Pendidikan

Perbedaan Kloroplas dan Mitokondria

Perbedaan-Kloroplas-dan-Mitokondria

Perbedaan Utama – Kloroplas vs Mitokondria. Kloroplas dan mitokondria adalah organel yang ditemukan dalam sel-sel tumbuhan, tetapi hanya mitokondria yang ditemukan dalam sel hewan. Fungsi kloroplas dan mitokondria adalah menghasilkan energi untuk sel-sel tempat mereka tinggal.

Struktur kedua jenis organel meliputi membran dalam dan luar. Perbedaan dalam struktur untuk organel ini ditemukan di mesin mereka untuk konversi energi. Perbedaan utama kloroplas dan mitokondria adalah kloroplas bertanggung jawab untuk produksi gula dengan bantuan sinar matahari dalam proses fotosintesis sedangkan mitokondria adalah pusat kekuatan sel yang memecah gula untuk menangkap energi dalam proses respirasi seluler.

Pengertian 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

Kloroplas diidentifikasi sebagai pigmen warna hijau yang berbentuk lensa pada tumbuhan. Diameternya sekitar 3-10 µm dan ketebalannya sekitar 1-3 µm. Sel tumbuhan memproses 10-100 kloroplas per sel. Berbagai bentuk kloroplas dapat ditemukan di alga. Sel alga mengandung kloroplas tunggal yang bisa berbentuk jaring, cangkir, atau bentuk spiral berbentuk pita.

Tiga sistem membran dapat diidentifikasi dalam kloroplas. Mereka adalah membran kloroplas bagian luar, membran kloroplas bagian dalam dan tilakoid.

Membran Kloroplas Bagian Luar

Membran luar dari kloroplas adalah semi-pori, memungkinkan molekul kecil untuk berdifusi dengan mudah. Tetapi protein besar tidak dapat berdifusi. Oleh karena 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 bagian substansi. Setelah protein dilewatkan melalui kompleks TOC, mereka diangkut melalui kompleks TIC di dalam membran. Stroma adalah tonjolan membran kloroplas ke dalam sitoplasma.

Stroma kloroplas adalah cairan yang dikelilingi oleh dua membran kloroplas. Tilakoid, DNA kloroplas, ribosom, granula pati dan banyak protein mengambang di dalam stroma. Ribosom dalam kloroplas adalah 70S dan bertanggung jawab untuk penerjemahan 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 oleh transfer gen endosimbiotik. Peptida transit yang dapat dibelah ditambahkan ke N-terminus ke protein yang diterjemahkan dalam sitoplasma sebagai sistem penargetan untuk kloroplas.

Tilakoid

Sistem tilakoid terdiri dari tilakoid, yang merupakan kumpulan karung yang sangat dinamis dan membran. Tilakoid terdiri dari klorofil a, pigmen biru-hijau yang bertanggung jawab untuk reaksi cahaya dalam fotosintesis. Selain klorofil, dua jenis pigmen fotosintetik dapat hadir dalam tanaman: warna kuning-oranye karotenoid dan fikulitin warna merah. Grana adalah tumpukan yang dibentuk oleh susunan tilakoid bersama. Grana yang berbeda saling berhubungan dengan stroma tilakoid. Kloroplas tanaman C4 dan beberapa ganggang terdiri dari kloroplas yang mengambang bebas.

Fungsi Kloroplas

Kloroplas dapat ditemukan di daun, kaktus dan batang tanaman. Sel tumbuhan yang terdiri dari klorofil disebut sebagai chlorenchyma. Kloroplas dapat mengubah orientasi mereka tergantung pada ketersediaan sinar matahari. Kloroplass mampu menghasilkan glukosa, dengan menggunakan CO2 dan H2O dengan bantuan energi cahaya dalam proses yang disebut fotosintesis. Fotosintesis berlangsung melalui dua langkah: reaksi ringan dan reaksi gelap.

Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi di membran tilakoid. Selama reaksi terang, oksigen dihasilkan oleh pemecahan air. Energi cahaya juga disimpan di NADPH dan ATP dengan pengurangan NADP+ dan fotofosforilasi. Dengan demikian, dua pembawa energi untuk reaksi gelap adalah ATP dan NADPH.

Reaksi Gelap

Reaksi gelap juga disebut siklus Calvin. Ini terjadi pada 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 untuk membentuk glukosa atau fruktosa.

Kloroplas juga mampu menghasilkan semua asam amino dan basa nitrogen dari sel sendiri. Ini menghilangkan persyaratan mengekspor mereka dari sitosol. Kloroplas juga berpartisipasi dalam respon imun tanaman untuk pertahanan melawan patogen.

Pengertian Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang terikat membran yang ditemukan di semua sel eukariotik. Sumber energi kimia sel, yang merupakan ATP, dihasilkan di mitokondria. Mitokondria juga mengandung DNA mereka sendiri di dalam organel.

Struktur Mitokondria

Mitokondria adalah struktur seperti kacang dengan 0,75 hingga 3 µm dalam diameternya. Jumlah mitokondria yang ada dalam sel tertentu tergantung pada jenis sel, jaringan dan organisme. Lima komponen yang berbeda dapat diidentifikasi dalam struktur mitokondria.

Mitokondria terdiri dari dua membran – membran dalam dan luar.

Membran Mitokondria Luar

Membran mitokondria bagian luar mengandung sejumlah besar protein membran integral yang disebut porins. Translocase adalah protein membran luar. Urutan sinyal N-terminal translocase-terikat dari protein besar memungkinkan protein untuk masuk ke mitokondria. Hubungan membran luar mitokondria dengan retikulum endoplasma membentuk struktur yang disebut MAM (mitokondria-terkait membran-RE). MAM memungkinkan pengangkutan lipid antara mitokondria dan RE melalui pensinyalan kalsium.

Membran Mitokondria Bagian Dalam

Membran mitokondria bagian dalam terdiri dari lebih dari 151 jenis protein yang berbeda, berfungsi dalam banyak cara. Itu kekurangan porins; jenis translocase dalam membran bagian dalam disebut sebagai kompleks TIC. Ruang intermembran terletak antara membran mitokondria bagian dalam dan luar.

Ruang tertutup oleh dua membran mitokondria disebut matriks. DNA mitokondria dan ribosom dengan berbagai enzim disuspensikan dalam matriks. DNA mitokondria adalah molekul sirkuler. Ukuran DNA sekitar 16 kb, pengkodean 37 gen. Mitokondria dapat mengandung 2-10 salinan DNA di dalam organel. Membentuk membran mitokondria bagian dalam matriks, yang disebut krista. Cristae meningkatkan luas permukaan membran bagian dalam.

Fungsi Mitokondria

Mitokondria menghasilkan energi 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 bagian dalam mitokondria. Ini mengoksidasi piruvat dan NADH diproduksi di sitosol dari glukosa dengan bantuan oksigen.

NADH dan FADH2 adalah pembawa energi redoks yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat. NADH dan FADH2 mentransfer energi mereka ke O2 dengan melalui rantai transpor elektron. Proses ini disebut fosforilasi oksidatif. Proton yang dilepaskan dari fosforilasi oksidatif digunakan oleh ATP sintase untuk menghasilkan ATP dari ADP.

Fungsi Membran Bagian Dalam Mitokondria

  • Melakukan fosforilasi oksidatif
  • Sintesis ATP
  • Memegang protein transportasi untuk mengatur jalannya zat
  • Memegang kompleks TIC untuk diangkut
  • Terlibat dalam fisi dan fusi mitokondria

Fungsi Lain Mitokondria

  • Pengaturan metabolisme dalam sel
  • Sintesis steroid
  • Penyimpanan kalsium untuk transduksi sinyal dalam sel
  • Regulasi potensi membran
  • Spesies oksigen reaktif yang digunakan dalam pensinyalan
  • Sintesis porfirin dalam jalur sintesis heme
  • Pensinyalan Hormonal
  • Pengaturan apoptosis

Perbedaan Antara Kloroplas dan Mitokondria

Jenis Sel

  • Kloroplas: Kloroplas ditemukan di sel tanaman dan alga.
  • Mitokondria: Mitokondria ditemukan di semua sel eukariotik aerobik.

Warna

  • Kloroplas: Kloroplas berwarna hijau.
  • Mitokondria: Mitokondria biasanya tidak berwarna.

Bentuk

  • Kloroplas: Kloroplas berbentuk seperti cakram.
  • Mitokondria: Mitokondria berbentuk seperti kacang.

Membran Bagian Dalam

  • Kloroplas: Pelipatan pada membran bagian dalam membentuk stroma.
  • Mitokondria: Lipatan dalam membran bagian dalam membentuk krista.

Grana

  • Kloroplas : Tilakoid membentuk tumpukan disk 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 fotosintetik di membran tilakoid.
  • Mitokondria: Tidak ada pigmen yang dapat ditemukan di mitokondria.

Konversi energi

  • Kloroplas: Kloroplas menyimpan energi matahari dalam ikatan kimia glukosa.
  • Mitokondria: Mitokondria mengubah gula menjadi energi kimia yaitu ATP.

Bahan Baku dan Produk Akhir

  • Kloroplas: Kloroplass menggunakan CO2 dan H2O untuk membangun glukosa.
  • Mitokondria: Mitokondria memecah glukosa menjadi CO2 dan H2O.

Oksigen

  • Kloroplas: Kloroplass membebaskan oksigen.
  • Mitokondria: Mitokondria mengonsumsi oksigen.

Proses

  • Kloroplas: Fotosintesis dan fotorespirasi terjadi di kloroplas.
  • Mitokondria: Mitokondria adalah tempat rantai transpor elektron, fosforilasi oksidatif, oksidasi beta dan fotorespirasi.

Kesimpulan

Kloroplas dan mitokondria keduanya merupakan organel yang terikat pada membran yang terlibat dalam konversi energi. Kloroplas menyimpan energi cahaya dalam ikatan kimia glukosa dalam proses yang disebut sebagai fotosintesis. Mitokondria mengubah energi cahaya yang tersimpan dalam glukosa menjadi energi kimia, dalam bentuk ATP yang dapat digunakan dalam proses seluler. Proses ini disebut sebagai respirasi seluler.

Kedua organel menggunakan CO2 dan O2 dalam prosesnya. Baik kloroplas dan mitokondria terlibat dalam diferensiasi seluler, sinyal dan kematian sel selain fungsi utama mereka. Juga, mereka mengontrol pertumbuhan sel dan siklus sel. Kedua organel dianggap berasal dari endosimbiosis. Mereka mengandung DNA mereka sendiri. Namun, perbedaan utama antara kloroplas dan mitokondria adalah fungsi mereka dalam sel.