Perbedaan utama antara kemiosmosis dalam mitokondria dan kloroplas adalah bahwa dalam kemiosmosis mitokondria, sumber energi adalah molekul makanan, sedangkan sumber energi untuk kemiosmosis dalam kloroplas diterima oleh sumber cahaya.
Kemiosmosis adalah pergerakan ion dari satu sisi membran semipermeabel biologis ke sisi lain melintasi gradien elektrokimia. Gradien memungkinkan ion untuk lewat secara pasif dengan bantuan protein yang tertanam dalam membran. Ini membantu ion untuk berpindah dari area dengan konsentrasi lebih tinggi ke area dengan konsentrasi lebih rendah. Proses ini mirip dengan osmosis, tetapi melibatkan ion yang bergerak melintasi membran melalui gradien.
Apa itu Kemiosmosis di Mitokondria?
Kemiosmosis dalam mitokondria adalah pemompaan proton melalui saluran khusus di membran mitokondria dari membran dalam ke membran luar. Selama proses ini, pembawa elektron, NADH dan FADH, menyumbangkan elektron ke rantai transpor elektron. Elektron ini membuat perubahan konformasi pada protein untuk memompa ion H+ melintasi membran selektif permeabel. Distribusi ion H+ yang tidak merata melintasi membran menyebabkan perbedaan konsentrasi dan gradien elektrokimia. Oleh karena itu, ion hidrogen bermuatan positif bergerak dan berkumpul di satu sisi membran. Banyak ion bergerak melalui daerah nonpolar membran fosfolipid dengan bantuan saluran ion. Hal ini menyebabkan ion hidrogen dalam matriks melewati membran mitokondria bagian dalam dengan bantuan protein membran yang disebut ATP sintase. Protein ini memanfaatkan energi potensial dalam gradien ion hidrogen untuk menambahkan fosfat ke ADP, membentuk ATP.
Gambar 01: Kemiosmosis di Mitokondria
Chemiosmosis menghasilkan sebagian besar ATP selama katabolisme glukosa aerobik. Produksi ATP di mitokondria menggunakan kemiosmosis dikenal sebagai fosforilasi oksidatif. Pada akhir proses ini, elektron membantu mereduksi molekul oksigen menjadi ion oksigen. Elektron ekstra pada oksigen berinteraksi dengan ion H+ untuk membentuk air.
Apa Kemiosmosis pada Kloroplas?
Kemiosmosis dalam kloroplas adalah pergerakan proton untuk produksi ATP pada tumbuhan. Dalam kloroplas, kemiosmosis terjadi di tilakoid. Tilakoid memanen cahaya dan berfungsi sebagai lokasi reaksi terang selama fotosintesis. Reaksi terang menghasilkan ATP melalui kemiosmosis. Kompleks antena fotosistem II menerima foton di bawah sinar matahari. Ini mengeksitasi elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron kemudian diangkut ke bawah melalui rantai transpor elektron, memompa proton secara aktif melintasi membran tilakoid ke dalam lumen tilakoid.
Gambar 02: Kemiosmosis di Kloroplas
Dengan bantuan enzim ATP sintase, proton mengalir menuruni gradien elektrokimia. Ini menghasilkan ATP dengan fosforilasi ADP menjadi ATP. Elektron ini dari reaksi terang pertama mencapai fotosistem I dan kemudian mencapai tingkat energi yang lebih tinggi dengan energi cahaya dan diterima oleh akseptor elektron. Ini mereduksi NADP+ menjadi NADPH. Oksidasi air, yang terpecah menjadi proton dan oksigen, menggantikan elektron yang hilang dari fotosistem II. Untuk menghasilkan satu molekul oksigen, fotosistem I dan II menyerap setidaknya sepuluh foton. Di sini, empat elektron bergerak melalui fotosistem dan menghasilkan dua molekul NAPDH.
Apa Persamaan Perbedaan Kemiosmosis pada Mitokondria dan Kloroplas?
- Kemiosmosis di mitokondria dan kloroplas memiliki teori yang sama – untuk memindahkan ion melintasi membran semipermeabel menuruni gradien elektrokimia.
- Keduanya menggunakan sumber energi tinggi untuk proses kemiosmosis.
- Ion hidrogen atau proton berdifusi melalui membran.
- Keduanya menghasilkan ATP.
- Selain itu, keduanya menggunakan protein membran dan enzim ATP sintase.
Apa Perbedaan Kemiosmosis pada Mitokondria dan Kloroplas?
Dalam kemiosmosis mitokondria, sumber energi adalah molekul makanan, sedangkan sumber energi untuk kemiosmosis di kloroplas adalah sinar matahari. Jadi, ini adalah perbedaan utama antara kemiosmosis dalam mitokondria dan kloroplas. Selain itu, di mitokondria, kemiosmosis terjadi melintasi membran mitokondria bagian dalam sedangkan, di kloroplas, kemiosmosis terjadi di lumen tilakoid. Juga, di mitokondria, ATP dihasilkan dalam matriks mitokondria, sedangkan di kloroplas, ATP dihasilkan di luar tilakoid.
Infografik di bawah ini menyajikan perbedaan antara kemiosmosis di mitokondria dan kloroplas dalam bentuk tabel untuk perbandingan berdampingan.
Ringkasan – Kemiosmosis di Mitokondria vs Kloroplas
Kemiosmosis adalah pergerakan ion dari satu sisi membran semipermeabel biologis ke sisi lain melintasi gradien elektrokimia. Kemiosmosis dalam mitokondria adalah pemompaan proton melalui saluran khusus di membran mitokondria dari membran dalam ke membran luar. Kemiosmosis dalam kloroplas adalah pergerakan proton untuk produksi ATP pada tanaman. Dalam kloroplas, kemiosmosis terjadi di tilakoid. Kedua proses melibatkan menghasilkan ATP menggunakan energi. Di mitokondria, sumber energi berasal dari reaksi redoks selama metabolisme molekul makanan, sedangkan di kloroplas, sumber energinya adalah cahaya. Jadi, ini merangkum perbedaan antara kemiosmosis di mitokondria dan kloroplas.
