Mitokondria dan Kloroplas
Pernahkan Anda bayangkan hidup dengan sedikit tenaga, atau kehabisan
tenaga, atau bagaimana jika tenaga Anda benar-benar habis. Jika Tenaga
Anda benar-benar habis saya pastikan kini Anda pasti sudah ……
Pengantar di atas hanya untuk mengingatkan bahwa tanpa tenaga/energi
tidak akan ada kehidupan. Nah sekarang saatnya kita pelajari siapa dan
bagaimana energi/tenaga itu datang.
Dalam kaitannya dengan sitologi kita akan mempelajari organel yang
berkaitan dengan energi yang diberi nama mitokondria dan kloroplas.
Mitokondria dan kloroplas merupakan organ yang penting bagi sel
eukariotik, sebab tanpa mitokondria sel akan mati karena energi tidak
akan terbentuk. sedangkan kloroplas berfungsi untuk menyediakan material
untuk mendukung proses berlangsungnya pembuatan energi oleh
mitokondria.
Secara mudahnya mitokondria yang berada di dalam sel berperan sebagai penghasil tenaga melalui proses respirasi aerob.
Saya menyediakan 3 gambar mitokondria agar untuk dan 2 gambar kloroplas Anda bandingkan.
A. Mitokondria
Mitokondria dan kloroplas memiliki kemiripan dalam hal jumlah lapisan membrannya yaitu :
- dua lapis membran fosofolipid bilayer.
- memiliki cairan
Peran utama dari mitokondria adalah memproduksi ATP yang terjadi pada
membran bagian dalam. Hasil oksidasi dari proses glikolisis berupa
piruvat dan NADH akan dikonversi menjadi ATP dengan bantuan oksigen
sebagai aseptor elektron terakhir dan membentuk air sebagai hasil
sampingannya. Peritiwa konversi ini dikenal dengan respirasi sel, atau
respirasi aerob.
Mitokondria berisi ribosom dan DNA, Mitokondria mereplikasi DNAnya
dan membagi sebagian besar respon energi yang dibutuhkan oleh sel.
Dengan kata lain, pembagian dan pertumbuhannya tidak berhubungan dengan
‘siklus sel. Ketika energi dibutuhkan oleh sel dalam jumlah yang banyak,
mitokondria akan tumbuh dan selanjutnya memisah. Ketika energi yang
dibutuhkan sedikit, maka mitokondria akan dirusak atau tidak diaktifkan.
Pada proses pembelahan sel, mitokondria didistribusikan kepada
keturunannya secara acak dalam jumlah sedikit atau banyak. Sebagai
informasi tambahan menurut beberapa literatur diduga bahwa mitokondria
diperoleh dari ibu.
B. Kloroplas
Bagian luar kloroplas ditutup oleh selaput yang disusun oleh dua
membran yang terpisah. Seperti membran luar pada mitokondria, membran
luar kloroplas juga mengandung porin yang menyebabkan membran ini
permeable terhadap molekul dengan ukuran 10.000 dalton. Sebaliknya
membran dalam relatif lebih impermeabel. Banyak mesin fotosintesis
terdapat pada membran dalam termasuk pigmen penyerap cahaya, kompleks
rantai elektron dan apparatus pensintesis ATP. Membran bagian dalam
kloroplas mengandung mesin transduksi energi yang tersusun dalam suatu
kantong pipih yang disebut dengan membran tilakoid. Tilakoid disusun
oleh grana. Ruang sebelah dalam tilakoid disebut dengan lumen sedangkan
ruang sebelah luar dari tilakoid pada bagian sebelah dalam membran luar
disebut dengan stroma. Seperti pada matriks mitokondria, stroma
kloroplas mengandung molekul DNA sirkuler dan ribosom. Diperkirakan pula
terdapat sekitar 60 macam polipeptida pada membran tilakoid. Setengah
diantaranya dikode oleh DNA kloroplas.
Kloroplas dan fotosintesis
Pemahaman pertama menyangkut fotosintesis ditunjukkan oleh C.B. van
Niel pada tahun 1930 dengan memberikan reaksi fotosintesis sebagai
berikut:
CO2 + H2O à (CH2O) + O2.
Energi dari matahari digunakan untuk memecah CO2, melepaskan O2 dan
mentransfer atom karbon ke molekul air untuk membentuk karbohidrat
(CH2O). Dari melihat reaksi di atas tampak bahwa reaksi fotosintesis
merupakan kebalikan dari reaski respirasi sel. Akan tetapi tumbuhan
tidak menghasilkan makanan dengan hanya membalik reaksi.
Pada respirasi reaksinya merupakan reaksi redoks. Energi dilepas dari
gula pada saat elektron yang berikatan dengan hidrogen diangkut ke
oksigen yang membentuk air sebagai hasil samping. Elektron akan
kehilangan energi potensialnya karena oksigen elektronegatif yang akan
menarik elektron melalui rantai transport elektron. Mitokondria
menggunakan energi ini untuk menghasilkan ATP. Seperti respirasi sel,
fotosintesis juga merupakan reaksi redoks yang membalik arah aliran
elektron. Air terurai dan elektron ditransfer bersama dengan ion
hidrogen dari air ke karbondioksida dan mereduksinya menjadi gula.
Elektron bertambah energi potensialnya ketika electron ini dipindahkan
dari air ke gula.
Persamaan reaksi fotosintesis tampak seperti suatu reaksi yang sangat
sederhana dari suatu proses yang sangat rumit. Akan tetapi sebenarnya
fotosintesis bukanlah merupakan suatu poses tunggal. Fotosintesis
terdiri dari dua proses yang masing-masing terdiri dari banyak tahapan
reaksi. Kedua tahap reaksi tersebut terdiri dari reaksi terang
(fotolisis) dan reaksi gelap (siklus Calvin).
|