MITOKONDRIA dan KLOROPLAS

BAB I

Pendahuluan

Mitokondria dan kloroplas

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.

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.

Bagaiman dengan kloroplas? Jika dilihat sepintas pada komponen sel antara kolroplas dengan mitokondria hamper sama, namun secara struktur penyusunnya itu sangat berbeda. Didalam kloroplas terdapat yang namanya stroma, grana, tilakoid, dan organ – organ lainnya.

Kloroplas sangat berpengaruh dalam keberlangsungan hidupnya suatu organisme, karena koloroplas juga pengahsil energy, diperoleh dari reaksi fotosintesis. Foto simtesis terjasi pada dua tempat, yaitu ditempat gelap  yang disebut dengan reaksi gelap, dan ditempat terang yang disebut reaksi terang. Pembahasan ini lebih diperjelas pada  bab – bab berikutnya.

BAB II

Pembahasan

a.   MITOKONDRIA

Mitokondria, kondriosom (bahasa Inggris: chondriosome, mitochondrion, plural:mitochondria) adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme.

Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam Mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, dimana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak Mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.

Terdapat hipotesis bahwa mitokondria merupakan organel hasil evolusi dari sel α-proteobacteria prokariota yang ber-endosimbiosis dengan sel eukariota. Hipotesis ini didukung oleh beberapa fakta antara lain,adanya DNA di dalam mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya,beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri, baik ukuran maupun cara reproduksi dengan membelah diri, juga struktur DNA yang berbentuk lingkaran.

Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti. Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot.Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.

a.1. Struktur mitokondria

Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran.

Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan asetil-KoA.

Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.

Ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium.

Variasi  Krista

            Struktur morfologi yang sangat bervariasi pada mitokondria terletak pada kristanya. Jenis sel yang sama memiliki mitokondria dengan struktur krista yang sangat beragam dan merupakan ciri khas dari sel tersebut, tetapi sel yang berbeda jenisnya berbeda pula struktur krista mitokondrianya.

            Kebanyakan mitokondria memiliki krista berstruktur  lamellar (lembaran) atau tubular (batang atau tongkat).Struktur  lamellar, dimana krista tampak seperti lembaran yang tersusun secara paralel atau bertumpuk. Struktur ini merupakan struktur yang  paling umum ditemukan pada kebanyakan sel, seperti terdapat pada mitokondria sel pankreas dan sel sel ginjal. Pada sel ginjal, krista tampak sangat banyak dan tersusun seperti tumpukan uang logam (koin). Struktur  tubular sangat umum ditemukan pada mitokondria kebanyakan protozoa dan pada sel – sel penghasill hormon steroid pada mamalia.

            Kedua jenis struktur ini  hanya merupakan contoh kecil dalam variasi krista yang sangat luas. Alasan akan adanya  variasi struktur krista ini masih belum dipahami sepenuhnya, tetapi secara umum dapat dikatakan bahwa variasi struktur berhubungan erat  dengan tujuan untuk  memperluas permukaan membran dalam dari mitokondria itu sendiri. 

a.2.Fungsi mitokondria

Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transpor dan dioksidasi oleh O₂¬ menjadi CO₂ dan air. Energi yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP. Proses pembentukan energi atau dikenal sebagai fosforilasi oksidatif terdiri atas lima tahapan reaksi enzimatis yang melibatkan kompleks enzim yang terdapat pada membran bagian dalam mitokondria. Proses pembentukan ATP melibatkan proses transpor elektron dengan bantuan empat kompleks enzim, yang terdiri dari kompleks I (NADH dehidrogenase), kompleks II (suksinat dehidrogenase), kompleks III (koenzim Q – sitokrom C reduktase), kompleks IV (sitokrom oksidase), dan juga dengan bantuan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT).

a.       Bahan Baku Reaksi Oksidasi Mitokondria

Metabolisme oksidatif dalam mitokondria terutama  menggunakan asam lemak dan asam piruvat sebagai bahan bakar. Metabolit ini diangkut secara selektif dari sitosol masuk kedalam matriks mitokondria, didalam kemidian meraka di pecah menjadi senyawa asetil berkarbon dua(yaitu asetil koenzim A). Reaksi oksidasi dalam mitokondria dimulai jika sejumlah besar asetil Co A diproduksi ( dari asam piruvat dan asam  lemak) di dalam ruang matriks. Asetil Co A kemudian di masukkan kedalam siklus asam sitrat untuk  di pecah lebih lanjut dan pemecahan ini berujung pada di hasilkannya elektron – elektron berenergi tinggi dari senyawa asetil tersebut.Elektron – elektron ini kemudian bergerak dan masuk kedalam rantai respirasi.

Untuk menjamin kontiniutas suplai  bahan bakar untuk metabolisme oksidasi ini maka sel hewan menyimpan asam lemak dan piruvat dakam bentuk cadangan, yaitu dalam bemtuk lemak  (bentuk cadangan asam lemak) dan glikogen (bentuk cadangan glukosa yang  kemudian di pecah menjadi asam piruvat).Secara kwintatif,  lemak adalah sumber energi terpenting terutama karena oksidasi lemak menghasilkan lebih banyak energi jika dibanding dengan glikogen. Oksidasi lemak dengan  berat yang sama dengan glikogen akan menghasilkan energi enam kali lebih banyak jika dibanding dengan glikogen. Secara rata-rata, cadangan glikogen seorang manusia dewasa hanya cukup untuk memenuhi kebutuhan energi untuk melakukan aktivitas normal setiap hari, sedangkan cadangan lemaknya dapat memenuhi kebutuhan energi selama lebih kurang satu bulan. 

Lemak dicadangkan dalam jaringan adiposa, dan dari jaringan ini kemudian dilepaskan kedalam aliran darah untuk digunakan oleh sel-sel lain jika dibutuhkan. Kebutuhan ini akan meningkat setelah satu periode puasa,dan bahkan periode tidak makan normal selama satu malam bisa mengakibatkan mobilisaai  lemak, sehingga pada pagi hari kebanyakn asetil Co A yang masuk kedalam siklus asam sitrat adalah berasal dari lemak, hanya sebagian kecil  yang disuplai dari glukosa.Tetapi, beberapa saat setelah makan, hampir seluruh asetil CoA yang masuk kesiklus sitrat adalah berasal dari glukosa hasil pemecahan dari bahan makanan. Glukosa yang tersisa selanjutnya dicadangkan  dalam bentuk glukosa atau bahkan bisa dikonversi menjadi lemak.

Molekul lemak terdiri atas tiga molekul asam lemak yang berikatan (melalui ikatan ester) denga satu molekul gliserol. Molekul triliserida (triasilgliserol) ini tidak larut dalam air dan tidak bermuatan listrik sehingga tersebar sebagai tetes lipida dalam sitosol. Asam  lemak masuk kedalam matriks mitokondria dengan  bantuan enzim – enzim yang  terdapat pada membaran luar dan membran dalam. Didalam matriks molekul asam lemak dipecah melalui siklus reaksi yang memotong dua molekul karbon mulai dari ujung karboksil dan menghasilkan satu molekul   asetil Co A pada setiap pemotongan. Asetil CoA ini kemudian dimasukkan ke siklus asam sitrat untuk dioksidasi.

Molekul glukosa (yang memiliki enam atom  karbon) mula-mula dipecah dalam sitosol menjadi dua molekul berkarbon tiga, yaitu asam piruvat yang tetap mengandung sebagian besar dari total energi yang mungkin dihasilkan darioksidasi glukosa. Energi ini akan dipanen melalui proses yang berawal dari masuknya  asam piruvat kedalam matriks mitokondria. Dalam mitokondria molekul piruvat akan bertemu dengan kompleks enzim berukuran sangat  besar ( lebih besar dari sebuah ribosom),  yaitu piruvat dehidrogenase. Kompleks enzim ini, yangterdiri atas tiga macam enzim katalitik, lima macam  koenzim, dan dua macam enzim pengatur, segera akan mengubah piruvat menjadi asetil CoA. Asetil CoA dari karbohidrat ini kemudian akan bergabung dengan molekul sejenis yang   dihasilkan dari asam lemak dan memasuki siklus asam sitrat yang berlangsung dalam matriks  mitokondria.

b.      Siklus Asam Sitrat

Siklus  asam sitrat ( Siklus asam trikarboksilat atau siklus krebs) diarahkan untuk mengoksidasi gugus asetil dari molekul asetil CoA sampai terbentuk NADH dan FADH_2.  Disamping itu siklus ini juga menghasilkan molekul CO_2.  NADH dan FADH₂ yang terbentuk melalui siklus reaksi ini selanjutnya akan dimasukkan kedalam rantai respirasi.

Siklus asam sitrat dimulai dengan kondensasi asetil CoA dengan senyawa berkarbon empat, oksaloasetat, untuk menghasilkan senyawa berkarbon enam,asam sitrat. Selanjutnya, sebagai hasil dari tujuh reaksi enzimatis secara berturut-turut, dua biuah atom karbon dikeluarkan dalam bentuk CO₂  dan oksaloasetat kembali diregenerasikan. Setiap giliran  siklus menghasilkan dua molekul CO₂  dari dua atom karbonyang masuk pada siklus sebelumnya. Sampai sejauh ini hasil bersih yang diperoleh dari siklus asam sitrat (dimulai dari asetil CoA ) dapat dikemukakan sebagai berikut:

CH₃COOH(berupa asetil CoA) + 2H₂O+ 3NAD⁺ + FAD         2CO₂+3NADH + FADH₂

            Rantai ini  juga menghasilkan satu molekul ATP (adenosin trifosfat) melewati suatu intermediet GTP (guanosin trifosfat).  Namun demikian fungsi terpenting dari  siklus asam sitrat ini adalah ekstraksi elektron – elektron berenergi tinggi dari asetil CoA yang berlangsung selama konversi kedua atom karbonnya manjadi CO₂, bukan untuk menghasilkan ATP. Elektron – elektron berenergi tinggi ini,yang ditangkap oleh NADH dan FADH₂ selanjutnya akan dilewatkan menuju rantai  respirasi yang  berlangsung pada membaran dalam mitokondria.

c.       Konversi Energi Oksidasi Menjadi ATP

Walaupun siklus asam sitrat merupakan bagian dari metabolisme aerobik, tetapi tak satupun reaksi yang menghasilkan NADH dan FADH₂ tersebut menggunakan molekul oksigen secara langsung. Oksigen baru digunakan pada mitokondria. Pada membran dalam terjadi suatu proses kemiosmotik yang mengkonversi energi oksidasi menjadi ATP. Dalam rangakaian reaksi ini, elektron-elektron yang dilepaskan dari subtrat yang dioksidasi oleh NAD⁺ dan FAD selanjutnya dikombinasikan dengan molekul oksigen. Energi yang dihasilkan dari reaksi ini kemudian digunakan unntuk mengkonversi ADP + Pi menjadi ATP,dan karena itu digunakan untuk menjelaskan keseluruhan prosses ini.

a.3. Siklus Hidup Mitokondria

Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria.

a.4. DNA mitokondria

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. Teori ini dikenal dengan teori endosimbion. Pada makhluk tingkat tinggi, DNA mitokondria yang diturunkan kepada anaknya hanya berasal dari betinanya saja (mitokondria sel telur). Mitokondria jantan tidak ikut masuk ke dalam sel telur karena letaknya yang berada di ekor sperma. Ekor sperma tidak ikut masuk ke dalam sel telur sehingga DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.

b.      Kloroplas

Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.

b.1. Struktur Kloroplas

Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam. Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid). Pada tanaman C₃, kloroplas terletak pada sel mesofil. Contoh tanaman C₃ adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum). Pada tanaman C₄, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell. Contoh tanaman C₄ adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).

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.

b.2. 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).

Kloenom roplas matang pada beberapa ganggang , biofita dan likopoda dapat memperbanyak diri dengan pembelahan. Kesinambungan kloroplas terjadi melalui pertumbuhan dan pembelahan proplastid di daerah meristem. Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen.
Prokariota yang berfotosintesis tidak mempunyai kloroplas, tilakoid yang banyak itu terletak bebas dalam sitoplasma dan memiliki susunan yang beragam dengan bentuk yang beragam pula. Kloroplas mengandung DNA lingkar dan mesin sistesis protein, termasuk ribosom dari tipe prokariotik.

b.3. DNA kloroplas

            Kloroplas mempunyai derajat otonomi, yang dalam beberapa hal sama dengan mitokondria, kloroplas mempunyai DNA pada stroma yang  unik untuk kloroplas. Dengan genom ini disintesis sejumlah protein kloroplas yang spesifik dan ribosom yang diperlukan ini pun terdapat pada  stroma. Seperti mitokondria, kloroplas juga dapat memperbanyak dengan replikasi. Kolroplas mempunyai banyak DNA yang sirkuler, umumnya terdapat beberapa salinan dalam satu kloroplas. DNA kloroplas berisi informasi genetik untuk pembentukan rRNA, tRNA dan untuk  pembentukan potensial struktural.

            Meskipun kloroplas memepunyai derajat otonomi tertentu karena mempunyai genom tersendiri, tapi replikasi dan differensiasinya sebagian di pengaruhi DNA inti,hanyasebagian ditentukan oleh DNA kolroplas. Replikasi dan differensiasi kloroplas dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti : cahaya, suhu, regulator pertumbuhan dan mineral. Pada keadaan ada  cahaya   matahari, kloroplas dibentuk dari membran proplastida , dimana membran dalam membentuk vesikula, kemudian membentuk protamellar body  yang  bersambungan satu sam lain,kemudian membentuk kristal lattise. Dengan demikian, menyebabkan tidak adanya kolrofil dan daunnya akan berwarna pucat.

b.4. Genom Kloroplas

Kloroplas pada tanaman tingkat tinggi merupakan evolusi dari bakteri fotosintetik menjadi organel sel tanaman. Genom kloroplas terdiri dari 121 024 pasang nukleotida serta mempunyai inverted repeats (2 kopi) yang mengandung gen-gen rRNA (16S dan 23S rRNAs) untuk pembentukan ribosom. Genom kloroplas mempunyai subunit yang besar yaitu penyandi ribulosa biphosphate carboxylase. Protein yang terlibat di dalam kloroplas sebanyak 60 protein. 2/3nya diekspresikan oleh gen yang terdapat di inti sel sementara 1/3nya diekspresikan dari genom kloroplas.

BAB III

Penutup

·         Mitokondria, adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme.

·         Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran.

·         Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri.

·         Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (Ing. mitochondrial DNA). MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan tidak terlindungi membran (prokariotik)

·         Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan.

·         Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar dan membrane dalam.

·         Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid).