Mitokondria (Artikel Lengkap)
Mitokondria yaitu organel sel yang berfungsi sebagai kawasan respirasi sel makhluk hidup. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan binatang melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs. Mitokondria kerap disebut sebagai “pembangkit energi” bagi sel lantaran mitokondria yang paling banyak menghasilkan energi ATP untuk sel. Mitokondria berisi sejumlah enzim dan protein yang membantu proses karbohidrat dan lemak yang diperoleh dari masakan yang kita makan untuk melepaskan energi. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam.
1. Sejarah Penemuan Mitokondria
Penelitian pertama ihwal struktur yang mungkin mewakili mitokondroa diterbitkan pada sekitar tahun 1840-an. Pada tahun 1894, Richard Altmann menduga itu sebagai sel dan menyebutnya “bioblas”. Istilah “mitokondria” sendiri pertama kali dipakai oleh Carl Benda pada tahun 1898. Pada tahun 1904, Friedrich Meves membuat sebuah pengamatan mitokondria tercatat pertama dalam tumbuhan Nymphaea alba.
2. Struktur Mitokondria
Mitokondria dikenal sebagai sentra tenaga sel. Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki acara metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, contohnya sel otot jantung. Mereka yaitu organel yang bertindak mirip sistem pencernaan yang mengambil nutrisi, dan membuat energi untuk sel. 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. Proses membuat energi sel dikenal sebagai respirasi sel. Sebagian besar reaksi kimia yang terlibat dalam respirasi selular terjadi di mitokondria. Sebuah mitokondria berbentuk tepat untuk memaksimalkan kinerjanya.
Mitokondria yaitu organel yang sangat kecil. Anda mungkin menemukan sel dengan beberapa ribu mitokondria. Jumlahnya tergantung pada apa yang sel perlu dilakukan. Jika tujuan dari sel yaitu untuk mengirimkan impuls saraf, akan ada lebih sedikit daripada di mitokondria sel otot yang membutuhkan banyak energi. Jika sel merasa tidak mendapat energi yang cukup untuk bertahan hidup, banyak mitokondria sanggup dibuat. Kadang-kadang mereka bahkan bisa tumbuh, bergerak, dan menggabungkan dengan mitokondria lainnya, tergantung pada kebutuhan sel.
Struktur mitokondria terdiri dari empat belahan utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di belahan dalam membran.
2.1. Membran Luar
Membran luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein khusus yang disebut porin yang mengakibatkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Membran luar halus mirip membran dalam dan mempunyai fosfolipid hampir dalam jumlah yang sama sebagai protein. Dalam hal ini, membran luar mitokondria ibarat membran luar kuman gram-negatif. Membran luar benar-benar permeabel terhadap molekul nutrisi, ion, dan molekul ATP ADP. 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.
2.2. Membran Dalam
Membran dalam lebih kompleks dalam struktur daripada membran luar lantaran mengandung kompleks dari rantai transpor elektron dan kompleks sintetase ATP. Membran dalam yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan kawasan 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.
2.3. Ruang Antar Membran
Ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam merupakan kawasan berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, mirip 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 mirip magnesium, kalsium dan kalium.
2.4. Matriks
Matriks merupakan adonan kompleks enzim yang penting untuk sintesis molekul ATP, ribosom mitokondria khusus, RNA dan DNA mitokondria. Selain itu, ia mempunyai oksigen, karbon dioksida dan intermediet daur ulang lainnya.
3. Fungsi Mitokondria
Peran utama mitokondria yaitu sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Makanan yang kita makan dipecah menjadi molekul sederhana mirip karbohidrat, lemak, dll, dalam badan kita. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria dikala piruvat di transpor dan dioksidasi oleh O2 menjadi CO2 dan air. Seluruh proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif. 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 belahan dalam mitokondria. Mitokondria dalam sel-sel hati mempunyai enzim yang mendetoksifikasi amonia. Proses pembentukan ATP melibatkan proses transpor elektron dengan tunjangan 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 tunjangan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT). Selain itu, mitokondria juga membantu dalam membangun bagian-bagian tertentu dari darah, dan hormon mirip testosteron dan estrogen.
4. Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria sanggup melaksanakan replikasi secara berdikari (self replicating) mirip sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melaksanakan pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada belahan dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada belahan luar. Proses ini melibatkan pengkerutan belahan dalam dan kemudian belahan luar membran mirip ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua belahan mitokondria.
5. Gangguan pada Mitokondria
Kerusakan atau disfungsi pada mitokondria yaitu faktor utama penyebab banyak sekali penyakit insan lantaran efek mereka di dalam metabolisme sel. Kelainan mitokondria sering hadir sebagai gangguan neurologis, tetapi sanggup juga berupa miopati, diabetes, endocrinopathy, atau banyak sekali penyakit lainnya. Penyakit yang disebabkan oleh mutasi DNA termasuk Kearns-Sayre syndrome dan sindrom MELAS. Dalam sebagian besar kasus, penyakit ini ditularkan oleh wanita untuk anak-anaknya, sebagai zigot berasal mitokondria yang dan hasilnya yang DNA dari sel telur.
6. DNA Pada Mitokondria
Mitokondria yaitu organel istimewa lantaran mempunyai DNA tersendiri. DNA mitokondria disebut dengan mtDNA atau mitochondrial DNA. Struktur MtDNA berpilin ganda, sirkular, serta tidak mempunyai membran. MtDNA mirip dengan DNA bakteri. Karena itulah timbul banyak hipotesis yang timbul, salah satunya menyebut bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen mirip bakteri, yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik.
Teori tersebut dikenal dengan nama teori Endosimbion. Menurut teori tersebut, pada makhluk tingkat tinggi atau eukariotik, DNA mitokondria yang diturunkan kepada sel-sel anak hanya berasal dari induk betina saja atau dari mitokondria sel telur. Sedangkan DNA mitokondria jantan tidak masuk ke dalam sel telur, hal ini disebabkan lantaran letak DNA jantan yang berada di ekor sperma. Padahal ekor sperma tidak ikut masuk sel telur. Kaprikornus DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.
Mitokondria bisa mengambil energi dari zat-zat gizi yang terdapat di dalam makanan. Mitokondria mengubah zat-zat tersebut menjadi suatu bentuk senyawa yang sanggup dipakai sebagai materi bakar acara sel. Karena itulah mitokondria disebut juga dengan “organel penghasil energi” atau “house power”.
Pada mitokondria terdapat lengkungan yang disebut krista. Krista ditempeli dengan protein-protein transportasi elektron. Masing-masing protein bertanggung jawab untuk mengubah energi dalam masakan menjadi senyawa energi sel. Sedangkan cairan mirip gel yang terdapat di dalam disebut dengan matriks. Matriks berisi adonan ratusan enzim yang berbeda. Masing-masing enzim berfungsi mempersiapkan molekul-molekul nutrien. Tujuannya biar pengambilan simpulan energi yang terdapat di krista, berlangsung dengan lancar.
Mitokondria dengan jumlah melimpah terdapat pada sel yang memilki acara metabolisme tinggi dan memerlukan ATP dalam jumlah banyak. Salah satu contohnya di sel otot jantung. Mitokondria mempunyai berbentuk elips. Ukuran diameter mitokondria sekitar 0,5 µm, sedangkan panjangnya antara 0,5 sampai 1,0 µm. Mitokondria tersusun atas empat bagian, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks.
| Sumber: |
| 1. Tetap Semangat! | Materi Pelajarans
Subscribe to:
Post Comments (Atom)
|
0 Response to "Mitokondria (Artikel Lengkap)"
Post a Comment