Perbezaan Utama - Kloroplas vs Mitokondria

Kloroplas dan mitokondria adalah dua organel yang terdapat di dalam sel. Kloroplas adalah organel yang terikat membran yang hanya terdapat pada alga dan sel tumbuhan. Mitokondria terdapat pada kulat, tumbuhan dan haiwan seperti sel eukariotik. The perbezaan utama antara kloroplas dan mitokondria adalah fungsinya; kloroplas bertanggung jawab untuk menghasilkan gula dengan bantuan cahaya matahari dalam proses yang disebut fotosintesis sedangkan mitokondria adalah rumah kekuatan sel yang memecah gula untuk menangkap tenaga dalam proses yang disebut respirasi sel.

Artikel ini melihat,

1. Apa itu Kloroplas - Struktur dan Fungsi 2. Apa itu mitokondria - Struktur dan Fungsi 3. Apakah perbezaan antara Kloroplas dan Mitokondria

Apa itu Kloroplas

Kloroplas adalah sejenis plastid yang terdapat pada sel alga dan sel tumbuhan. Mereka mengandungi pigmen klorofil untuk menjalankan fotosintesis. Kloroplas terdiri daripada DNA mereka sendiri. Fungsi utama kloroplas adalah pengeluaran molekul organik, glukosa dari CO₂ dan H₂O dengan bantuan cahaya matahari.

Struktur

Kloroplas dikenal pasti berbentuk pigmen, pigmen warna hijau pada tanaman. Mereka berdiameter 3-10 µm dan ketebalannya sekitar 1-3 µm. Sel tumbuhan memproses 10-100 kloroplas per sel. Bentuk kloroplas yang berbeza boleh didapati dalam alga. Sel alga mengandungi satu kloroplas tunggal yang berbentuk jaring, cawan, atau lingkaran seperti pita.

Gambar 1: Struktur kloroplas pada tanaman

Tiga sistem membran dapat dikenal pasti dalam kloroplas. Mereka adalah membran kloroplas luar, membran kloroplas dalaman dan thylakoids.

Membran Kloroplas Luar

Membran luar kloroplas separa berpori, memungkinkan molekul kecil meresap dengan mudah. Tetapi protein besar tidak dapat meresap. Oleh itu, protein yang diperlukan oleh kloroplas diangkut dari sitoplasma oleh kompleks TOC di membran luar.

Membran Kloroplas Dalam

Membran kloroplas dalaman mengekalkan persekitaran yang berterusan dalam stroma dengan mengatur laluan bahan. Setelah protein disalurkan melalui kompleks TOC, protein diangkut melalui kompleks TIC di membran dalam. Stromula adalah penonjolan membran kloroplas ke sitoplasma.

Stroma kloroplas adalah cecair yang dikelilingi oleh dua membran kloroplas. Thylakoids, DNA kloroplas, ribosom, butiran kanji dan banyak protein terapung di stroma. Ribosom dalam kloroplas adalah 70S dan bertanggungjawab untuk terjemahan protein yang dikodkan oleh DNA kloroplas. DNA kloroplas disebut sebagai ctDNA atau cpDNA. Ia adalah DNA bulat tunggal yang terletak di nukleoid dalam kloroplas. Ukuran DNA kloroplas sekitar 120-170 kb, mengandungi 4-150 gen dan ulangan terbalik. DNA kloroplas ditiru melalui unit anjakan berganda (gelung-D). Sebilangan besar DNA kloroplas berpindah ke genom inang dengan pemindahan gen endosimbiotik. Peptida transit yang dapat dipotong ditambahkan ke terminal N ke protein yang diterjemahkan dalam sitoplasma sebagai sistem penargetan untuk kloroplas.

Thylakoids

Sistem thylakoid terdiri daripada thylakoids, yang merupakan kumpulan karung membran yang sangat dinamik. Thylakoids terdiri daripada klorofil a, pigmen biru-hijau yang bertanggungjawab untuk tindak balas cahaya dalam fotosintesis. Sebagai tambahan kepada klorofil, dua jenis pigmen fotosintetik boleh terdapat pada tanaman: karotenoid warna kuning-oren dan phycobilin warna merah. Grana adalah timbunan yang dibentuk oleh susunan thylakoids bersama-sama. Grana yang berbeza saling berkaitan oleh thylakoids stromal. Kloroplas C₄ tumbuhan dan beberapa alga terdiri daripada kloroplas terapung bebas.

Fungsi

Kloroplas boleh didapati di daun, kaktus dan batang tanaman. Sel tumbuhan yang terdiri daripada klorofil disebut sebagai chlorenchyma. Kloroplas dapat mengubah orientasinya bergantung pada ketersediaan cahaya matahari. Kloroplas mampu menghasilkan glukosa, dengan menggunakan CO₂ dan H₂O dengan bantuan tenaga cahaya dalam proses yang disebut fotosintesis. Fotosintesis diteruskan melalui dua langkah: tindak balas cahaya dan tindak balas gelap.

Tindak Balas Cahaya

Tindak balas cahaya berlaku pada membran thylakoid. Semasa tindak balas cahaya, oksigen dihasilkan dengan pemisahan air. Tenaga cahaya juga disimpan di NADPH dan ATP oleh NADP⁺ pengurangan dan fotofosforilasi, masing-masing. Oleh itu, dua pembawa tenaga untuk tindak balas gelap adalah ATP dan NADPH. Gambarajah terperinci tindak balas cahaya ditunjukkan pada gambar 2.

Rajah 2: Tindak balas cahaya

Reaksi Gelap

Tindak balas gelap juga disebut kitaran Calvin. Ia berlaku pada stroma kloroplas. Kitaran Calvin melalui tiga fasa: fiksasi karbon, pengurangan dan pertumbuhan semula ribulosa. Produk akhir kitaran Calvin adalah gliseraldehid-3-fosfat, yang boleh digandakan untuk membentuk glukosa atau fruktosa.

Gambar 3: Kitaran Calvin

Kloroplas juga mampu menghasilkan semua asid amino dan asas nitrogen sel dengan sendirinya. Ini menghilangkan keperluan mengeksportnya dari sitosol. Kloroplas juga mengambil bahagian dalam tindak balas imun tumbuhan untuk pertahanan terhadap patogen.

Apa itu mitokondria

Mitokondria adalah organel terikat membran yang terdapat di semua sel eukariotik. Sumber tenaga kimia sel, yang merupakan ATP, dihasilkan di mitokondria. Mitokondria juga mengandungi DNA mereka sendiri di dalam organel.

Struktur

Mitokondria adalah struktur seperti kacang dengan diameter 0,75 hingga 3 µm. Bilangan mitokondria yang terdapat dalam sel tertentu bergantung pada jenis sel, tisu dan organisma. Lima komponen yang berbeza dapat dikenal pasti dalam struktur mitokondria. Struktur mitokondria ditunjukkan pada gambar 4.

Gambar 4: Mitokondria

Mitokondria terdiri daripada dua membran - membran dalaman dan luaran.

Membran Mitokondria Luar

Membran mitokondria luar mengandungi sebilangan besar protein membran integral yang disebut porin. Translocase adalah protein membran luar. Urutan isyarat N-terminal terikat Translocase protein besar membolehkan protein masuk ke dalam mitokondria. Hubungan membran luar mitokondria dengan retikulum endoplasma membentuk struktur yang disebut MAM (membran ER yang berkaitan dengan mitokondria). MAM membenarkan pengangkutan lipid antara mitokondria dan ER melalui pemberian isyarat kalsium.

Membran mitokondria dalaman

Membran mitokondria dalaman terdiri daripada lebih daripada 151 jenis protein yang berbeza, berfungsi dalam pelbagai cara. Ia kekurangan porin; jenis translocase pada membran dalam disebut sebagai kompleks TIC. Ruang intermembran terletak di antara membran mitokondria dalaman dan luaran.

Ruang yang tertutup oleh dua membran mitokondria disebut matriks. DNA mitokondria dan ribosom dengan banyak enzim digantung dalam matriks. DNA mitokondria adalah molekul bulat. Ukuran DNA sekitar 16 kb, mengekod 37 gen. Mitokondria mungkin mengandungi 2-10 salinan DNAnya dalam organel. Membran mitokondria dalaman membentuk lipatan dalam matriks, yang disebut cristae. Cristae meningkatkan luas permukaan membran dalaman.

Fungsi

Mitokondria menghasilkan tenaga kimia dalam bentuk ATP untuk digunakan dalam fungsi sel dalam proses yang disebut pernafasan. Tindak balas yang terlibat dalam pernafasan secara kolektif disebut kitaran asid sitrik atau kitaran Krebs. Kitaran asid sitrik berlaku pada membran dalaman mitokondria. Ia mengoksidakan piruvat dan NADH yang dihasilkan di sitosol dari glukosa dengan bantuan oksigen.

Rajah 5: Kitaran Asid sitrik

NADH dan FADH₂ adalah pembawa tenaga redoks yang dihasilkan dalam kitaran asid sitrik. NADH dan FADH₂ memindahkan tenaga mereka ke O₂ dengan melalui rangkaian pengangkutan elektron. Proses ini dipanggil fosforilasi oksidatif. Proton yang dilepaskan dari fosforilasi oksidatif digunakan oleh ATP synthase untuk menghasilkan ATP dari ADP. Gambarajah rantai pengangkutan elektron ditunjukkan dalam rajah 6. ATP yang dihasilkan melewati membran menggunakan porin.

Gambar 6: Rantai pengangkutan elektron

Fungsi Membran Dalam Mitokondria

Fungsi lain dari mitokondria

Perbezaan Antara Kloroplas dan Mitokondria

Jenis Sel

Kloroplas: Kloroplas terdapat di sel tumbuhan dan alga.

Mitokondria: Mitokondria terdapat dalam semua sel eukariotik aerobik.

Warna

Kloroplas: Kloroplas berwarna hijau.

Mitokondria: Mitokondria biasanya tidak berwarna.

Bentuk

Kloroplas: Kloroplas berbentuk seperti cakera.

Mitokondria: Mitokondria berbentuk seperti kacang.

Membran dalaman

Kloroplas: Lipatan dalam membran dalaman membentuk stromula.

Mitokondria: Lipatan dalam membran dalaman membentuk cristae.

Grana

Kloroplas: Thylakoids membentuk timbunan cakera yang disebut grana.

Mitokondria: Cristae tidak membentuk grana.

Petak

Kloroplas: Dua petak dapat dikenal pasti: thylakoids dan stroma.

Mitokondria: Dua petak boleh didapati: cristae dan matriks.

Pigmen

Kloroplas: Klorofil dan karotenoid terdapat sebagai pigmen fotosintetik pada membran thylakoid.

Mitokondria: Tidak terdapat pigmen yang terdapat di mitokondria.

Penukaran Tenaga

Kloroplas: Kloroplas menyimpan tenaga suria dalam ikatan kimia glukosa.

Mitokondria: Mitokondria mengubah gula menjadi tenaga kimia iaitu ATP.

Bahan Mentah dan Produk Akhir

Kloroplas: Kloroplas menggunakan CO₂ dan H₂O untuk membina glukosa.

Mitokondria: Mitokondria memecah glukosa menjadi CO₂ dan H₂O.

Oksigen

Kloroplas: Kloroplas membebaskan oksigen.

Mitokondria: Mitokondria mengambil oksigen.

Proses

Kloroplas: Fotosintesis dan fotorespirasi berlaku dalam kloroplas.

Mitokondria: Mitokondria adalah tapak rantai pengangkutan elektron, fosforilasi oksidatif, pengoksidaan beta dan fotorespirasi.

Kesimpulannya

Kloroplas dan mitokondria kedua-duanya adalah organel terikat membran yang terlibat dalam penukaran tenaga. Kloroplas menyimpan tenaga cahaya dalam ikatan kimia glukosa dalam proses yang disebut sebagai fotosintesis. Mitokondria mengubah tenaga cahaya yang tersimpan dalam glukosa menjadi tenaga kimia, dalam bentuk ATP yang dapat digunakan dalam proses selular. Proses ini disebut sebagai respirasi selular. Kedua-dua organel menggunakan CO₂ dan O₂ dalam proses mereka. Kedua-dua kloroplas dan mitokondria terlibat dalam pembezaan sel, isyarat dan kematian sel selain fungsi utamanya. Juga, mereka mengawal pertumbuhan sel dan kitaran sel. Kedua-dua organel dianggap berasal dari endosymbiosis. Mereka mengandungi DNA mereka sendiri. Tetapi, perbezaan utama antara kloroplas dan mitokondria adalah dengan fungsi mereka dalam sel.

Rujukan: 1. "Kloroplas". Wikipedia, ensiklopedia percuma, 2017. Diakses pada 02 Feb 2017 2. "Mitochondrion". Wikipedia, ensiklopedia percuma, 2017. Diakses pada 02 Feb 2017

Image Courtesy: 1. "Struktur kloroplas" Oleh Kelvinsong - Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. "Thylakoid membran 3" Oleh Somepics - Kerja sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia 3. ": Calvin-cycle4 "Oleh Mike Jones - Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons 4." Struktur mitokondria "Oleh Kelvinsong; diubah suai oleh Sowlos - Karya sendiri berdasarkan: Mitochondrion mini.svg, CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 5. "Kitaran asid sitrik noi" Oleh Narayanese (bincang) - Versi gambar yang diubah suai: Citricacidcycle_ball2.png. (CC BY-SA 3.0) melalui Wikipedia Commons 6. "Rangkaian pengangkutan elektron" Oleh T-Fork - (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons