Zat Warna Daun Klorofil (dari bahasa (dari bahasa Inggris Inggris,, chlorophyll ) atau zat hijau hijau daun daun (terjem (terjemah ah langsu langsung ng dari dari bahasa Belanda Belanda,, bladgroen) bladgroen ) adal adalah ah pigmen pigmen yang yang dimi dimili liki ki oleh oleh berbagai organisme dan menjadi salah satu molekul berp berper eran an utam utamaa dalam fotosintesis fotosintesis.. Klor Klorof ofil il memb member erii warn warnaa hija hijau u pada pada daun tumbuhan hijau dan alg algaa hi hija jau u, teta tetapi pi juga juga dimi dimili liki ki oleh oleh berb berbag agai ai alga lain, lain, dan dan bebe beberap rapaa kelompok bakteri bakteri fotosintetik. Molekul klorofil menyerap cahaya merah, biru, dan ungu, serta memantulkan cahaya hijau dan sedikit kuning, sehingga mata manusia menerima warna ini. Pada tumbuhan darat dan alga hijau, klorofil dihasilkan dan terisol terisolasi asi pada pada plastida yang yang diseb disebut ut kloroplas kloroplas.. Klor Klorof ofil il memi memili liki ki bebe bebera rapa pa bentuk. Klorofil-a terdapat pada semua organisme autotrof . Klorofil-b Klorofil-b dimiliki dimiliki alga hijau dan tumbuhan darat. Klorofil-c dimiliki alga pirang, pirang, alga keemasan, keemasan, serta diatom diatom(Bacillariophyta). (Bacillariophyta). Klorofil-d dimiliki oleh alga merah (Rhodophyta). Selain berbeda rumus kimia, jenis-jenis klorofil ini juga berbeda pada panjang gelom gelomba bang ng cahay cahayaa yang yang diser diserap apny nya. a. Mesk Meskip ipun un berv bervari ariasi asi,, semua semua klor klorof ofil il memi memili liki ki stru strukt ktur ur kimia kimia yang yang berm bermiri iripa pan, n, yaitu yaitu terd terdiri iri dari dari porfirin porfirin tertutup (siklik), suatu tetra pirol pirol,, dengan ion magnesium di pusatnya dan "ekor" terpena terpena.. Kedu Keduaa gugu guguss ini ini adal adalah ah krom kromof ofor or ("pe ("pemb mbaw awaa warna warna") ") dan dan berk berkem emam ampu puan an mengeksitasi elektron apabila terkena cahaya pada panjang gelombang tertentu. Karena Karena peran peran klorof klorofil, il, tumbuh tumbuhan an darat darat dapat dapat membua membuatt makana makananny nnyaa sendiri sendiri dengan bantuan cahaya matahari sehingga menjadi organisme autotrof . Klorofil dan fotosintesis
Klorofil dan fotosintesis adalah sesuatu yang sangat berhubungan karena Klorofil sangat penting untuk fotosintesis, yang memungkinkan tanaman untuk menyerap energi dari cahaya. Molekul klorofil secara khusus diatur di dalam dan sekitar fotosistem yang tertanam dalam membran tilakoid kloroplas. Di bagian ini, klorofil memiliki dua fungsi utama. Fungsi dari sebagian besar klorofil (sampai beberapa ratus molekul per fotosistem) adalah untuk menyerap cahaya dan mentransfer energi cahaya melalu melaluii transfer transfer energi energi resonan resonansi si ke sepasan sepasang g klorof klorofil il khusus khusus di pusat pusat reaksi reaksi fotosistem. Kedua saat diterima fotosistem unit fotosistem II dan fotosistem I, yang memiliki klorofil sendiri pusat reaksi yang berbeda, bernama P680 dan P700, masing masing-mas -masing ing.. Pigmen Pigmen ini dinama dinamaii panjan panjang g gelomb gelombang ang (dalam (dalam nanome nanometer) ter) merah-puncak maksimum penyerapan mereka . Sifat identitas, fungsi dan spektral dari jenis klorofil di setiap fotosistem yang berbeda dan ditentukan oleh satu sama lain dan struktur protein yang mengelilingi mereka. Setelah diambil dari protein ke dalam pelarut (seperti aseton atau metanol).
Fungsi dari klorofil pusat reaksi adalah dengan menggunakan energi yang diserap oleh dan dipindahkan ke sana dari pigmen klorofil lainnya di fotosistem untuk menjalani pemisahan muatan, reaksi redoks tertentu di mana klorofil menyumbangkan elektron ke dalam serangkaian intermediet molekul yang disebut rantai transpor elektron. Reaksi dibebankan pusat klorofil (P680 +) yang kemudian dikurangi kembali ke keadaan dasar dengan menerima elektron. Dalam fotosistem II, elektron yang mengurangi P680 + akhirnya berasal dari oksidasi air menjadi O2 dan H + melalui intermediet beberapa. Reaksi ini adalah bagaimana organisme fotosintetik seperti tanaman menghasilkan gas O2, dan merupakan sumber untuk hampir semua O2 di atmosfer bumi. Fotosistem I biasanya bekerja secara seri dengan fotosistem II, sehingga + P700 dari fotosistem I biasanya berkurang, melalui intermediet banyak dalam membran tilakoid, oleh elektron akhirnya dari fotosistem II. Reaksi transfer elektron dalam membran tilakoid yang kompleks, bagaimanapun, dan sumber elektron yang digunakan untuk mengurangi P700 + dapat bervariasi. Aliran elektron dihasilkan oleh pigmen reaksi pusat klorofil digunakan untuk antar-jemput H + ion melintasi membran tilakoid, menyiapkan potensi kemiosmotik digunakan terutama untuk menghasilkan ATP energi kimia, dan elektron-elektron pada akhirnya mengurangi + NADP ke NADPH, reduktor universal yang digunakan untuk mengurangi CO2 menjadi gula ser ta pengurangan biosintesis lainnya. Reaksi pusat klorofil-protein kompleks mampu langsung menyerap cahaya dan melakukan kegiatan tanpa biaya pemisahan pigmen klorofil lain, tetapi salib penyerapan bagian (kemungkinan menyerap foton di bawah intensitas cahaya yang diberikan) kecil. Dengan demikian, klorofil yang tersisa di fotosistem dan kompleks antena protein pigmen yang berhubungan dengan fotosistem semua kooperatif menyerap dan menyalurkan energi cahaya ke pusat reaksi. Selain klorofil, ada pigmen lain, yang disebut pigmen aksesori, yang terjadi dalam protein kompleks pigmen antena. Sebuah siput laut hijau, Elysia chlorotica, telah ditemukan untuk menggunakan klorofil untuk dimakan dan melakukan fotosintesis untuk dirinya sendiri. Proses ini dikenal sebagai kleptoplasty, dan tidak ada hewan lainnya yang memiliki kemampuan ini. Bagian lain dari sistem fotosintesis tanaman hijau masih memungkinkan untuk menggunakan spektrum cahaya hijau (misalnya, melalui struktur daun perangkap cahaya, karotenoid, dll). Tanaman hijau tidak menggunakan sebagian besar dari spektrum yang terlihat seefisien mungkin. Sebuah pabrik hitam dapat menyerap lebih banyak radiasi, dan ini bisa menjadi sangat berguna, jika panas tambahan yang diproduksi secara efektif dibuang (misalnya, beberapa tanaman harus menutup bukaan mereka, yang disebut stomata, pada hari-hari panas untuk menghindari kehilangan terlalu banyak air, yang meninggalkan konduksi hanya ,
konveksi, dan radiasi panas-rugi sebagai solusi). Pertanyaannya mengapa menjadi molekul menyerap cahaya hanya digunakan untuk kekuasaan pada tanaman hijau dan tidak hanya hitam. Shil DasSarma, ahli genetika mikroba di University of Maryland, telah menunjukkan bahwa spesies archaea lakukan menggunakan molekul lain menyerap cahaya, retina, untuk mengekstrak listrik dari spektrum hijau. Dia menggambarkan pandangan beberapa ilmuwan bahwa seperti hijau-menyerap cahaya archae pernah mendominasi lingkungan bumi. Ini bisa meninggalkan membuka "niche" untuk organisme hijau yang akan menyerap panjang gelombang lain dari sinar matahari. Ini hanya kemungkinan, dan Berman menulis bahwa para ilmuwan masih belum yakin dari penjelasan satu. Astronom dan ahli matematika Fred Hoyle menduga bahwa klorofil adalah mungkin menjadi molekul antar, menunjukkan kesamaan sifat cahaya menyerap debu antarbintang. Daun merupakan salah satu organ penting yang berperan dalam proses fotosintesis. Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung manakala tidak adanya zat hijau daun dalam proses perombakan CO2 dan H2O menjadi asimilat. Asimilat merupakan konversi gizi ke dalam substansi padat atau cair dari tanaman tersebut, dengan proses penyerapan dan pengolahan lebih lanjut. Warna hijau pada daun ini berasal dari pigmen warna daun yang disebut klorofil (chlorophyll ). Pigmen daun atau klorofil yang berwarna hijau dapat berubah warna. Klorofil menyerap cahaya merah dan biru dari sinar matahari yang jatuh ke daun. Akibatnya, cahaya dipantulkan oleh daun dengan warna komplementernya yaitu hijau. Namun, di daerah beriklim sedang, daun beberapa jenis tanaman kerap berubah warna pada musim gugur. Pada beberapa jenis tanaman hias misalnya, warna hijau daun berubah menjadi kuning, sedangkan pada jenis tanaman lainnya daun tanaman berubah warna menjadi orange atau merah. Perubahan warna yang terjadi di klorofil dapat disebabkan beberapa hal. Perubahan tersebut dipengaruhi oleh kandungan klorofil dibandingkan dengan pigmen warna lainnya. Misalnya, pada daun hijau menjadi kuning lalu kecoklatan, pigmen klorofilnya jaun lebih sedikit dibandingkan karoten (carotenes). Menurunnya kemampuan klorofil karena disfungsi daun tersebut menyerap cahaya untuk melakukan fotosintesis. Selain itu, karoten juga diketahui lebih stabil dibandingkan dengan klorofil. Sehingga, warna pigmen karoten tetap bertahan walaupun klorofil mulai menghilang. Selain faktor tersebut, pigmen daun klorofil yang berwarna hijau tersebut mempunyai sifat tidak stabil dan dapat mudah berubah menjadi coklat bila
berhubungan dengan asam. Hal ini disebabkan oleh atom Mg yang digantikan dengan atom H. Hal tersebut mengakibatkan terbentuknya senyawa yang disebut feofitin. Senyawa tersebut yang memacu perubahan warna pada daun dari kuning menjadi coklat. Degradasi pigmen klorofil tersebut terjadi jika pada pH rendah dan pemanasan 700-1000C. Hal inilah yang memicu terjadinya proses feofitinisasi. Proses feofitinisasi (dementasi) adalah proses pelepasan ion Mg 2. Klorofil juga dapat mengalami perubahan warna menjadi merah. Gugus fitol yang berperan besar dalam perubahan warna ini. Jika klorofil kehilangan gugus fitolnya, klorofil akan membentuk klorofilid yaitu senyawa berwarna merah terang larut dalam air tetapi lebih stabil dibandingkan klorofil. Zat kimia lain pada daun, auksin, juga berperan dalam warna suatu daun. Auksin memiliki peran mengontrol sekelompok sel tertentu pada dasar masingmasing batang daun, yang disebut lapisan absisi. Selama musim pertumbuhan, auksin mencegah lapisan ini terbentuk sempurna dan memblokir tabung-tabung internal kecil yang menghubungkan masing-masing daun dengan bagian sistem sirkulasi lainnya pada pepohonan. Akan tetapi, pada musim gugur, hari-hari yang lebih dingin dan lebih singkat memicu terhentinya produksi auksin, sehingga memungkinkan lapisan absisi tumbuh dan menghambat sirkulasi air, nutrien dan gula ke daun. Ketika ini terjadi, klorofil mengalami disintegrasi dengan cepat, sehingga membiarkan carotenesmenampakkan warnanya seperti warna kuning pada daun maple, pohon yang berdaun ringan (aspen), dan daun pohon birch. Sementara itu, anthocyaninsmemberikan warna oranye dan merah bagi pohon maple, pohon sumacs dan pohon ek. Jika sinar matahari kurang, antosianin tidak begitu aktif secara kimiawi dan daun lebih berwarna oranye atau kuning dibanding berwarna merah. Umumnya sejumlah tanaman yang daunnya berubah warna ini juga akan diikuti dengan kerontokkan daun di musim gugur. Tanaman jenis ini sering disebut dengan tanaman deciduous. Pada tanaman lainnya–misalnya pohon pinus–daun tanaman tidak berubah warna dan tidak menggugurkan daunnya pada musim gugur. Tanaman jenis ini disebut dengan tanaman evergreens . Di dalam sel tumbuhan terdapat bintik-bintik pigmen pembawa zat warna yang disebut dengan chromatophore. Selain mengandung chlorophyll, sel daun juga terdiri dari beberapa jenis pigmen lainnya. Pigmen ini umumnya menyebabkan perubahan warna daun tanaman pada musim gugur. Sejumlah pigmen penyusun warna daun, diantaranya xanthophylls (memberi pigmen warna kuning), carotenes(penyusun pigmen warna kuning orange),
serta anthocyanins (penyusun warna merah dan violet). Selain itu, daun juga mengandung tannins yang memberikan warna kuning keemasan. Seperti halnya chlorophyll, xanthophylls, carotenes dan juga anthocyanins tidaklah tersusun dari butiran halus yang ada di permukaan daun melainkan terlarut dalam cairan sel daun. Pada beberapa tanaman–seperti coleus (tanaman yang daunnya berwarna-warni) dan kubis merah– anthocyanins selalu muncul memberikan warna merah keunguan. Sedangkan untuk beberapa tanaman lainnya, anthocyanins tidak selalu terbentuk dan melewati siklus hidup daun, tetapi anthocyanins hanya dihasilkan pada kondisi tertentu. Pada daun pohon oak dan maple misalnya, gula terakumulasi pada musim gugur. Akumulasi ini diyakini sebagai hasil dari pembentukan anthocyanins dan produksi warna cerah pada daun. Bagaimana Perubahan Warna Daun Bisa Terjadi?
a. Pengaruh Cuaca Di daerah beriklim sedang, kondisi udara yang hangat (15 0-200 C) di siang hari saat musim gugur sangat mendukung bagi tanaman untuk melakukan aktifitasfotosintesis secara optimal. Timbunan gula asimilat yang dihasilkan pada siang hari tidak semuanya dapat ditransport ke jaringan tanaman pada malam harinya karena dinginnya cuaca di malam hari menyebabkan jaringan floem (jaringan pendukung transportasi asimilat) menutup secara perlahan sehingga timbunan gula di dalam jaringan daun meningkat sehingga memacu pula pembentukan anthocyanins. b. Lama Panjang Penyinaran Setiap hari tanaman menggunakan klorofil dalam proses fotosintesis secara berkesinambungan dengan memanfaatkan energi matahari. Klorofil ini diproduksi dan diuraikan secara terus menerus dalam proses teresebut. Ketika panjang hari penyinaran menyusut dan malam hari bertambah panjang di musim gugur, produksi klorofil melambat sebagai konsekuensi dari menyusutnya reaksi terang dalam proses fotosintesis tersebut. Dengan berkurangnya produksi klorofil ini sejumlah pigmen daun lainnya seperti xanthophylls, carotenes dan juga anthocyanins mulai terbentuk sehingga merubah warna daun yang sebelumnya berwarna hijau menjadi berwarna-warni.
DAFTAR PUSTAKA
http://eprints.undip.ac.id/34758/1/PANUT_AMIRUDIN.pdf http://repository.usu.ac.id/bitstream/Daun .pdf http://www.pustakasekolah.com/anatomi-daun.html www.slideshare.net/latumahinaIa/anatomi-12583011 http://www.scribd.com/doc/51333038/Anatomi-Daun
