Tergantung di mana Anda berada dalam pendidikan ilmu kehidupan Anda sendiri, Anda mungkin sudah tahu bahwa sel adalah komponen struktural dan fungsional dasar kehidupan. Anda mungkin juga menyadari bahwa pada organisme yang lebih kompleks seperti Anda dan hewan lain, sel sangat terspesialisasi, mengandung a berbagai inklusi fisik yang melakukan metabolisme spesifik dan fungsi lain untuk menjaga kondisi di dalam sel tetap ramah untuk kehidupan.
Komponen tertentu dari sel organisme "maju" disebut" organel memiliki kemampuan untuk bertindak sebagai mesin kecil, dan bertanggung jawab untuk mengekstrak energi dari ikatan kimia dalam glukosa, sumber utama makanan di semua sel hidup. Pernahkah Anda bertanya-tanya organel mana yang membantu menyediakan energi bagi sel, atau organel mana yang paling terlibat langsung dalam transformasi energi di dalam sel? Jika demikian, temui mitokondria dan kloroplas, pencapaian evolusioner utama organisme eukariotik.
Sel: Prokariota Versus Eukariota
Organisme dalam domain
Semua sel memiliki DNA (materi genetik), a membran sel, sitoplasma ("goo" yang menyusun sebagian besar substansi sel) dan ribosom, yang membuat protein. Prokariota biasanya memiliki sedikit lebih banyak daripada ini, sedangkan sel eukariotik (plan, hewan, dan jamur) adalah yang memiliki organel. Di antaranya adalah kloroplas dan mitokondria, yang terlibat dalam memenuhi kebutuhan energi sel induknya.
Organel Pemroses Energi: Mitokondria dan Kloroplas
Jika Anda tahu sesuatu tentang mikrobiologi dan diberi fotomikrograf sel tumbuhan atau hewan or sel, tidak terlalu sulit untuk menebak organel mana yang terlibat dalam energi konversi. Baik kloroplas maupun mitokondria adalah struktur yang tampak sibuk, dengan banyak total luas permukaan membran akibat pelipatan yang cermat, dan penampilan "sibuk" secara keseluruhan. Sekilas terlihat jelas, dengan kata lain, bahwa organel-organel ini melakukan lebih dari sekadar menyimpan bahan seluler mentah.
Kedua organel ini diyakini memiliki sejarah evolusi yang sama menariknya, sebagaimana dibuktikan oleh fakta bahwa mereka memiliki DNA mereka sendiri, terpisah dari yang ada di inti sel. Mitokondria dan kloroplas diyakini awalnya merupakan bakteri yang berdiri sendiri sebelum mereka ditelan, tetapi tidak dihancurkan, oleh prokariota yang lebih besar ( teori endosimbion). Ketika bakteri yang "dimakan" ini ternyata melayani fungsi metabolisme vital bagi organisme yang lebih besar dan sebaliknya, seluruh domain organisme, Eukariota, lahir.
Struktur dan Fungsi Kloroplas
Semua eukariota berpartisipasi dalam respirasi seluler, yang meliputi glikolisis dan tiga langkah dasar: respirasi aerobik: reaksi jembatan, siklus Krebs dan reaksi transpor elektron rantai. Tanaman, bagaimanapun, tidak bisa mendapatkan glukosa langsung dari lingkungan untuk dimasukkan ke dalam glikolisis, karena mereka tidak bisa "makan"; sebaliknya, mereka membuat glukosa, gula enam karbon, dari gas karbon dioksida, senyawa dua karbon, dalam organel yang disebut kloroplas.
Kloroplas adalah tempat penyimpanan pigmen klorofil (yang membuat tanaman tampak hijau), dalam kantung kecil yang disebut tilakoid. Dalam proses dua langkah dari fotosintesis, tumbuhan menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan ATP dan NADPH, yang merupakan molekul pembawa energi, dan kemudian memanfaatkan energi ini untuk membangun glukosa, yang kemudian tersedia untuk bagian sel lainnya serta disimpan dalam bentuk zat yang pada akhirnya dapat disimpan oleh hewan makan.
Struktur dan Fungsi Mitokondria
Pemrosesan energi pada tumbuhan pada dasarnya sama seperti pada hewan dan sebagian besar jamur: "Tujuan" utama adalah untuk memecah glukosa menjadi molekul yang lebih kecil dan mengekstrak ATP dalam prosesnya. Mitokondria melakukan ini dengan berfungsi sebagai "pembangkit tenaga" sel, karena merupakan tempat respirasi aerobik.
Dalam mitokondria lonjong, "berbentuk sepak bola", piruvat, produk utama glikolisis, diubah menjadi asetil KoA, diubah menjadi ke bagian dalam organel untuk siklus Krebs, dan kemudian pindah ke membran mitokondria untuk transpor elektron rantai. Secara keseluruhan, reaksi ini menambahkan 34 hingga 36 ATP ke dua ATP yang dihasilkan dari satu molekul glukosa dalam glikolisis saja.
