Transformasi Pendidikan Sebelum dan Sesudah Kemerdekaan

 

Filosofi Pendidikan_Perjalanan Pendidikan Nasional

 

Aspek Konten, Proses, Produk dan Lingkungan Belajar Pada Pembelajaran Berdiferensiasi

 

Diferensiasi Produk pada Pembelajaran Berdiferensiasi

 

Pembelajaran Berdiferensisasi dan Keberagaman Anak di Kelas

 

SAHABAT KKN 133_Sumobito Jombang 2014

UTS KTS

1.      Jelaskan struktur umum kloroplas! Mencakup batasan konseptual dan semua komponennya!

            Kloroplas adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid. Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam. Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid). Pada tanaman C₃, kloroplas terletak pada sel mesofil. Contoh tanaman C₃ adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum). Pada tanaman C₄, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell. Contoh tanaman C₄ adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).

            Kloroplas dibatasi oleh dua lapis membran sebagaimana halnya mitokondria. Masing-masing membran mempunyai ketebalan kurang lebih 50 angstrom dan dipisahkan oleh ruangan sebesar kurang lebih 70-100 angstrom. Membran luar sebagai pembatas dan pengatur transport materi diantara sitoplasma dan bagian dalam organela. Membran luar sebagai pembatas dan mengatur transpor materi diantara sitoplasma dan bagian dalam organela. Membran dalam sejajar membran luar, tetapi melipat ke dalam secara meluas. Membran dalam membentuk lembaran-lembaran membran dalam yang tersusun sejajar, disebut lamela yang tersusun dalam ganuler atau matrik yang disebut stroma.

2.      Bedakan antara Tylakoid kecil dan Tylakoid besar?

·         Tilakoid kecil terbentuk seperti cakram atau uang logam yang bertumpuk membentuk suatu struktur yang dinamakan granum (jamak-grana).

·         Tilakoid besar berbentuk saluran-saluran yang saling berhubungan dan membentuk anyaman di dalam stroma. Tilakoid besar juga berfungsi sebagai penghubung antar grana.

3.      Di dalam kloroplas, pigmen klorofil berada/menempati tempat sebagai struktur apa?

Terdapat beberapa pigmen klorofil yang berfungsi menyerap energi cahaya. Pigmen-pigmen itu antara lain klorofil a, klorofil b, dan pigmen tambahan karotenoid. Setiap jenis pigmen menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Molekul klorofil dan pigmen asesori (tambahan) membentuk satu kesatuan unit sistem yang dinamakan fotosistem. Beberapa ratus klorofi l a, klorofi l b, dan karotenoid membentuk suatu kumpulan sebagai “pengumpul cahaya” yang disebut kompleks antena Sebelum sampai ke pusat reaksi, energi dari partikel-partikel cahaya (foton) akan dipindahkan dari satu molekul pigmen ke molekul pigmen yang lain. Pusat reaksi merupakan molekul klorofil pada fotosistem, yang berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi kimiawi (reaksi cahaya) fotosintesis pertama kalinya. Setiap fotosistem menangkap cahaya dan memindahkan energi yang dihasilkan ke pusat reaksi, yaitu suatu kompleks klorofil dan protein-protein yang berperan langsung dalam fotosintesis.

4.      Struktur cairan atau isi dalam kloroplas yang analog/identik dengan struktur dan fungsi sitosol dalam membran sel, disebut sebagai struktur apa?

Komponen organik hadir dalam jumlah yang lebih besar dalam kloroplas adalah protein, yang dapat mewakili sampai 70% berat kering. Pada sel daun, 75% nitrogen total sel ditemukan dalam kloroplas. Kedua protein struktural dan larut telah diidentifikasi, tetapi hanya beberapa ini telah diekstraksi dan dimurnikan. Sebuah analisis peptida dengan elektroforesis gel SDS menunjukkan perbedaan dalam komposisi antara stroma dan lamellae Grana, tetapi perbedaannya terutama kuantitatif daripada kualitatif.

Membran dalam bekerja sebagai pembatas fungsional antara sitosol dan stroma. Membran dalam tidak permeabel bagi sukrosa dan berbagai anion, misalnya di- dan trikarboksilat, fosfat dan senyawa-senyawa nukleotida dan gula fosfat. Membran dalam permeabel bagi CO₂ dan asam – asam monokarboksilat tertentu, misalnya asam asetat, asam gliserat dan asam glikolat. Membran dalam kurang permeabel terhadap asam amino. Membran dalam mengandung protein pembawa tertentu untuk mengangkut fosfat, fosfogliserat, dihidrokaseton fosfat, dikarboksilat dan ATP.

5.      Jelaskan apa fungsi dari kloroplas di dalam sel!

Kloroplas berfungsi sebagai organela pembangkit tenaga mempunyai dua fungsi utama, yaitu mensintesis energi berupa ATP dan NADPH melalui jalur fosforilasi dan metabolisme karbon melalui fotosintesis.

6.      Tuliskan reaksi kimia sederhana dari proses fotosintesis yang terjadi dalam kloroplas?

Fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energi dan bukan substrat kimia, fotosintesis menggunakan CO2 dan air, menghasilkan oksigen dan karbohidrat.

Reaksi fotosintesis dirangkum sebagai berikut:

6 CO₂ + 12 H₂O + energi cahaya –> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O

7.      Jelaskan komposisi kimia dari membran kloroplas khusunya membran Tylakoid!

Tylakoid mengandung enzim lengkap untuk melakukan reaksi-reaksi fotosintesis yang bergantung cahaya. Membran tylakoid merupakan tempat klorofil, pembawa elektron dan faktor-faktor yang menggabungkan transport elektron dan faktor-faktor yang menggabungkan transport elektron dan fosforilasi. Membran tilakoid terdiri atas lipida kurang lebih 50%. Kurang lebih 10% lipida terdiri atas fosfolipida. Lipida yang khas bagi klorofil yaitu galaktolipida dan sulfolipida yang terdiri adas masing-masing 45 % dan 4% dari total lipida. Selain itu juga terdapat molekul-molekul lipida seperti klorofil kira-kira 20% dari total membran tilakoid, karotenoid, dan plastokuinon.

8.      Pada reaksi fotosintesi yang detail pada kedalaman informasi kompleks dari proses reaksi kimia berantai, gambar dua reaksi kimia dasar yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Berikut ini jelaskan konsep terkait di dalamnya!

a.      Tujuan reaksinya apa?

Reaksi terang: untuk reaksi asimilasi karbon

Reaksi gelap: reaksi pembentukan gula dari CO₂

b.      Bahan dasar atau substrat yang dibutuhkan apa?

Reaksi terang: cahaya, kloroplas, karbondioksida dan air

Reaksi gelap: karbondioksida, unsur hara, dan enzim

c.       Tempat terjadinya dimana atau organelnya apa?

Reaksi terang: terjadi di grana, persisnya di membran tylakoid

Reaksi gelap: terjadi di stroma

d.      Proses reaksi kimia yang terjadi bagaimana?

1)      Reaksi terang menggunakan 2 fotosistem yang berhubungan. Fotosistem I menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm maka disebut P700, berfungsi untuk menghasilkan NADPH. Fotosistem II menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nm maka disebut P680, berfungsi untuk membuat potensial oksidasi cukup tinggi sehingga bisa memecah air. Bila bekerja bersama, 2 fotosistem ini melakukan proses fotofosforilasi non-siklik yang menghasilkan ATP dan NADPH. Fotosistem I mentransfer elektron ke NADP + untuk membentuk NADPH. Kehilangan elektron digantikan oleh elektron dari fotosistem II. Fotosistem II dengan potensial oksidasinya yang tinggi dapat memecah air untuk menggantikan elektron yang ditransfer ke fotosistem I. Kedua fotosistem ini dihubungkan oleh kompleks pembawa elektron yang disebut sitokrom/komplek b6-f. Kompleks ini menggunakan energi dari pemindahan elektron untuk memindahakan proton dan mengaktifkan gradien proton yang digunakan oleh enzim ATP sintase.

2)      Mekanisme/urutan reaksi kimia dari reaksi gelap?

Reaksi gelap dimulai dengan pengikatan atau fiksasi 6 molekul CO2 ke 6 molekul gula 5 karbon yaitu ribulosa 1,5 bifosfat, dikatalisis oleh enzim ribulosa bifosfat karboksilase/oksigenase(rubisco) yang kemudian membentuk 6 molekul gula 6 karbon. Molekul 6 karbon ini tidak stabil maka pecah menjadi 12 molekul 3 karbon yaitu 3 fosfogliserat. 3 fosfogliserat kemudian difosforilasi oleh 12 ATP membentuk 1,3 bifosfogliserat. 1,3 bifosfogliserat difosforilasi lagi oleh 12 NADPH membentuk 12 molekul gliseradehida 3 fosfat/PGAL. 2 PGAL digunakan untuk membentuk 1 molekul glukosa atau jenis gula lainnya, sedangkan 10 molekul lainnya difosforilasi oleh 6 ATP untuk kembali membentuk 6 molekul Ribulosa 1,5 bifosfat. Proses pengikatan CO2 ke RuBP disebut fiksasi, proses pemecahan molekul 6 karbon menjadi molekul 3 karbon disebut reduksi dan proses pembentukan kembali RuBP dari PGAL disebut regenerasi. Fotosintesis ini disebut mekanisme C3, karena molekul yang pertama kali terbentuk setelah fiksasi karbon adalah molekul berkarbon 3. Kebanyakan tumbuhan menggunakan fotosintesis C3 disebut tumbuhan C3.

e.       Hasil reaksinya apa?

Reaksi terang: ATP dan NADPH

Reaksi gelap: Gula dari CO₂

Lebih mudahnya dapat dijelaskan dengan bagan, tabel dan keterangan singkat dari deskripsi bagan atau tabel.

9.      Jelaskan hubungan keterkaitan yang saling membutuhkan pada setiap reaksi kimia dalam sel antara mitokondria dan kloroplas!

Kloroplas dibatasi oleh dua lapis membran sebagaimana halnya mitokondria. Masing-masing membran mempunyai ketebalan kurang lebih 50 angstrom dan dipisahkan oleh ruangan sebesar kurang lebih 70-100 angstrom. Membran luar sebagai pembatas dan pengatur transport materi diantara sitoplasma dan bagian dalam organela. Membran luar sebagai pembatas dan mengatur transpor materi diantara sitoplasma dan bagian dalam organela. Membran dalam sejajar membran luar, tetapi melipat ke dalam secara meluas. Membran dalam membentuk lembaran-lembaran membran dalam yang tersusun sejajar, disebut lamela yang tersusun dalam ganuler atau matrik yang disebut stroma.