat dibedakan berdasarkan prokariotik dan eukariotik. Sel prokariotik memiliki bentuk DNA yang sirkuler, terdapat 3 untai DNA yang bergerak bebas, tidak terdapat membran inti sel, dan sel prokariotik dibedakan berdasarkan dari Archaebacteria dan Eubacteria. Archaebacteria memiliki penutup sel dari lipid sedangkan Eubacteria memiliki penutup sel dari peptidoglikan (tersusun dari protein dan gula). Contoh dari sel prokariotik adalah bakteri. Sel eukariotik memiliki bentuk yang dapat linear maupun dan sirkuler, terdapat 4 untai RNA yang menempel RE (Rektikulum Endoplasma) kasar, mempunyai membran inti sel, dan penutup pada sel eukariotik berupa selulosa (biasanya terdapat fungi dan plantae) dan kitin (biasanya terdapat juga di fungi).

Sel yang terdapat pada hewan maupun sel yang terdapat pada tumbuhan juga memiliki perbedaan. Sel hewan itu tidak memiliki dinding sel, memiliki vakuola yang berukuran kecil, tidak terdapat plastida, memiliki sentriol dan lisosom. Sedangkan sel tumbuhan memiliki dinding sel yang sifatnya kaku, memiliki vakuola yang berukuran besar, terdapat plastida (leukloplas, kromoplas, dan kloroplas), tidak terdapat sentriol dan lisosom.

Berdasarkan ukuran, ukuran sel yang terbesar dimulai dari tumbuhan, lalu animalia, dan yang memiliki ukuran yang terkecil yaitu sel bakteri. Sel juga mengalami spesialisasi yang berarti sel melakukan penyesuaian fungsi dan struktur atau bisa diartikan bahwa sel itu dapat beradaptasi. Contohnya pada sel pada animalia sel yang membentuk leukosit, sel yang membentuk neuron, dan sel yang membentuk sel otot. Sedangkan contoh pada tumbuhan adalah sel yang membentuk guard cell(sel pertahanan) yang memiliki 2 buah, sel yang membentuk xylem cell(sel xylem), dan masih banyak lagi contoh lainnya.

Sel memiliki struktur yang kompleks dan memiliki multifungsi  yang vital bagi mahkluk hidup. Yang pertama adalah dinding sel. Dinding sel adalah lapisan terluar pada tumbuhan. Sifat dari dinding sel adalah kuat, padat, dan kaku. Dinding sel terbuat dari selulosa, kitin (pada fungi), dan lignin. Fungsi pada dinding sel adalah sebagai penyokong, perlindungan, dan mengatur air, oksigen, karbondioksida untuk masuk dan keluar sel.

Selanjutnya adalah membran sel. Membran sel terdapat di hewan maupun tumbuhan. Jika pada tumbuhan, letak dari membran sel berada di dinding sel. Membran sel merupakan lapisan terluar pada sel hewan. Membran sel melakukan selektif permaebel, hidrofilik pada fosfat, dan hidrofobik pada lipid. Fungsi adanya dari membran sel adalah sebagai penyokong, pelindung, mengontrol pergerakan material yang keluar masuk sel, dan penghalang homeostatis.

Di dalam sel juga terdapat Rektikulum Endoplasma atau sering disingkat RE. Rektikulum Endoplasma berada di hewan maupun tumbuhan. Rektikulum Endoplasma (RE) dibagi 2 bagian yaitu Rektikulum Endoplasma kasar (RE kasar) da Rektikulum Endoplasma Halus (RE Halus). Rektikulum Endoplasma Kasar (RE Kasar) memiliki kantung pipih tabung yang menghubungkan membran inti sel dengan membran sel. Rektikulum Endoplasma kasar ditempeli oleh ribosom. 

Sedangkan Rektikulum Endoplasma halus (RE halus) bentuknya memanjang setelah Rektikulum Endoplasma kasar (RE kasar), dan tidak memiliki ribosom. Fungsi Rektikulum Endoplasma halus berbeda dengan fungsi yang dimiliki oleh Rektikulum Endoplasma kasar (RE kasar). Fungsi dari Rektikulum Endoplasma halus adalah menyintesis lemak untuk internal sel, Regulasi Ca (kalsium) untuk rangka sel yang terdapat di sitoskeleton, dan menghancurkan sel. Sedangkan fungsi dari Rektikulum Endoplasma kasar (RE kasar) adalah untuk menyintesis protein yang di ekspor.

Di sel juga terdapat Badan Golgi atau sering disebut Aparatus Golgi. Badan Golgi atau Aparatus Golgi terdapat pada hewan maupun tumbuhan. Badan Golgi memiliki kantong pipih membran dan berlipat. Di Badan Golgi juga terdapat trans dan cis.Transitu sebagai pengirim sedangkan Cis itu disebut penerima.  Yang dimaksud sebagai pengirim maupun penerima adalah bagaimana kedua itu berfungsi dalam menerima atau mengirim protein yg diberikan dari Rektikulum Endoplasma. Fungsi dari Badan Golgi adalah untuk menerima protein dari Rektikulum Endoplasma (RE), Memodifikasi, memilah, dan membungkus molekul dari Rektikulum Endoplasma (RE) yang nantinya akan disimpan dan dikirim keluar sel.

Lisosom juga merupakan bagian dari struktur dalam sel. Di lisosom terdapat di hewan saja. Lisosom memiliki enzim hidrolitik yang berfungsi untuk merusak antigen (bersifat asam). Lisosom juga memiliki vesikel membran berkantong. Lisosom juga memiliki banyak enzim seperti Nuklease, protease, lipase, amilase, dll. Fungsi dari lisosom adalah pencernaan intraseluler (fagositosis), melakukan autolisis (pemrograman kematian sel), dan ekskresi.

Sel juga memiliki mitokondria. Mitikondria terdapat pada hewan maupun tumbuhan. Mitokondria ditemukan di sel otot agar dapat energi. Mitokondria itu memiliki membran ganda (lebih dari satu), ber-DNA sirkuler. Fungsi dari mitokondria adalah sebagai respirasi sel (dengan membakar glukosa untuk menghasilkan ATP)

Sel juga memiliki nukleus dan nukleous. Biasanya sering disebut inti sel. Keduanya terdapat di hewan maupun tumbuhan. Terdapat DNA dan protein di dalamnya. Biasanya DNA suka berada di tempat nukleoplasma karena nukleus biasanya hilang saat pembelahan. Fungsi dari inti sel adalah sebagai pembawa gen dan pengendali kerja sel.

Sentriol juga termasuk bagian dari sel. Sentriol hanya terdapat di hewan. Sentriol itu berperpasangan dekat dengan nukleus. Sentriol itu muncul selama pembelahan. Fungsi dari sentriol adalah menarik kromosom menjauh dari pasangannya (sisi berlawanan).

Vakuola termasuk juga bagian dalam struktur sel. Vakuola terdapat di hewan maupun tumbuhan. Vakuola memiliki kantong cairan penyimpan cadangan (terdapat minyak astri, senyawa, perlindung, sisa-sisa). Vakuola juga bermembran. Fungsi dari vakuola adalah mempengaruhi turgor. Vakuola bila kelebihan cairan maka pasokan oksigen menurun, bila vakuola kekurangan cairan maka akan dehidrasi.

Sel juga memiliki bagian yang disebut sitoskeleton. Sitoskeleton mengandung protein, mikrotubul (berupa saluran), dan mikrofilamen (berupa benang). Fungsi dari sitoskeleton adalah untuk menjaga bentuk sel, dan pergerakan dalam sel.

Sel juga memiliki bagian yang bernama Ribosom. Ribosom terdapat pada tumbuhan dan hewan. Ribosom mempunyai t.d protein dan r RNA yang berperan sebagai pelaku sintesis protein. Fungsi dari ribosom yaitu sebagai sintesis protein internal (penggabungan asam amino melalui sintesis protein).

Kloroplas juga merupakan bagian yang penting dalam struktur di dalam sel. Kloroplas hanya terdapat pada tumbuhan. Kloroplas memiliki membran ganda (lebih dari satu), ber-DNA sirkuler, berpigmen fotosintesis, membran luarnya halus, membran dalamnya menjadi tilakoid. Kloroplas memiliki Tilakoid, Grana, dan stroma. Tilakoid merupakan kantong-kantong membran yang membran yang saling terhubung. Tilakoid bekerja pada fotosintesis reaksi terang. Sedangkan Grana merupakan tumpukan tilakoid. Stroma merupakan cairan di dalam kloroplas. Stroma bekerja pada fotosintesis reaksi gelap.

Demikian pemahaman mengenai sel. Selanjutnya saya akan masuk dalam bagian intinya yaitu mengenai ketahanan kloroplas dan ribosom. Kita akan membahas lebih dalam dan mengetahui siapa yang paling dapat bertahan.

• PEMBAHASAN DAN PENDAPAT
• Kita tahu bahwa Ribosom itu terdiri RNA dan protein. RNA itu berasal dari nukleus. Dalam sel, ribosom berlokasi di dua area sitoplasma. Beberapa ribosom ditemukan tersebar dalam sitoplasma disebut sebagai ribosom bebas. Sedangkan ribosom lain yang menempel pada retikulum endoplasma disebut ribosom terikat oleh karena itu, permukaan retikulum endoplasma dimana terdapat ribosom yang menempel disebut retikulum endoplasma kasar (RER). Baik ribosom bebas maupun ribosom terikat memiliki struktur yang mirip dan sama-sama bertanggung jawab untuk memproduksi protein.
• Fungsi utama ribosom yaitu menyusun asam amino untuk membentuk protein tertentu. Ribosom dapat melakukan sintesis protein dengan baik karena urutan penyusunan asam amino selama sintesis protein ditentukan oleh mRNA. mRNA disintesis dalam nukleus kemudian akan dibawa ke sitoplasma untuk melanjutkan proses sintesis protein. Dalam sitoplasma, dua subunit ribosom akan menempel di sekitat dekat polimer mRNA yang kemudian dengan bantuan RNA transfer (tRNA) akan menjalani proses sintesis protein sesuai dengan kode genetik. Seluruh proses sintesis protein sering disebut juga dogma sentral. Biasanya protein yang disintesis oleh ribosom bebas hanya untuk digunakan di dalam sitoplasma. Sedangkan molekul protein yang dihasilkan oleh ribosom terikat akan dibawa ke luar sel. Bila dilihat dari berdasarkan fungsi utama ribosom yakni proses sintesis protein, maka tanpa adanya ribosom suatu sel tidak akan bisa berfungsi.
• Ribosom dibagi menjadi dua subunit, yang satu lebih besar daripada yang lain akan mengikat subunit kecil untuk mRNA, sedangkan mengikat subunit yang lebih besar kepada tRNA dan asam amino. subunit besar berisi lokasi di mana ikatan baru yang dibuat pada saat membuat protein. Hal ini disebut "60S" di dalam sel eukariotik dan "50S" di dalam sel prokariotik. Subunit kecil sesungguhnya tidak terlalu kecil, hanya saja sedikit lebih kecil dari subunit besar. Hal ini bertanggung jawab berfungsi untuk aliran informasi selama sintesis protein. Hal ini disebut "40S" di dalam sel eukariotik dan "50S" di dalam sel prokariotik.
• Huruf "S" dalam nama subunit yaitu merupakan satuan ukuran dan singkatan unit Svedberg. Ketika selesai membaca mRNA ribosom, kedua subunit akan terpecah. Ribosom telah diklasifikasikan sebagai ribozim, karena RNA ribosomal tampaknya menjadi paling penting bagi aktivitas transferase peptidil yang menghubungkan asam amino bersama. Ribosom dari bakteri, archaea dan eukariota tiga domain kehidupan di Bumi, mempunya struktur secara yang signifikan berbeda dan urutan RNA. Perbedaan di dalam struktur memungkinkan beberapa antibiotik untuk membunuh bakteri oleh ribosom yang menghambat mereka, sementara meninggalkan ribosom manusia tidak terpengaruh. Ribosom dalam mitokondria sel eukariotik mirip pada bakteri, yang mencerminkan asal usul evolusi kemungkinan dari organel ini berasal dari kata ribosom asam ribonukleat. Ribosom tidak memiliki membran (selaput). Hal ini disebabkan antara lain Ribosom merupakan organel yang terkecil, kedua untuk membuat membran (selaput) harus terdiri dari lipid (lemak) dan protein, sedangkan pada ribosom hanya terdapat protein.
• Kloroplas adalah plastid yang mengandung zat klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung reaksi fotosintesis terang dan reaksi fotosintesis gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir di seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel akan dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram, tersusun dalam lapisan tunggal di dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang yang menyerupai jaring, biasanya disertai pirenoid.
• Kloroplas matang pada beberapa ganggang, biofita, dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan cara pembelahan. Kesinambungan kloroplas ini terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid yang terjadi di daerah meristem. Secara khas kloroplas berumur dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fotosintesis gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung yang bermembran, pipih dan diskoid. Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam reaksi fotosintesis yang bergantung pada cahaya (reaksi fotosintesis terang). Grana biasanya akan terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.
• Prokariota yang berfotosintesis itu tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas di dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula. Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom yang dari tipe prokariotik.
• Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian yang amplop dan bagian yang dalam. Bagian yang amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran di dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran di luar dan membran di dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (sebagai tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (sebagai tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang yang berada di antara membran tilakoid).
• Kloroplas dari sel tanaman dan sel alga dapat mengarahkan dirinya supaya mendapat cahaya yang sesuai dan tepat. Pada saat kondisi gelap, mereka akan menyebar pada area permukaan berguna untuk menyerap cahaya. Pada cahaya terang, mereka akan mencari perlindungan dengan berbaris pada kolom vertikal di sepanjang dinding sel tanaman atau berputar menyamping agar cahaya mengenai sisi sampingnya. Ini akan mengurangi terkena cahaya langsung dan melindungi dari kerusakan photooxidative. Kemampuan untuk mendistribusikan kloroplas sehingga dapat berlindung satu sama lain atau akan menyebar menjadi alasan mengapa tanaman darat berevolusi menjadi punya banyak kloroplas berukuran kecil daripada satu kloroplas berukuran besar.
• Pergerakan kloroplas telah dianggap sebagai salah satu dari sistem respon teratur yang dapat ditemui pada tanaman. Mitokondria juga telah ditemukan mengikuti kloroplas pada saat mereka bergerak.
• Kloroplas pada tanaman di tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas itu terdiri dari 121.024 pasang nukleotida dan juga mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang berukuran besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Protein yang terlibat di dalam kloroplas berjumlah sebanyak 60 protein. 2/3nya akan diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya akan diekspresikan dari genom kloroplas.
• Kegiatan reaksi itu tergantung dari cahaya fotosintesis yang berada di grana dan fotosistem. Di bagian ini pigmen fotosintetik seperti klorofil a, b, karotenoid akan menyerap energi cahaya yang lalu akan digunakan untuk memecah molekul air dan menimbulkan ATP, NADPH2, dan juga oksigen.
• Enzim yang berada di dalam stroma akan memanfaatkan karbondioksida dari atmosfer, ATP dan molekul NADPH2 akan dilepaskan dari si grana untuk mensitesis molekul gula dan juga pati.
• Retikulum perifer kloroplas itu berfungsi beradaptasi untuk transportasi dengan cepat metabolit dan juga protein dari ruang antarmembran menuju ke kloroplas.
• KESIMPULAN DAN PENUTUP
• Dari pemahaman di atas kita dapat menarik kesimpulan bahwa kloroplas memiliki ketahanan lebih kuat daripada ribosom. Bukti yang kuat adalah kloroplas itu memiliki DNA, memiliki membran sel, dan berguna untuk fotosintesis. Kalau dilihat dari strukturnya, kloroplas memiliki sistem pertahanan yang kuat karena memliki membran yangt kompleks. Sedangkan bila dilihat dari struktur ribosom, rinosom tidak memliki membran sel sehingga bisa disimpulkan bahwa kloroplas lebih kuat ketahanannya dari pada ribosom. Bukti kedua adalah berdasarkan kemampuan replikasi. Kloroplas memiliki DNA sendiri sehingga lebih baik dalam hal bereplikasi daripada ribosom karena ribosom tidak memiliki DNA sendiri.
• Demikian kesimpulan sekaligus penjelasan mengenai ketahanan kloroplas dan ribosom. Maaf bila ada kesalahan kata-kata maupun pemahaman. Saya menerima saran dan kritikan yang diberikan dari anda sebagai pembaca yang nantinya akan berguna untuk ke depannya semakin baik. Semoga ini dapat berguna untuk kalian para pembaca. Terimakasih kasih karena sudah membaca artikel ini.
• 
  
• DAFTAR PUSTAKA 1 | 2 | 3| 4| 5|