MAKALAH KIMIA ORGANIK BAHAN ALAM “ Purin, Pirimidin, Sitokini n dan Klorofil”
Disusun Oleh : KELOMPOK VIII JURNIATI ( A 251 15 016 ) NINDYA PRATAMY (A 251 15 008) YESKRIPEN JULIUS (A 251 15065) DARNI (A 251 15 027)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS TADULAKO 2018
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT karena atas berkah rahmat dan karunia-Nya lah sehingga kita masih diberikan nikmat kesehatan dan ketenangan belajar hingga saat ini. Segala puji bagi Allah yang masih memberikan kesehatan dan kesempatannya kepada kita semua, terutama kepada penulis. Sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Berikut ini, penulis persembahkan sebuah makalah yang berjudul “Purin, “ Purin, Pirimidin, Sitokinin dan Klorofil”. Klorofil ”. Penulis mengharapkan makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca semua, terutama t erutama bagi penulis sendiri. Kepada pembaca yang budiman, jika terdapat kekurangan atau kekeliruan dalam makalah ini, penulis mohon maaf, karna penulis sendiri dalam tahap belajar. Dengan demikian, tak lupa penulis ucapkan terimakasih, kepada para pembaca. Semoga Allah memberkahi makalah ini sehingga benar-benar bermanfaat.
Palu, 21 Februari 2018
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL KATA PENGANTAR
ii
DAFTAR ISI
iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah..... ..............................................................
2
1.3 Tujuan......................................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Purin dan Pirimdin ..................................................................
3
2.2 Sitokinin ..................................................................................
12
2.3 Klorofil ....................................................................................
19
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan .............................................................................
25
3.2 Saran .......................................................................................
26
DAFTAR PUSTAKA
iv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kimia bahan alam merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang membahas tentang senyawa-senyawa ilmu kimia yang terdapat dalam bahan alam baik dari tanaman ataupun hewan. Sedangkan senyawa bahan alam sendiri adalah hasil metabolism suatu organisme suatu organisasi hidup (tumbuhan, hewan, sel) berupa metabolit primer dan sekunder.sebenarnya senyawa kimia yang biasa kita jumpai seperti karbohidrat, lipid, vitamin dan asam nukleat termasuk dalam bahan alam, namun ahli kimia memberikan arti yang lebih sempit tentang istilah bahan alam yakni senyawa kimia yang berkaitan dengan metabolit sekunder saja misalnya purin, pirimidin, sitokinin dan klorofil Senyawa heterosiklik atau heterolingkar adalah sejenis senyawa kimia yang mempunyai struktur cincin yang mengandung atom selain karbon, seperti belerang, oksigen, ataupun nitrogen yang merupakan bagian dari cincin tersebut. Senyawasenyawa heterosiklik dapat berupa cincin aromtaik sederhana ataupun cincin nonaromatic. Perlu
diperhatikan
pula
senyawa-senyawa
seperti
siklopropana
dan
sikloheksana bukanlah senyawa heterosiklik. Senyawa tersebut hanyalah sikloalkana. Prefix “siklik” merujuk pada struktur cincin selain karbon. Banyak senyawa heterosiklik yang merupakan zat karsinogenik. Salah satu senyawa aromatic adalah purin dan pirimidin yang akan dibahas dalam makalah ini. Sitokinin adalah sekelompok hormone tumbuhan dan zat pengatur tumbuh yang mendorong terjadinya pembelahan sel di jaringan marismatik. Mekanisme kerja sitokinin beragam efek sitokinin menunjukkan bahwa senyawa tersebut mungkin mempunyai beberapa macam mekanisme kerja dalam jaringan yang berbeda. Namun, secara sederhana diduga bahwa satu efek utama yang umum sering diikuti oleh sejumlah efek skunder, yang bergantung pada keadaan fisiologis
sel sasarannya. Adanya pemacuan oleh sitokinin pada pembentukan RNA dan enzim sudah diduga sejak lama, antara lain karena efek sitokinin biasanya terhambat oleh zat penghambat sintesis RNA atau protein.
1.2.Rumusan masalah
1.2.1. Apakah definisi dan perbedaan struktur dari purin dan pirimidin? 1.2.2. Apakah definisi,
jenis, fungsi,
dan mekanisme kerja sitokinin serta
mamfaat sitokinin? 1.2.3. Bagaimana definisi , macam, fungsi dan mamfaat klorofil ?
1.3.Tujuan
1.3.1. Untuk mengetahui pengertian serta perbedaan dari purin dan pirimidin 1.3.2. Untuk mengetahui definisi, jenis, fungsi, dan mekanisme kerja sitokinin serta mamfaat sitokinin 1.3.3. Untuk mengetahui peranan klorofil pada tumbuuhan
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Purin dan Pirimidin 2.1.1. Pengertian Purin dan Pirimidin
Purin dan Pirimidin merupakan komponen utama DNA, RNA, koenzim (NAD, NADP, ATP, UDPG). Inti purin dan pirimidin adalah inti dari senyawa komponen molekul nukleotida asam nukleat RNA dan DNA. Adenin dan Guanin merupakan contoh turunana purin yang terdapat dalam asam nukleat. Sedangkan Sitosin, Urasil dan Timin merupakan contoh turunan pirimidin yang terdapat dalam asam nukleat. Dalam asam nukleat, kelompok purin membuat ikatan hidrogen dengan basa pirimidin komplementer. Misalnya adenin membuat ikatan hidrogen dengan timin dan guanin membentuk ikatan hidrogen dengan sitosin. Purin dan Pirimidin merupakan unsur yang nonesensial secara dietetik artinya manusia dapat mensintesis nukleotida secara denovo (dari senyawa intermediet anfibolik), meskipun tidak mengkonsumsi asam nukleat. Nukleosida diberi nama sesuai nama basa pembentuknya: adenin nukleisida (adenosin), guanin nukleisida (guanosin), urasil nukleosida (uridin), timin nukleisida (timidin), sitosin nukleisida (sitidin). 2.1.2. Struktur Purin dan Pirimidin
Purin merupakan senyawa organik aromatik. Purin merupakan senyawa heterosiklik yang mengandung nitrogen. Dalam purin terdapat cincin pirimidin dan cincin imidazol yang menyatu. Pirimidin adalah senyawa aromatik heterosiklik. Pirimidin mirip dengan benzena akan pirimidin memiliki dua atom nitrogen.
Gambar 1. Struktur Purin
Gambar 2. Struktur Pirimidin
2.1.3.
Metabolisme Purin dan Pirimidin
2.1.3.1. Metabolisme Purin
1. Biosintesis Nukleotida Purin Hasil penelitian dengan menggunakan radioisotop, ternyata setiap komponen yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari bermacammacam sumber diantara lain : 1. Atom C (6) inti purin berasal dari atom karbon molekul CO 2 udara pernafasan. 2. Atom N (1) inti purin bersal dari atom nitrogen gugus amino (-NH 2) molekul aspartat. 3. Atom C (2) dan atom C (8) inti purin adalah produk reaksi transformilasi yang berasal dari senyawa donor gugus formil yang mengakibatkn koenzim FH4 (tetra hidro folat). 4. Atom N (3) dan atom N (9) berasal dari nitrogen gugus amida molekul glutamin. 5. Atom C (4) atom C (5) dan atom N (7) merupakan molekul glisin.
Tahapan biosintesis Purin 1. Sintesis purin diawali oleh reaksi pembentukan molekul PRPP (5-phospho ribosil pyro phosphate) yang berasal dari ribosa-5P yang mengkaitkan ATP dan ion Mg²+ sebagai aktivator.
2. Selanjutnya pembentukan senyawa 5-Phosphoribosilamin dari hasil reaksi PRPP dengan glutamin. Reaksi ini menghasilkan pula asam amino glutamat + Ppi. 3. Berikutnya pembentukan senyawa GAR (glycin amid ribosil-5P) dari hasil reaksi ribosilamin-5P dengan glisin yang mengaktipkan ATP dan Mg²+ sebagai aktivator dan yang dikatalisis oleh enzim GAR syn-thetase. 4. Kemudian GAR melakukan reaksi formilasi yang dikatalisis oleh enzim transformilase dengan koenzim FH4 (tetrahidrofolat) dan senyawa donor gugus formil, membentuk senyawa formil glisin amid ribosil-5P nya. Atom karbon gugus formil tersebut menempati posisi atom C-8 inti purin. 5. Kemudian senyawa formil glisin amid ribosil 5P melakukn reaksi aminasi (pada atom karbon ke-4 nya) dengan senyawa donor amino (berupa glutamin) dan terbentuknya senyawa formil- glisinamidin- ribosil-5P.atom N gugus amino yang baru menempati posisi N-3 inti purin. 6. Selanjutnya terjadi reaksi penutupan rantai dan terbentuknya senyawa aminoimidazole- ribosil-5P, selanjutnya senyawa-senyawa amino- imidazoleribosil-5P melakukan fiksasi CO2 dengan biotin sebagai koenzim dan atom karbon yang difiksasi tersebut menempati atom C (6) inti purin. Dilanjutkan reaksinya dengan aspartat membentuk senyawa 5-amino- 4- imidazole- Nsuksinil karboksamid ribosil-5P. 7. Senyawa 5-amino- 4- amidazole- karboksamid- ribosil- 5P, melakukan reaksi formilasi yang dikatalisis oleh enzim transformilase dengan koenzim FH4 (tetrahidrofolat) dan senyawa donor gugus formil, maka terbentukny senyawa 5- formamido- 4- imidazole karboksamide- ribosil-5P. 8. Akhirnya terjadilah reaksi penutupan cincin yang ke-2 kalinya terbentuklah derivat purin yang pertama berupa IMP (inosin monophosphate= inosinic acid) yaitu derivat hiposantin atau 6- oksipurin. Sedangkan AMP dan GMP diturunkan dari IMP.
Gambar 3. skema biosentesis purin
2. Katabolisme Purin Pada manusia hasil akhir katabolisme purin adalah asam urat. Sebagian mamalia (tidak termasuk manusia) dapat mengoksidasi asam urat menjadi allantoin, yang selanjutnya dapat didegradasi menjadi urea dan amonia. Tahapan reaksi pembentukan asam urat serta berbagai kelainan yang dapat terjadi akibat defisiensi enzim yang terkait adalah sebagai berikut:
1. Gugus amino akan dilepaskan dari AMP membentuk IMP, atau dari adenosin membentuk inosin (hipoxantin). 2. IMP dan GMP oleh enzim 5’-nukleotidase akan diubah ke bentuk nukleosida, yaitu inosin dan guanosin. 3. Purine nukleosida fosforilase akan menubah inosin dan guanosin menjadi basa purin, yaitu hipoxantin dan guanin. 4. Guanin akan mengalami deaminasi menjadi xantin. 5. Hipoxantin akan dioksidasi oleh enzim xantin oksidase membentuk xantin, yang selanjutnya akan dioksidasi kembali oleh enzim yang sama menjadi asam urat, yang merupakan produk akhir dari proses degradasi purin pada manusia. Asam urat akan diekskresikan ke dalam urin.
2.1.3.2.Metabolisme Pirimidin
1. Biosintesis Pirimidin Umumnya biosintesis pirimidin dan purin memerlukan bahan pembentukan yang sama misalnya PRPP, glutamin, CO 2, asam aspartat, koenzim tetrahidrofolat (FH4). Tetapi ada satu perbedaan yang jelas sekali yaitu pada saat terjadinya penambahan gugus ribosa-P (pada biosintesis purin), penambahan gugus ribosa-P tersebut sudah berlangsung ditahap awal. Sedangkan pada biosintesis pirimidin berlangsung setelah perjalanan beberapa tahap lebih jauh.
Tahapan biosintesis pirimidin 1. Biosintesis pirimidin diawali oleh reaksi pembentukan karbamoil-P yang dihasilkan dari reaksi antara glutamin, ATP dan CO2 yang dikatalisis oleh enzim karbamoil-P sintetase yang berlangsung didalam sitosol. Berbeda dengan enzim karbamoil-P sinthase yang bekerja pada reaksi pembentukan urea, dimana reaksi nya berlangsung bukan didalam sitosol melainkan didalam mitokondria.
2. Berikutnya karbamoil-P berkondensasi dengan asam aspartat menghasilkan senyawa karbamoil-asparta. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim aspartat transkarbamoilase. 3. Berikutnya terjadi reaksi penutupan rantai sambil membebaskan H2O dari molekul karbamoil-aspartat sehingga dihasilkan asam dehidro orotat (DHOA= dihidroorotic acid). Reaksi tersebut dikatalisis oleh enzim dihidroorotase. 4. Berikutnya
melalui
reaksi
yang
dikatalisis
oleh
enzim
DHOA
dehidrogenase dengan koenzim NAD+, DHOA menghasilkan asam arotat (OA=orotic acid). 5. Selanjutnya terjadi reaksi penambahan gugus ribosa-P pada asam orotat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim orotat fosforibosil transferase dan dihasilkan orotidilat OMP (orotidin mono posphate). 6. Akhirnya
enzim
dikarboksilasi
orotidilat
orotidilat
dan
dikarboksilase menghasilkan
mengkatalisis uridilat
(uridin
reaksi mono
phosphate)yaitu produk nukleotida pertama pada biosintesis pirimidin. 7. Pada reaksi (12) adalah satu-satunya reaksi biosintesis nukleotida pirimidin yang membutuhkan turunan tetrahidrofolat. Gugus metilen pada N 5 , N 10 – metilen-tetrahidrofolat direduksi menjadi gugus metal yang ditransfer dan tetrahidrofolat dioksidasi menjadi dihidrofolat. Agar sintesis pirimidin dapat berlangsung dihidrofolat harus direduksi kembali menjadi tetrahidrofolat, reaksi ini dikatalisis oleh dehidrofolatreduktase. Oleh karena itu, sel yang sedang membelah, yang harus mengasilkan TMP dan dihidrofolat.
Gambar skema biosintesis pirimidin
2.1.3.2.Katabolisme Pirimidin
Katabolisme pirimidin terutama terjadi dihati. Ekskresi aminoisobutirat meningkat pada leukemia dan radiasi sinar-X akibat peningkatan destruksi sel dan DNA-nya. Untuk pseudouridin yang terdapat dalam tRNA, tidak ada mekanisme
hidrolisa atau fofforilasi untuk nukleosida ini menjadi basa pirimidinnya (urasil), sehingga pseudouridin diekskresikan sebagai pseudouridin dalam urine manusia. Hasil akhir katabolisme pirimidin berupa CO2, amonia, beta, alanin dan propionate. Proses katabolisme pirimidin yaitu sebagai berikut 1. Sitosin → Urasil → Dihidrourasil → Asam ureidopropionat → CO 2 + NH3 2. Timin → Dihidrotimin → Asam ureidopropionat → CO 2 + NH3
Gambar tahapan katabolisme pirimidin
2.2.
Sitokinin
2.2.1. Pengertian Hormon Sitokinin
Sitokinin merupakan senyawa dengan struktur yang menyerupai adenine (derivate adenine) yang mengawali (memacu) pembelahan sel dan memiliki fungsi yang mirip dengan kinetin. Kinetin merupakan sitokinin yang pertama kali ditemukan. Kinetin disebut juga sebagai sitokinin karena senyawa ini juga mampu memacu sitokinesis (pembelahan sel). Namun merupakan senyawa alami, kinetin ini tidak disintesis alami oleh tumbuhan oleh karena itu biasanya selalu mengandung sitokinin sintesis (diartikan bahwa hormone ini disintesisnya di tempat lain). Yang paling sering ditemukan dewasa ini dinamakan dengan zeatin yang diisolasi dari tanaman jagung. Struktur dasar dari sitokinin (zeatin) adalah sebagai berikut
Struktur sitokinin
2.2.2. Jenis-jenis Hormon Sitokinin
Sitokinin alami dihasilkan oleh jaringan yang masih tumbuh aktif terutama pada akar, embrio dan buah. Sitokinin yang dihasilkan di akar diangkut ke bagian atas tumbuhan yang masih muda melalui xilem. Sitokinin terbagi dua yaitu: 1. Tipe adenin. Tipe adenin ini diproduksi pada bagian perakaran, jaringan kambium dan bagian tumbuhan yang sel-selnya masih aktif membelah. Misalnya kinetin, zeatin dan BAP (Benzyl Amino Purin) 2. Tipe fenilurea. Tipe ini biasanya tidak dibentuk oleh tumbuhan. Misalnya difeniluera, tidiazuron (TDZ)
2.2.3. Fungsi Hormon Sitokinin
Kinerja sitokinin selalu dibantu dengan auksin. Jika hanya ada sitokinin tanpa auksin maka tidak dapat terjadi perangsangan terhadap proses pembelahan sel. Namun jika sitokinin bekerja bersama auksin maka akan merangsang terjadinya pembelahan dan diferensiasi sel. Selain itu, fungsi hormon sitokinin juga berpengaruh terhadap: 1. Pembelahan sel. Hormon sitokinin terdapat pada sel-sel yang sedang aktif membelah dalam jumlah yang besar 2. Pada beberapa tumbuhan, sitokinin dapat meningkatkan pembukaan stomata. 3. Menghambat proses penuaan pada daun 4. Pertumbuhan kuncup lateral sehingga menurunkan dominasi pucuk apikal 5. Memacu membukanya stomata pada beberapa jenis tumbuhan 6. Mempengaruhi morfogenesis pada teknik kultur jaringan 7. Mempengaruhi perkembangan kloroplas. Pemberian sitokinin dapat memicu peningkatan kadar klorofil, mampu meningkatkan konversi etioplast ke kloroplas melalui stimulasi sintesis klorofil. 2.2.4. Mekanisme Kerja Hormon Sitokinin
Beragamnya efek sitokinin menunjukan bahwa senyawa tersebut mungkin mempunyai beberapa macam mekanisme kerja dalam jaringan berbeda.Namun secara sederhana diduga bahwa satu efek utama yang umum sering diikuti oleh sejumlah efek sekunder,yang bergantung pada keadaan fisiologis sel sasarannya. Seperti hormone lain,penguatan efek utama harus terjadi,karena sitokinin terdapat dalam konsentrasi sangat rendah (0,01 sampai 1 µM).Adanya efek pemacuan oleh sitokinin pada pembentukan RNA dan enzim sudah diduga sejak lama,antara lain karena efek sitokinin biasanya terhambat oleh zat penghambat sintesis RNA atau protein. Beberapa protein yang mengikat sitokinin secara agak khas telah ditemukan di berbagai bagian tumbuhan,namun hampir semua protein tersebut tidak terikat cukup khas atau tidak mempunyai afinitas yang cukup tinggi terhadap sitokinin
aktif.Terdapat kekecualian yang menarik yaitu protein – pengikat pada daun jelai, yang mengikat zeatin dengan afinitas yang sangat tinggi dan mengikat sitokinin lain yang berhubungan dekat dengan aktifitas biologis. Pemacuan sitokinesis merupakan salah satu respons sitokinin yang terpenting,sebab hal itu menyebabkan sitokinin dimanfaatkan secara komersial dalam upaya perbanyakan mikro tanaman budidaya dari biakan jaringan.Aspek biokimia dari respons yang sudah lama diketahui itu sedang diteliti. Sitokinin mendorong pembelahan sel dalam biakan jaringan dengat cara meningkatkan peralihan dari G2 ke mitosis dan bahwa hal tersebut terjadi karena sitokinin menaikkan laju sintesis protein.Beberapa protein itu berupa protein pembangun atau enzim yang dibutuhkan untuk mitosis. Kasus khusus tentang sitokinin (misalnya, pemacuan pertumbuhan) juga tampaknya berkenaan dengan efeknya pada translasi,seperti terbukti dengan naiknya jumlah polisom, lebih cepatnya penggabungan asam amino radioaktif dalam protein, dan terhambatnya respons fiologis oleh zat penghambat sintesis protein.Temuan ini telah melahirkan konsep yang terkenal,bahwa auksin dan giberelin terutama mempengarui transkipsi di inti,sedangkan sitokinin khusus berpengaruh dalam sitosol. Chen dkk memperlihatkan bahwa benziladenin mengubah jenis mRNA yang terbentuk oleh irisan kotiledon labu kuning;sitokinin mendorong pembesaran sel,pembelhan sel,dan sintesis klorofil.Jumlah beberapa jenis mRNA ditingkatkan oleh benziladenin,sementara jenis lainnya diturunkan.Perubahan paling dini terlacak satu jam setelah sitokinin ditambahkan,dan biasanya dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengamati munculnya kerja sitokinin dalam organdan dibagian tumbuhan yang lain jauh lebih lama dibandingkan dengan munculnya efek auksin atau giberelin dibagian tumbuhan yang memberikan respons terhadap hormon ini. Perubahan tingkat mRNA yang disebabkan oleh sitokinin karena transkipsi beberapa gen terpacu dan transkipsi gen lainnya tertekan.Dalam sedikitnya tiga kasus,sitokinin mempengaruhi jumlah molekul mRNA yang menyandikan beberapa protein yang sudah dikenal.Dua jenis protein serta mRNAnya sangat
terpelihara ()terbentuk lebih cepat atau rusak lebih lambat).Jenis yang pertama adalah protein pengikat klorofil a/b (yang menjadi bagian dari LHCII di tilakoid)dan jenis yang kedua adalah subunit kecil protein rubisko.Jika daun yang ditumbuhkan di tempat gelap atau diberi cahaya tanpa diberi sitokinin,jumlah kedua protein tersebut serta mRNAnya menjadi jauh lebih banyak dari pada didaun yang tidak diberi sitokinin.kedua mRNA tersebut disandikan oleh gen inti.Tetapi Flores dan Tobin memperoleh bukti bahwa sitokininjustru bekerja dengan cara meningkatkan kestabilan mRNA dank arena itu mempercepat translasi pesan genetic mereka menjadi protein. Contoh lain tentang pengendalian sitokinin atas protein yang sudah dikenal serta mRNAnya menyangkut protein fitokrom.meruppakan kompleks protein pigmen yang mengendalikan banyak proses perkembangan dalam kehidupan tumbuhan.Pembentukan protein dan mRNAnya ini kurang terpelihara (terbentuk lebih lambat atau ditimbun dalam jumlah lebih sedikit)akibat adanya sitokinin zeatin dan sinar merah yang diserap oleh fitokrom itu s endiri.
2.3. Klorofil 2.3.1.
Definisi Klorofil
Istilah “Klorofil” berasal dari bahasa Yunani yaitu “chloros” artinya hijau dan “phyllos” artinya daun. Istilah ini pertama diperkenalkan tahun 1818, dimana pigmen tersebut diekstrak dari tumbuhan dengan menggunakan pelarut organik. Riset tersebut dilakukan oleh Hans Fischer peneliti klorofil yang memperoleh nobel prize winner pada tahun 1915 berasal dari Technishe Hochschule, Munich Germany. Klorofil adalah pigmen pemberi warna hijau yang terdapat pada kloroplas sel tanaman. Sebagian besar klorofil terdistribusi dalam daun sehingga disebut zat hijau daun. Tidak hanya pada daun, klorofil juga terdapat pada seluruh jaringan tanaman yang berwarna hijau, misalnya pda batang, kar, buah, dan biji yang berwarna hijau dalam jumlah yang terbatas. Klorofil juga merupakan molekul yang disebut fotoreseptor. Struktur dasar dari molekul klorofil adalah adanya cincin porphyrin, koordinasi terhadap atom pusat.
2.3.2. Macam-macam klorofil
1.
Klorofil a Klorofil a adalah suatu senyawa kompleks antara magnesium dengan
porfirin yang mengandung cincin siklopentanon (cincin V). Keempat atom nitrogennya dihubungkan secara ikatan. Koordinasi dengan ion Mg 2+ membentuk senyawa kompleks planar yang mantap. Rantai sampingnya yang bersifat hidrofob adalah suatu terpenoid alkohol dan fitol yang dihubungkan secara ikatan ester dengan gugus propionat dari cincin IV. Klorofil a merupakan salah satu bentuk klorofil yang terdapat pada semua tumbuhan autotrof. Rumus kimia klorofil a C55H72O5 N4Mg 2.
Klorofil b Klorofil b adalah klorofil kedua yang terdapat pada tumbuhan hijau.
Klorofil b juga terikat pada protein di dalam sel. Klorofil B terdapat pada ganggang hijau chlorophyta dan tumbuhan darat. Rumus kimianya C 55 H70 O6 N4 Mg 3.
Klorofil c Klorofil C terdapat pada ganggang coklat Phaeophyta serta diatome
Bacillariophyta.
4.
Klorofil d Klorofil d terdapat pada ganggang merah Rhadophyta. Akibat adanya
klorofil, tumbuhan dapat menyusun makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari.
2.3.3. Letak Klorofil
Klorofil sangat penting bagi tumbuhan untuk melaksanakan fotosintesis dan menghasilkan energi. Klorofil merupakan pigmen kloroplast yang terdapat dalam plastid. Plastid merupakan struktur khusus, diselimuti oleh system membran rangkap ditemui hanya pada tumbuhan dan beberapa protista. Plast id mengandung ONA dan ribosom yang terbenam (bersama membrane) dalam cair yang disebut stroma. Sel penutup memiliki klorofil dalam selnya sehingga dengan bantuan cahaya matahari dapat melakukan fotosintesis. Terlalu banyak sinar berpengaruh beruk terhadap klorofil. Larutan klorofil yang dihadapkan pada sinar kuat akam berkurang hijaunya dan daun yang kena sinar matahari langsung pada umumnya berwarna hijau kekuningan. Semua plastid tumbuh dari proplastida yaitu benda kecil yang ditemukan pada tumbuhan baik didalam gelap maupun ditempat terang. Plastid membelah sama seperti mitokondria (dan prokariotik). Plastid tidak berwarna biasa disebut leukoplas. Leukoplas yang paling dikenal ialah amiloplas yang mengandung dua atau lebih butir pati. Leukoplas lain berisi cadangan protein (proteinoplas). Ada dua macam plastid berwarna, yaitu kloroplas yang mengandung klorofil dan berbagai pigmen yang menyertainya dan kromoplast yang mengandung pigmen lain. Klorofil terdapat didalam kloroplas yang merupakan pigmen yang aktif didalam fotosintesis. Klorofi adalah molekul tetra-spiral yang dihubungkan aleh atom Mg, yang berbentuk oval yang terkandung dalamnya. Penyerapan yang esensial oleh kloroplas didalam menbran tilakoid. Tiap-tiap foton dapat mengelurakan elektron kedalam klorofil, klorofil hijau akan menyerapa warna yang panjang gelombangnya pendek, berenergi tinggi yang efektif dalam fotosintesis.
Penyerapan terhadap panjang gelombang relatif bervariasi dan dapat diukur denan menggunakan spektrofotometer. Gambaran dari banyaknya penyerapan dari fungsi panjang gelombang disebut dengan spectrum penyerapan
Kloroplas dikelilingi system daun atau selimut membran ganda yang mengatur lalu lintas molekul keluar masuk dalam kloroplas. Didalam kloroplas dijumpai bahan tanaman berbentuk amof, sel dan kaya enzim yang disebut stroma. Stroma ini mengandung berbagai enzim yang merubah CO2 menjadi karbohidrat khususnya pati. Didalam stroma ada tilakoid yang mengandung pigmen ,disinilah energi dari cahaya matahari digunakan untuk mengoksidasi H2O dan menbentuk ATP dan NADPH yang kaya energi yang diperlukan oleh stroma untu k mengubah CO2 menjadi karbohidrat Pada daun muda terjadi fotosintesis yang aktif sehingga menbutuhkan klorofil yang banyak. Klorofil tersebut akan menyerap cahaya yang berenergi tinggi sehingga fotosintesis terjadi lebih aktif. Daun muda juga mendapatkan transfer klorofil melalui eksitasi dari daun tua
2.3.4. Fungsi dan Manfaat Klorofil 1. Fungsi Klorofil untuk Tumbuhan Selain Sebagai Pigmen
Klorofil adalah kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat pada tumbuhan, menyerap cahaya merah, biru, dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Klorofil terdapat dalam
kloroplas, dan memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksireaksi cahaya dalam proses fotosintesis. Dengan adanya klorofil, tumbuhan dapat menyusun makanannya sendiri dengan bantuan cahaya matahari. Klorofil merupakan substansi unik dalam tumbuhan yang memberikan karakteristik warna hijau, dan sering disebut sebagai darah tanaman. Pigmen klorofil sangat berperan dalam proses fotosintesis tumbuhan dengan mengubah energi cahaya yang diserap menjadi energi kimia, kemudian menyimpannya sebagai nutrisi. Ribuan pigmen klorofil dalam kloroplas bereaksi dengan sinar matahari dalam waktu yang sangat singkat, yaitu sekitar 171,000 detik, suatu ukuran waktu yang sangat singkat. 2. Fungsi Klorofil dalam Proses Fotosintesis
Pada proses fotosintesis, terdapat 3 fungsi utama dari klorofil yaitu : a. Memanfaatkan energi matahari. b. Memicu fiksasi CO2 menjadi karbohidrat dan menyediakan dasar energetik bagi ekosistem secara keseluruhan. c. Karbohidrat yang dihasilkan fotosintesis melalui proses anabolisme diubah menjadi protein, lemak, asam nukleat dan molekul organik lainnya. 3.
Fungsi Klorofil untuk Pewarna Makanan Pewarna alami adalah zat warna alami (pigmen) yang diperoleh dari
tumbuhan, hewan, atau dari sumber-sumber mineral. Klorofil merupakan salah satu jenis pewarna alami. Klorofil memberikan warna hijau, diperoleh dari daun dan banyak digunakan untuk makanan. 4. Manfaat Klorofil Bagi Kesehatan
Klorofil mengandung antioksidan, anti radang, dan zat yang bersifat menyembuhkan luka. Beberapa manfaat lain dari klorofil antara lain a. Klorofil berfungsi membantu pertumbuhan dan perbaikan jaringan. b. Klorofil membantu menetralkan polusi dari makanan yang dikonsumsi atau udara yang dihirup.
c. Klorofil secara efisien melepaskan magnesium dan membantu darah membawa oksigen yang dibutuhkan ke semua sel di jaringan-jaringan tubuh. d. Klorofil berfungsi mengasimilasikan kalsium dan mineral-mineral berat lainnya. e. Klorofil potensial dalam menstimulus sel-sel darah merah untuk menyediakan suplai oksigen. f. Bersama dengan vitamin lain seperti vitamin A, C, dan E, klorofil terbukti bisa membantu menetralkan radikal bebas yang merusak sel-sel yang sehat. g. Klorofil juga berperan sebagai deodoran dalam mengurangi bau mulut, air seni, sisa pembuangan, serta bau badan. h. Klorofil juga mengurangi kemampuan zat-zat karsinogen untuk mengikatkan diri pada DNA dalam organ-organ utama tubuh. i.
Klorofil bermanfaat dalam mengatasi gangguan akibat pembentukan batu kalsium oksalat.
j.
Klorofil juga bisa digunakan untuk mengatasi infeksi luka secara alami.
k. Klorofil juga mengandung zat antimutasi dan antikarsinogen yang berfungsi melindungi tubuh melawan racun-racun serta mengurangi efek samping obat. l. 2.3.5. Sumber Klorofil
Sumber klorofil alami adalah alfalfa. Menurut Astawan dan Kasih (2008), alfalfa memiliki kandungan klorofil empat kali lebih ti nggi dari sayuran biasa. Alfalfa merupakan sumber klorofil tertinggi dibandingkan dengan sumber klorofil lainnya seperti chlorella, barley, dan spirulina. Sumber makanan tersebut sering disebut green food Sumber klorofil buatan antara lain zat-zat pewarna sintetis yang dapat memberikan warna hijau seperti Fast Green FCF. Fast green FCF, juga disebut makanan hijau 3, FD & C hijau no. 3, Hijau 1724, padat Hij au FCF, dan CI 42053, adalah pewarna makanan hijau laut triarylmethane. Kode untuk Fast Green FCF adalah E143
2.3.6. Bahaya Penggunaan Klorofil
Pewarna alami klorofil tidak berbahaya atau lebih aman digunakan dibandingkan pewarna sintesis, tetapi pewarna dari klorofil memiliki keterbatasan atau kekurangan yaitu seringkali memberikan rasa khas yang tidak diinginkan, konsentrasi pigmen rendah, stabilitas pigmen rendah, keseragaman warna kurang baik, dan spektrum warna tidak seluas pewarna sintetik. Klorofil memiliki efek racun dalam dosis yang normal belum diketahui, Namun jika hal tersebut diberikan secara oral dapat menyebabkan beberapa perubahan warna lidah, urine atau feses. Klorofil juga dapat menyebabkan pembakaran ringan atau sensasi gatal jika diaplikasikan secara topikal. Mengkonsumsi klorofil secara berlebihan dapat menyebabkan diare, kram perut dan gerakan longgar usus. Wanita hamil atau menyusui sebaiknya menghentikan penggunaan komersial suplement yang mengandung klorofil maupun klorofilin karena kurangnya bukti yang aman. Pasien yang sedang menjalani tes guaiac untuk darah yang tersembunyi harus menghindari penggunaan klorofilin karena akan mengakibatkan yang tidak diinginkan.
2.3.7. Faktor Kestabilan Klorofil
Pemanasan dan asam, selama pemanasan atau proses pemanasan, klorofil dapat dibagi berdasarkan ada atau tidaknya keberadaan atom magnesium pada bagian tengah tetrapyrolle. Jika mengandung atom Mg, maka klorofil akan berwarna hijau, sedangkan yang tidak memiliki ion Mg berwarna coklat seperti minyak zaitun. Ketika terjadi pemanasan, maka terjadi isomerasi. Akibat dari isomerasi tersebut akan menyebabkan keberadaan Mg akan mudah digantikan oleh 2 atom H yang akan membentuk pheophytin yang berwarna coklat seperti minyak zaitun. Reaksi ini bersifat irreversible dalam larutan cair. Jika dibandingkan dengan senyawa klorofil, pheophytin a dan b bersifat kurang polar dan lebih cepat di absorbsi pada fhase reverse koloum HPLC. Kestabilan terhadap panas antara klorofil a dan b berbeda. Klorofil b lebih stabil terhadap pemanasan jika dibandingkan dengan klorofil a. Stabilitas klorofil a disebabkan oleh efek penarikan elektron pada C-3 formyl group. Degradasi klorofil dalam pemanasan pada jaringan
sayuran dipengaruhi oleh pH. Pada pH 9,0, klorofil bersifat sangat stabil terhadap pemanasan, namun pada keadaan asam, yaitu pada pH 3,0, klorofil bersifat tidak stabil terhadap pemanasan. Penurunan 1 unit pH dapat terjadi selama terj adi proses pemanasan melalui pelepasan asam. Proses ini merupakan sutu efek yang merugikan pada tingkat degradasi klorofil. Selama proses pemanasan dalam waktu 15 menit, klorofil menurun dengan cepat dan pheophytin meningkat dengan cepat. Pada pemanasan lanjut, pheophytin menurun dan phyropheophytin meningkat dengan cepat. Klorofil juga dapat mengalami photodegradasi. Klorofil dilindungi dari kerusakan sinar matahari selama proses fhotosintesi pada sel tanaman sehat oleh karoteinoid dan lipid-lipid lain yang terdapat pada sel tanaman tersebut. Ketika sistem perlindungan ini tidak mampu melindungi lagi baik disebabkan karena tanaman tersebut telah tua, atau karena ekstraksi pigmen dari jarin gan, atau bahkan dari kerusakan sel yang disebabkan selama proses pengolahan, klorofil rentan mengalami proses photodegradasi. Hasil yang didapat dari proses photodegradasi adalah terbukanya cincin tetraphyrol dan fragmentasi hingga terbentuk senyawa dengan berat molekul yang rendah. Reaksi ini dimulai dengan terbukanya salah satu jembatan methin yang membentuk oksidasi linear tetraphyrol. Singlet oksigen dan radikal hydroxyl diketahui dihasilkan selama paparan klorofil terhadap cahaya dengan keberadaan oksigen. Sekali terbentuk, singlet oksigen atau radikal hydroxyl akan bereaksi dengan tetraphyrole dan membentuk peroksida dan lebih banyak radikal bebas lainnya, akibatnya terjadi kerusakan porphyrin dan kehilangan warna total.
2.3.8. Aplikasi Klorofil pada Bidang Pangan
Klorofil atau pigmen utama tumbuhan banyak dimanfaatkan sebagai food suplement yang dimanfaatkan untuk membantu mengoptimalkan fungsi metabolik, sistem
imunitas,
detoksifikasi,
meredakan
radang
(inflamatorik)
dan
menyeimbangkan sistem hormonal Klorofil juga merangsang pembentukan darah karena menyediakan bahan dasar dari pembentuk haemoglobin. Peran ini
disebabkan karena struktur klorofik yang menyelupai hemoglobin darah dengan perbedaan pada atom penyusun inti dari cincin porfirinnya. Secara tradisional, tanaman suji telah dimanfaatkan baik untuk bidang pangan. Daun suji mengandung zat warna klorofil untuk memberi warna hijau menawan. Di dalam penggunaanya, daun suji seringkali dicampur dengan daun pandan agar aroma makanan, kue dan minuman yang dihasilkan lebih harum. Seperti halnya daun pandan, daun suji juga mampu menghasilkan warna hijau dengan karakter hijau yang lebih pekat dibanding hijaunya daun pandan. Penggunaannya dilakukan dengan cara yang sama yaitu dengan menumbuk daunnya kemudian diberi air untuk disaring dan diperas. Di bidang pangan, ekstrak daun suji dalam medium air telah biasa digunakan sebagai pewarna berbagai makanan tradisional (misalnya pada dadar gulung, kue bika, kue talam, kue lapis, atau kue pisang), dapat pula dicampurkan ke dalam frosting aroma pandan untuk cupcake. Daun suji banyak digunakan sebagai pewarna hijau pada makanan, kuekue tradisional dan minuman (sirup). Daun ini juga sering digunakan sebagai pewarna alami pada pembuatan cendol dan dawet ayu. Selain memberikan warna hijau, daun suji juga memberikan aroma harum yang khas walaupun tidak seharum daun pandan.
2.3.9. Faktor yang Mempengaruhi Terbentuknya Klorofil
Terjadinya klorofil dipengaruhi oleh beberapa hal yaitu factor pembawa (gen), jika gen ini tidak ada, tanaman akan tampak putih (albino). Factor kedua adalah cahaya. Jika cahaya terlalu kuat, klorofil akan berkurang hijaunya. Factor yang ketiga adalah oksigen dan factor lainnya adalah karbohidrat, nitrogen, magnesium, mangan, coprum, zink, air, dan temperature. Klorofil dibentuk dari kondensasi suksinil Co-A dan asam amino glisin menjadi senyawa yang tidak stabil yaitu asam amino glisin menjadi senyawa asam amino ketoda di dapat, kemudian melalui dekarboksilasi dan diubah menjadi asam amino lovalenat dikatalis oleh enzim amino lovalenat sintetase dengan adanya pridoksal posfat dan cahaya
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari makalah ini yaitu : 1. Purin dan pirimidin merupakan senyawa organik aromatic heterosiklik. Dalam purin terdapat cincin pirimidin dan cincin imidazol yang menyatu. Pirimidin mirip dengan benzena akan
pirimidin memiliki dua atom
nitrogen. Adenin dan Guanin merupakan contoh turunana purin yang terdapat dalam asam nukleat. Sedangkan Sitosin, Urasil dan Timin merupakan contoh turunan pirimidin yang terdapat dalam asam nukleat. 2. Sitokinin adalah senyawa dengan struktur menyerupai adenin yang mempromosikan pembelahan sel dan memiliki fungsi yang sama. Sitokinin terbagi menjadi 2 jenis yaitu adenin dan fenilurea.fungsi sitokinin adalah merangsang pembentukan akar dan batang serta pembentukan cabang akar dan batang dengan menghambat dominasi apical, mengatur pertumbuhan daun pucuk, memperbesar daun muda, mengatur pembentukan bunga dan buah. Sitokinin juga berperan dalam menghambat pertumbuhan akar melalui peningkatan konsentrasi etilen 3. Klorofil adalah pigmen pemberi warna hijau yang terdapat pada kloroplas sel tanaman. Sebagian besar klorofil terdistribusi dalam daun sehingga disebut zat hijau daun. Struktur dasar dari molekul klorofil adalah adanya cincin porphyrin, koordinasi terhadap atom pusat. Klorofil dibedakan menjadi klorofil a, b, c, dan d. klorofil dapat berfungsi sebagai pigmen, dalam fotosintsis dan sebagai bahan makanan. Klorofil juga dapat bermamfaat dalam bidang kesehatan misalnya mengatasi infeksi luka secara alami. Selain itu, mengkonsumsi klorofil secara berlebihan dapat
menyebabkan kesehatan terganggu misalnya diare, kram perut dan gerakan longgar usus
3.2 Saran
1. Diharapkan kepada seluruh mahasiswi untuk dapat memahami isi dari materi ini. 2. Diharapkan setelah mempelajari materi ini mahasiswi bisa menambah wawasannya mengenai materi ini.
DAFTAR PUSTAKA
Arif. (2014). Sitokinin. (Online). [Tersedia]: http://arif-parinduri.blogspot.co.id/2014/12/sitokinin_16.html. Diakses pada 21 Februari 20018 pukul 20:00.
Hardjanti, S. (2008). Enkapsulasi Ekstrak Daun Katuk (Sauropus androgynus (L) Merr) sebagai Bentuk Sediaan Praktis bagi Ibu Menyusui dan Kinetika Kerusakannya. Laporan Penelitian Dikti, Jakarta.
Kimball, J.W. (1990). Biologi Umum. Jakarta : Erlangga
