MITOKONDRIA DAN KLOROPLAS

Posted: Maret 20, 2010 in Biologi

MITOKONDRIA DAN KLOROPLAS

PENDAHULUAN

Penemuan susunan sel dalam organisme adalah bersamaan dengan permulaan pemakaian Mikroskop.

Dari hasil penelitian beberapa para ahli dihasilkan beberapa teori sel diantaranya:

  • Sel berasal dari sel dan berkembang biak dengan cara membelah diri.
  • Sel adalah suatu unit struktural dan fungsional terkecil pada makhluk hidup.
  • Sel adalah suatu unit aktifitas Biologi yang dibatasi oleh membran semipermiabel dan dapat melakukan reproduksi sendiri pada medium di luar makhluk hidup.

Di dalam sel terdapat beberapa bagian diantaranya mitokondria dan kloroplas. Mitokondria pertama-tama diobservasi oleh Kolliker tahun 1880 pada otot serangga. Ia mendapati bahwa granula tersebut dapat mengembang dalam air. Pada tahun 1882 Fleming memberinya nama Fila dan tahun 1890 Altman memberi nama Biobblas. Nama mitokondria berasal dari Benda (1897-1898) tahun 1948 Hogeboom melihat bahwa mitokondria sebagai tempat (lokasi) respirasi  sel. Nass (1963) membuktikan bahwa di dalam mitokondria terdapat ADN.

Kloroplas merupakan organel yang mengandung klorofil, untuk digunakan pada saat fotosintesis. Kloroplas dapat memperbanyak dengan membelah diri (replikasi). Kloroplas mempunyai ADN  yang sirkulasi ADN  kloroplas berisi informasi  genetik untuk pembentukan r ARN, t ARN            (d ARN) untuk pembentukan protein struktural. Kloroplas mempunyai derajat otonomi karena mempunyai genom tersendiri, tapi pada replikasi dan dan diferensiasinya sebagian dipengaruhi ADN inti dan sebagian lagi oleh ADN kloroplas. Replikasi dan diferensiasi kloroplas dipengauhi oleh faktor-faktor lingkungan tertentu seperti cahaya, suhu, regulator pertumbuhan dan mineral.[1]

PEMBAHASAN

Mitokondria

Mitokondria merupakan organel sel yang dapat mengoksidasi bahan makanan menjadi CO2 dan H2O, Mito berarti benang, Chondria berarti granula. Mitokondria terdiri dari :

  1. Membran luar yang berfungsi sebagai pembatas antara bagian dalam mitokondria dengan sitoplasma.
  2. Membran dalam yang berlekuk-lekuk (krista) berfungi untuk memperluas permukan dan untuk melangsungkan rantai respirasi yang menghasilka ATP.
  3. Ruang antar membran (antara membran dalam dan luar), berfungsi untuk oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim.
  4. Matriks mitokondria, merupakan sebuah ruang yang dikelilingi oleh membran dalam yang berguna sebagai tempat oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim.[2]

Gb.1. Mitokondria[3]

Mitokondria memiliki dua lapis membran. Membran luar membatasi bagian dalam dengan matriks sel. Membran dalam berlekuk-lekuk. Proses respirasi terjadi di dalam membran dalam.

Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (Ing. mitochondrial DNA). MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan tidak terlindungi membran (prokariotik). Karena memiliki ciri seperti DNA bakteri, berkembang teori yang cukup luas dianut, yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik.

Mitokondria berbentuk bulat, lonjong, atau batang dengan diameter berkisar antara 0,5-10µm dan panjang antara 1-4 µm, organel ini terdapat pada semua sel euokariotik dan jumlahnya beragam.

Fungsi mitokondria :

  1. Proses respirasi sel
  2. Mengubah energi potensial berbagai bahan makanan menjadi energi potensial yang disimpan di dalam ATP.
  3. Oksidasi
  4. Dehidrogenasi
  5. Oksidatif fosforilasi[4]

Mitokondria terdapat pada sel-sel ginjal, hati, pankreas spermatozoa dan otot lurik.

Komposisi Kimia Membran

Air merupakan bagian terbesar dari mitokondria dan ditemukan pada berbagai bagian mitokondria kecuali pada lapisan lemak membran dibagian dalam makro molekul. Air sangat penting untuk berbagai reaksi enzim selain itu juga sebagai media tempat berdifusinya berbagai metabolik diantara sistem enzim dan keluar masuk mitokondria. Bahan utama selain air pada mitokondria adalah protein. Protein lebih banyak tedapat pada membran dalam yaitu berisi 60% dikeseluruhan protein mitokondria.

Selain air dan protein juga tedapat komposisi lipida membran pada mitokondria atau fosfolipid.

Kompartementasi Enzim-Enzim.

Enzim-enzim yang terdapat pada (kompartemen) mitokondria.

Terdapat Pada

Enzim

Membran luar
  1. NADH-sitokrom C oksido reduktasa
  2. Sitokrom B
  3. Asil ko A sintetasa
  4. Minoamin oksidasa
  5. Kinorenin hidrolasa
Ruang Antar Membran
  1. Kreatin kinasa
  2. Adenilat kenasa
Membran dalam
  1. Sitokrom B,C,C1,A,A3
  2. Suksinat dehidrogenasa
  3. NADH dehidrogenasa
  4. Piruvat oksidasa
  5. Karnitin asil transferasa
  6. Hidroksibutiratdan hidroksipropionat
  7. ATP sintetasa
Matriks
  1. Sitrat sintetasa
  2. Akonitasa
  3. Isositrat dehidrogenasa
  4. Fumarasa
  5. Malat dehidrogenasa
  6. Glutamat dehidrogenasa
  7. Asparat aminotransferasa
  8. Kompleks piruvat dehidrogenasa
  9. Enzim-enzim untuk sintesis protein dan asam nukleat

10.  Enzim-enzim untuk oksidasi asam lemak

Subfraksi Membran Dalam

ATP sintetase merupakan kompleks lain pada membran dalam mitokondria yang terdiri atas 10 polipeptida. Setengahnya merupakan protein intrinsik dan setengahnya merupakan protein ekstrinsik. Protein intrinsik merupakan agregat yang tidak larut yang berisi reseptor untuk oligomisin dan disiklo heksilkarbodlimida yang merupakan inhibitor yang spesifik untuk produksi ATP. Protein ekstrinsik merupakan suatu agregat dari kompleks tempat  terjadi aktivitas ATPase.

Jalur-Jalur (pathways) Oksidasi Hidrat Arang

Fase-fase oksidasi hidrat arang adalah :

  1. Glikolisis

Glikolisis terjadi di sitoplasma yang bersifat anaerob selama glikolisis molekul glukosa dipecah menjadi asam piruvat dan melepaskan energi untuk mensintesis 2 (dua) molekul ATP.

Asam piruvat                              asetal dehid              etil alkohol + energi

Asam piruvat  dehidrogenaselaktat     asam laktat + energi

+NADH

  1. Dekarboksilasi Oksidatif

Yaitu asam piruvat masuk ke mitokondria dan diubah menjadi asetil ko A. Disebut dekarboksilasi oksidatif karena terjadi oksidasi dan kehilangan gugusan karboksil menjadi karbondioksida

  1. Daur Krebs

Terjadi dalam matriks mitokondria. Daur krebs juga disebut daur asam sitrat atau daur asam trikarboksilat. Daur krebs dimulai dengan dilepaskannya gugusan asetil dari asetil ko A dan bereaksi dengan oksaloasetat membentuk asam sitrat.

  1. Rantai Pernafasan dan Fosforilasi Oksidatif

Rantai respirasi yaitu, koenzim yang telah direduksi dioksidasi oleh molekul oksigen melalui sebuah sistem enzim dan koenzim. Rantai respirasi terjadi pada membran dalam mitokondria.fosforilasi oksidatif yaitu sintesis ATP pada protein ekstrinsik waktu proses oksidasi.

ADN dan Biogenesis Mitokondria

  1. ADN mitokondria

Mitokondria berisi ADN yang membentuk D ARN (M RNA) dan         t ARN untuk mensintesis sejumlah protein enzim mitokondria. Tetapi protein, ribosom, ARN dan ADN polimerase dan enzim-enzim yang penting untuk translasi sintesisnya ditentukan oleh ADN inti. Jadi dua genom (dari ADN inti dan ADN mitokondria) bekerja sama untuk membentuk mitokondria yang sempurna struktural dan fungsional.

  1. Biogenesis Mitokondria

Berbagai hipotesis tentang bagaimana terjadinya mitokondria di dalam  sel yaitu hipotesi “de novo” yaitu mitokondria berasal dari yang ada didalam sel itu sendiri. Hipotesis lain mengatakan bahwa mitokondria berasal dari RE atau membran plasma yang juga kurang dapat diterima.

Hipotesis yang paling banyak diterima adalah mitokondria berasal dari mitokondria yang telah ada, telah ditemukan pula bahwa berubah memanjang kemudian memisahkan diri menjadi bagian-bagian kecil (fragmen). Tiap fragmen dapat membentuk mitokondria baru, selama pembelahan sel mitokondria kelihatan membelah secara transfersal menjadi dua dan tiap bagian berkembang menjadi mitokondria baru[5].

Kloroplas

Kloroplas hanya terdapat dalam sel-sel tumbuhan dan ganggang tertentu. Pada sel tumbuhan, kloroplas biasanya dijumpai dengan bentuk cakram dengan diameter 5µm dan tebal 2-4 µm.

Kloroplas itu dibatasi oleh membran ganda, didalamnya ada sistem luas membran interval yang terbenam dalam matriks fluida yang disebut stomata, membran dalam ini kaya akan fosfolipid dan protein, juga mengandung pigmen-pigmen, yang paling utama diantaranya ialah klorofil. Hijaunya klorofil yang tergabung dadalam membran itulah yang memerikan warna hijau kepada kloroplas dan kepada sel serta jaringan tumbuhan yang terkena cahaya.

Klorofil menangkap energi matahari dan memungkinkannya digunakan untuk fotosintesis zat makanan. Jadi kloroplas merupakan tempat fotosintesis. Tanpa organel ini, maka kehidupan yang kita ketahui tidak akan ada.[6]

.Struktur Kloroplas Terdiri Dari

a. Membran Luar

Fungsinya : untuk melewatkan molekul-molekul kurang dari 10 kilodelton tanpa selektivitas

b. Membran Dalam

Fungsinya : untuk memilih membrasn yang keluar masuk dengan transport aktif.

c. Stroma (cairan kloroplas)

Fungsinya : untuk menyimpan hasil fotosintesis dalam bentuk pati (amilum)

d. Tilakoid

Fungsinya : tempat terjadi fotosintesis

e. Grana ( kumpulan-kumpulan lamela)

Kromoplas : adalah plastida yang berwarna kuning jingga dan merah karena mengandung karotin.

Pada kloroplas terdapat pigmen-pigmen, yaitu :

a. Klorofil (zat hijau daun)

b. Karotenoid (karoten yang memberikan warna jingga)

c. Xantofil (untuk warna kuning)

Bentuk Kloroplast

Kloroplas dapat dilihat dengan mikroskop biasa. Panjangnya antara 5-10µm, dilihat dari atas maupun samping terlihat lonjong, sebagian sisinya datar atau sebagian sisinya konkav (cekung, cakram)

Kloroplas terdapat pada sel-sel tumbuhan eukariotik. Sel tumbuhan tinggi berisi 50-200 kloroplas, pada tumbuhan rendah bentuknya bervariasi lagi, contohnya pada Euglena gracilla mempunyai 10 buah kloroplas tiap sel. [7]

Klorofil berfungsi untuk merubah energi matahari menjadi energi kimia selama berlangsung proses pembentukan senyawa kompleks berupa zat tepung dari bahan senyawa sederhana, karbondioksida dan air. Selain kloroplas, yang trmasuk plastida berwarna adalah kromoplas, yaitu plastida yang terdapat pada buah, bunga, umbi dan daun. Plastida ini berupa xantofil (warna kuning kelabu), karoten (kuning), dan likopena (merah).

Adapun plastida yang tidak berwarna ada dua, yaitu :

  1. Leukoplast/amiloplas : untuk pembentukan amilum
  2. Elaipoplas : untuk pembentukan minyak.[8]

GB.2. Mitokondria dan Kloroplas di dalam sel.[9]

Keterangan

1. Kloroplas                                                     k. Vesikel kecil bermembran

2. Vakuola                                                       l.  Reticulum endoplasma

3. Nucleus                                                       m. Pori-pori nukleus

a. Plasmodesmata                                           n. Membrane inti

b. Membran plasma                                        o. Nukleolus

c. Dinding sel                                                  p. Ribosom

d. Membran tilakoid                                       q. Retikuylum endoplasma halus

e. Amilum                                                       r. Vesikel golgi

f. Vakuola                                                       s. Badan golgi

g. Tonoplas                                                     t. Sitoskleton

h. Mitokondrion (mitokondria)

i. Peroksisoma

j. Sitoplasma

Gb. 3. Kloroplas dan Klorofil[10]

RANGKUMAN

Mitokondria dijumpai hampir dalam semua sel eukariotik. Mitokondria panjangnya sekitar 10µm. Mitokondria dibungkus oleh suatu selubung yang tediri dari dua membran, masing-masing merupakan fasfolipid yang mempunyai kumpulan protein yang tertanam. membran dalam membagi mitokondria menjadi dua ruangan internal yaitu : ruang intermembran dan ruang matriks mitokondria.

Kloroplas merupakan anggota khusus dari keluarga oranel tumbuhan yang berkerabat dekat yang disebut plastid. Amiloplas ialah plastid yang tak berwarna yang menyimpan pati (amilum), khususnya pada akar dan umbi, kloroplas mengandung banyak pigmen yang membuat buah dan bunga, mempunyai corak jingga dan kuning. Kloroplas mengandung klorofil pigmen hijau bersama-sama enzim dan molekul lain yang berfungsi dalam produksi makanan dengan cara fotosintesis. Organel berbentuk lensa ini ditemukan dalam daun dan organ tumbuhan hijau lainnya dan dalam algae eukariotik.

PENUTUP

Demikianlah makalah ini kami buat, sebagai kajian bersama, semoga dapat memberikan manfaat yang berharga bagi kita semua, selanjutnya kritik dan saran selalu kami terima, demi terciptanya hal yang lebih baik, terimakasih.

Daftar Pustaka

Aryulina Dyah, PhD, Dkk, Biologi Jilid 3, Erlangga,2003

D.A. Pratiwi, Dkk, Penuntun Biologi, Erlangga1998

Djamhur Winata Sasmita, Biologi Sel, Karunika, jakarta, 1986

http://en.wikipedia.org

Kimball, Biologi jilid I, Erlangga, Jakarta :1983

Tim penulis Biologi, Biologi SMU kelas 3, PT Remaja Rosdakarya, Bandung


[1] Drs. Djamhur Winata Sasmita, Biologi Sel, Karunika, jakarta, 1986, hlm 42-43.

[2] Dyah Aryulina, PhD, Dkk, Biologi Jilid 3, Erlangga,2003, Hlm 16-17.

[3] http//id.wikipedia.org/wiki/mitokondria.2 April 2008.7.53pm.

[4] Tim penulis Biologi, Biologi SMU kelas 3, PT Remaja Rosdakarya, Bandung, Hlm 8-9.

[5] Drs. Djamhur winata sasmita, Biologi Sel, Karunika, Jakarta, 1986, Hlm. 4.2-4.18

[6] John Kimball, Biologi jilid I, Erlangga, Jakarta :1983 Hlm 97-98

[7] Biologi sel. Hlm 4.23.

[8] D.A. Pratiwi, Dkk, Penuntun Biologi, Erlangga1998 halm 12-13

[9] http://en.wikipedia.org.26 April 2008. jam 10.30am

[10] ibid

[11] ibid

About these ads

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s