Perbedaan Utama – Kloroplas vs. Mitokondria
Kloroplas dan mitokondria adalah dua organel yang ditemukan di dalam sel. Kloroplas adalah organel terikat membran yang hanya ditemukan pada alga dan sel tumbuhan . Mitokondria ditemukan pada jamur, tumbuhan dan hewan seperti sel eukariotik . Perbedaan yang menonjol antara kloroplas dan mitokondria adalah fungsinya; kloroplas bertanggung jawab untuk produksi gula dengan bantuan sinar matahari dalam proses yang disebut fotosintesis sedangkan mitokondria adalah pembangkit tenaga sel yang memecah gula untuk menangkap energy dalam proses yang disebut respirasi seluler.
Artikel ini melihat,
- Apa itu Kloroplas? – Struktur dan Fungsi 2. Apa itu Mitokondria – Struktur dan Fungsi 3. Apa perbedaan antara Kloroplas dan Mitokondria
Yang perlu anda ketahui tentang Kloroplas?
Kloroplas adalah jenis plastida yang ditemukan di alga dan sel tumbuhan. Mereka mengandung pigmen klorofil untuk melakukan fotosintesis. Kloroplas terdiri dari DNA mereka sendiri . Fungsi utama kloroplas adalah produksi molekul organik, glukosa dari CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari.
Struktur
Kloroplas diidentifikasi sebagai pigmen warna hijau berbentuk lensa pada tumbuhan. Diameternya 3-10 m dan ketebalannya sekitar 1-3 m. Sel tumbuhan memproses 10-100 kloroplas per sel. Berbagai bentuk kloroplas dapat ditemukan pada alga. Sel alga mengandung kloroplas tunggal yang dapat berbentuk jaring, cangkir, atau spiral seperti pita.
Gambar 1: Struktur Kloroplas pada Tumbuhan
Tiga sistem membran dapat diidentifikasi dalam kloroplas. Mereka adalah membran kloroplas luar, membran kloroplas dalam dan tilakoid.
Membran Kloroplas Luar
Membran luar kloroplas semi-berpori, memungkinkan molekul kecil berdifusi dengan mudah. Tetapi protein besar tidak dapat berdifusi. Maka dari itu, protein yang dibutuhkan oleh kloroplas diangkut dari sitoplasma oleh kompleks TOC di membran luar.
Membran Kloroplas Bagian Dalam
Membran kloroplas bagian dalam mempertahankan lingkungan konstan dalam stroma dengan mengatur lewatnya zat. Setelah protein melewati kompleks TOC, mereka diangkut melalui kompleks TIC di membran dalam. Stromule adalah penonjolan membran kloroplas ke dalam sitoplasma.
Stroma kloroplas adalah cairan yang dikelilingi oleh dua membran kloroplas. Tilakoid, DNA kloroplas, ribosom, granula pati, dan banyak protein mengapung di sekitar stroma. Ribosom dalam kloroplas adalah 70S dan bertanggung jawab untuk translasi protein yang dikodekan oleh DNA kloroplas. DNA kloroplas disebut sebagai ctDNA atau cpDNA. Ini adalah DNA melingkar tunggal yang terletak di nukleoid di kloroplas. Ukuran DNA kloroplas sekitar 120-170 kb, mengandung 4-150 gen dan pengulangan terbalik. DNA kloroplas direplikasi melalui unit perpindahan ganda (D-loop). Sebagian besar transfer DNA kloroplas ke dalam genom inang melalui transfer gen endosimbiotik. Peptida transit yang dapat dibelah ditambahkan ke terminal-N ke protein yang diterjemahkan dalam sitoplasma sebagai sistem penargetan untuk kloroplas.
Tilakoid
Sistem tilakoid terdiri dari tilakoid, yang merupakan kumpulan karung bermembran yang sangat dinamis. Tilakoid terdiri dari klorofil a , pigmen biru-hijau yang bertanggung jawab untuk reaksi terang dalam fotosintesis. Selain klorofil, dua jenis pigmen fotosintesis dapat hadir pada tanaman: karotenoid warna kuning-oranye dan fikobilin warna merah. Grana adalah tumpukan yang dibentuk oleh susunan tilakoid bersama. Grana yang berbeda saling berhubungan oleh tilakoid stroma. Kloroplas tanaman C4 dan beberapa alga terdiri dari kloroplas yang mengambang bebas.
Fungsi
Kloroplas dapat ditemukan pada daun, kaktus dan batang tumbuhan. Sebuah sel tumbuhan yang terdiri dari klorofil disebut sebagai chlorenchyma. Kloroplas dapat mengubah orientasinya tergantung pada ketersediaan sinar matahari. Kloroplas mampu menghasilkan glukosa, dengan menggunakan CO 2 dan H 2 O dengan bantuan energy cahaya dalam proses yang disebut fotosintesis. Fotosintesis berlangsung melalui dua langkah: reaksi terang dan reaksi gelap.
Reaksi Ringan
Reaksi terang terjadi pada membran tilakoid. Selama reaksi terang, oksigen diproduksi dengan pemecahan air. Energi cahaya juga disimpan dalam NADPH dan ATP masing-masing oleh reduksi NADP + dan fotofosforilasi. Jadi, dua pembawa energy untuk reaksi gelap adalah ATP dan NADPH. Diagram rinci dari reaksi terang ditunjukkan pada gambar 2 .
Gambar 2: Reaksi terang
Reaksi Gelap
Reaksi gelap juga disebut siklus Calvin. Itu terjadi di stroma kloroplas. Siklus Calvin berlangsung melalui tiga fase: fiksasi karbon, reduksi dan regenerasi ribulosa. Produk akhir dari siklus Calvin adalah gliseraldehida-3-fosfat, yang dapat digandakan menjadi glukosa atau fruktosa.
Gambar 3: Siklus Calvin
Kloroplas juga mampu memproduksi semua asam amino dan basa nitrogen sel sendiri. Ini menghilangkan kebutuhan untuk mengekspornya dari sitosol. Kloroplas juga berpartisipasi dalam respon imun tanaman untuk pertahanan melawan patogen.
Yang perlu anda ketahui tentang Mitokondria?
Mitokondria adalah organel terikat membran yang ditemukan di semua sel eukariotik . Sumber energy kimia sel, yaitu ATP, dihasilkan di mitokondria. Mitokondria juga mengandung DNA mereka sendiri di dalam organel.
Struktur
Mitokondria adalah struktur seperti kacang dengan diameter 0,75 hingga 3 m. Jumlah mitokondria hadir dalam sel tertentu tergantung pada jenis sel, jaringan dan organisme. Lima komponen berbeda dapat diidentifikasi dalam struktur mitokondria. Struktur mitokondria ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 4: Mitokondria
Mitokondria terdiri dari dua membran – membran dalam dan membran luar.
Membran Mitokondria Luar
Membran luar mitokondria mengandung sejumlah besar protein membran integral yang disebut porin. Translocase adalah protein membran luar. Urutan sinyal N-terminal translocase-terikat protein besar memungkinkan protein untuk masuk ke dalam mitokondria. Asosiasi membran luar mitokondria dengan retikulum endoplasma membentuk struktur yang disebut MAM (mitochondria-associated ER-membrane). MAM memungkinkan pengangkutan lipid antara mitokondria dan ER melalui pensinyalan kalsium.
Membran Mitokondria Dalam
Membran mitokondria bagian dalam terdiri dari lebih dari 151 jenis protein yang berbeda, berfungsi dalam banyak cara. Tidak memiliki porin; jenis translocase di membran bagian dalam disebut sebagai kompleks TIC. Ruang antar membran terletak di antara membran mitokondria bagian dalam dan luar.
Ruang tertutup oleh dua membran mitokondria disebut matriks. DNA mitokondria dan ribosom dengan banyak enzim tersuspensi dalam matriks. DNA mitokondria adalah molekul melingkar. Ukuran DNA sekitar 16 kb, mengkode 37 gen. Mitokondria mungkin berisi 2-10 salinan DNA dalam organel. Membran mitokondria bagian dalam membentuk lipatan dalam matriks, yang disebut krista. Krista meningkatkan luas permukaan membran dalam.
Fungsi
Mitokondria menghasilkan energy kimia dalam bentuk ATP untuk digunakan dalam fungsi seluler dalam proses yang disebut respirasi. Reaksi yang terlibat dalam respirasi secara kolektif disebut siklus asam sitrat atau siklus Krebs. Siklus asam sitrat terjadi di membran dalam mitokondria. Ini mengoksidasi piruvat dan NADH yang diproduksi di sitosol dari glukosa dengan bantuan oksigen.
Gambar 5: Siklus Asam Sitrat
NADH dan FADH2 adalah pembawa energy redoks yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat. NADH dan FADH2 mentransfer energynya ke O2 melalui rantai transpor elektron. Proses ini disebut fosforilasi oksidatif. Proton yang dilepaskan dari fosforilasi oksidatif digunakan oleh ATP sintase untuk menghasilkan ATP dari ADP. Diagram rantai transpor elektron ditunjukkan pada Gambar 6. ATP yang dihasilkan melewati membran mengguna
kan porin.
Gambar 6: Rantai transpor elektron
Fungsi Membran Dalam Mitokondria
- Melakukan fosforilasi oksidatif
- Sintesis ATP
- Memegang protein transpor untuk mengatur lewatnya zat
- Memegang kompleks TIC untuk diangkut
- Terlibat dalam pembelahan dan fusi mitokondria
Fungsi Lain Mitokondria
- Pengaturan metabolisme dalam sel
- Sintesis steroid
- Penyimpanan kalsium untuk transduksi sinyal dalam sel
- Regulasi potensial membran
- Spesies oksigen reaktif yang digunakan dalam pensinyalan
- Sintesis porfirin dalam jalur sintesis heme
- Sinyal hormonal
- Regulasi apoptosis
Perbedaan Antara Kloroplas dan Mitokondria
Jenis Sel
Kloroplas: Kloroplas ditemukan pada sel tumbuhan dan alga.
Mitokondria: Mitokondria ditemukan di semua, sel eukariotik aerobik.
Warna
Kloroplas: Kloroplas berwarna hijau.
Mitokondria: Mitokondria biasanya tidak berwarna.
Membentuk
Kloroplas: Kloroplas berbentuk seperti cakram.
Mitokondria: Mitokondria berbentuk seperti kacang.
membran dalam
Kloroplas: Lipatan di membran bagian dalam membentuk stromula.
Mitokondria: Lipatan pada membran dalam membentuk krista.
Grana
Kloroplas : Tilakoid membentuk tumpukan piringan yang disebut grana.
Mitokondria: Cristae tidak membentuk grana.
Kompartemen
Kloroplas: Dua kompartemen dapat diidentifikasi: tilakoid dan stroma.
Mitokondria: Dua kompartemen dapat ditemukan: krista dan matriks.
Pigmen
Kloroplas: Klorofil dan karotenoid hadir sebagai pigmen fotosintesis dalam membran tilakoid.
Mitokondria: Tidak ada pigmen yang dapat ditemukan di mitokondria.
Konversi energy
Kloroplas: Kloroplas menyimpan energy matahari dalam ikatan kimia glukosa.
Mitokondria: Mitokondria mengubah gula menjadi energy kimia yaitu ATP.
Bahan Baku dan Produk Akhir
Kloroplas: Kloroplas menggunakan CO2 dan H2O untuk membentuk glukosa.
Mitokondria: Mitokondria memecah glukosa menjadi CO2 dan H2O .
Oksigen
Kloroplas: Kloroplas membebaskan oksigen.
Mitokondria: Mitokondria mengkonsumsi oksigen.
Proses
Kloroplas: Fotosintesis dan fotorespirasi terjadi di kloroplas.
Mitokondria: Mitokondria adalah tempat rantai transpor elektron, fosforilasi oksidatif, oksidasi beta, dan fotorespirasi.
Kata terakhir
Kloroplas dan mitokondria keduanya adalah organel terikat membran yang terlibat dalam konversi energy. Kloroplas menyimpan energy cahaya dalam ikatan kimia glukosa dalam proses yang disebut fotosintesis. Mitokondria mengubah energy cahaya yang tersimpan dalam glukosa menjadi energy kimia, dalam bentuk ATP yang dapat digunakan dalam proses seluler. Proses ini disebut sebagai respirasi seluler. Kedua organel tersebut menggunakan CO 2 dan O 2 dalam prosesnya. Baik kloroplas dan mitokondria terlibat dalam diferensiasi seluler, pensinyalan, dan kematian sel selain fungsi utamanya. Juga, mereka mengontrol pertumbuhan sel dan siklus sel. Kedua organel tersebut dianggap berasal dari endosimbiosis. Mereka mengandung DNA mereka sendiri. Tapi, Perbedaan yang menonjol antara kloroplas dan mitokondria adalah dengan fungsinya di dalam sel.
Referensi: 1. “Kloroplas” . Wikipedia, ensiklopedia gratis, 2017. Diakses 02 Feb 2017 2. “ Mitokondria ”. Wikipedia, ensiklopedia gratis, 2017. Diakses 02 Feb 2017
Gambar Courtesy: 1. “Struktur kloroplas” Oleh Kelvinsong – Karya sendiri (CC BY-SA 3. 0) melalui Commons Wikimedia 2. “Membran tilakoid 3” Oleh Somepics – Karya sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia 3. “: Calvin-cycle4” Oleh Mike Jones – Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 4. “Struktur mitokondria” Oleh Kelvinsong; dimodifikasi oleh Sowlos – Karya sendiri berdasarkan: Mitochondrion mini.svg, CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 5. “Citric acid cycle noi” Oleh Narayanese (bicara) – Versi modifikasi dari Gambar:Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikipedia 6. “Rantai transportasi elektron” Oleh T-Fork – (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia
