Asal-Usul Mitokondria dan Kloroplas

Peran Mitokondria dan Kloroplas dalam Mengubah energi

Organisme mengubah energi yang mereka peroleh dari lingkungan mereka. Dalam sel eukariotik, mitokondria dan kloroplas adalah organel yang mengubah energi menjadi bentuk yang dapat digunakan sel untuk bekerja. Mitokondria (tunggal, mitokondria) adalah situs respirasi sel, proses metabolisme yang menggunakan oksigen untuk mendorong generasi ATP dengan mengekstrak energi dari gula, lemak, dan bahan bakar lainnya. Kloroplas, ditemukan pada tumbuhan dan ganggang, adalah tempat fotosintesis. Proses dalam kloroplas ini mengubah energi matahari menjadi energi kimia dengan menyerap sinar matahari dan menggunakannya untuk mendorong sintesis senyawa organik seperti gula dari karbon dioksida dan air. Selain memiliki fungsi terkait, mitokondria dan kloroplas memiliki asal usul evolusi yang serupa, yang akan kita bahas secara singkat sebelum menjelaskan strukturnya. Pada bagian ini, kita juga akan membahas peroksisom, sebuah organel oksidatif. Asal usul evolusi peroksisom, serta hubungannya dengan organel lain, masih menjadi bahan perdebatan.

Asal-Usul Mitokondria dan Kloroplas

Mitokondria dan kloroplas menunjukkan kesamaan dengan bakteri yang mengarah pada teori endosimbion. Teori ini menyatakan bahwa nenek moyang awal sel eukariotik menelan sel prokariotik nonfotosintetik yang menggunakan oksigen. Akhirnya, sel yang ditelan membentuk hubungan dengan sel inang di mana ia tertutup, menjadi endosimbion (sel yang hidup di dalam sel lain). Memang, selama evolusi, sel inang dan endosimbionnya bergabung menjadi organisme tunggal, sel eukariotik dengan mitokondria. Setidaknya satu dari sel-sel ini mungkin telah mengambil prokariota fotosintesis, menjadi nenek moyang sel eukariotik yang mengandung kloroplas. Ini adalah teori yang diterima secara luas. Teori ini konsisten dengan banyak fitur struktural mitokondria dan kloroplas. Pertama, daripada dibatasi oleh membran tunggal seperti organel sistem endomembran, mitokondria dan kloroplas memiliki dua membran yang mengelilinginya. (Kloroplas juga memiliki sistem internal kantung bermembran.) Ada bukti bahwa nenek moyang yang menelan prokariota memiliki dua membran luar, yang menjadi membran ganda mitokondria dan kloroplas. Kedua, seperti prokariota, mitokondria dan kloroplas mengandung ribosom, serta molekul DNA melingkar—seperti kromosom bakteri—terkait dengan membran dalamnya. DNA dalam organel-organel ini memprogram sintesis beberapa protein organel pada ribosom yang telah disintesis dan dirakit di sana juga. Ketiga, juga konsisten dengan kemungkinan asal-usul evolusionernya karena sel, mitokondria, dan kloroplas adalah organel otonom (agak independen) yang tumbuh dan berkembang biak di dalam sel.