Mitokondria adalah organel sel yang berfungsi sebagai tempat respirasi sel makhluk hidup. Secara garis besar , tahap respirasi pada flora & hewan melewati jalur yang sama, yg dikenal menjadi siklus atau daur Krebs. Mitokondria kerap dianggap menjadi ?Pembangkit energi? Bagi sel karena mitokondria yg paling banyak membentuk energi ATP buat sel. Mitokondria berisi sejumlah enzim dan protein yg membantu proses karbohidrat & lemak yg diperoleh berdasarkan makanan yg kita makan buat melepaskan tenaga. Mitokondria memiliki 2 lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran pada.
1. Sejarah Penemuan Mitokondria
Penelitian pertama mengenai struktur yang mungkin mewakili mitokondroa diterbitkan dalam lebih kurang tahun 1840-an. Pada tahun 1894, Richard Altmann menerka itu menjadi sel & menyebutnya ?Bioblas?. Istilah ?Mitokondria? Sendiri pertama kali dipakai oleh Carl Benda dalam tahun 1898. Pada tahun 1904, Friedrich Meves membuat sebuah pengamatan mitokondria tercatat pertama dalam tumbuhan Nymphaea alba.
2. Struktur Mitokondria
Mitokondria dikenal menjadi pusat energi sel. Mitokondria banyak terdapat dalam sel yg memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah poly, misalnya sel otot jantung. Mereka merupakan organel yang bertindak misalnya sistem pencernaan yg merogoh nutrisi, dan membentuk energi buat sel. Jumlah dan bentuk mitokondria sanggup berbeda-beda buat setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 ?M dan panjang 0,lima ? 1,0 ?M. Proses menciptakan energi sel dikenal menjadi respirasi sel. Sebagian besar reaksi kimia yang terlibat pada respirasi selular terjadi pada mitokondria. Sebuah mitokondria berbentuk paripurna buat memaksimalkan kinerjanya.
Mitokondria adalah organel yg sangat mini . Anda mungkin menemukan sel dengan beberapa ribu mitokondria. Jumlahnya tergantung dalam apa yg sel perlu dilakukan. Jika tujuan menurut sel merupakan buat mengirimkan impuls saraf, akan ada lebih sedikit daripada di mitokondria sel otot yang membutuhkan poly energi. Apabila sel merasa tidak menerima energi yang cukup buat bertahan hayati, poly mitokondria bisa dibentuk. Kadang-kadang mereka bahkan sanggup tumbuh, beranjak, & menggabungkan dengan mitokondria lainnya, tergantung dalam kebutuhan sel.
Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian primer, yaitu membran luar, membran pada, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian pada membran.
Membran luar terdiri dari protein & lipid dengan perbandingan yang sama dan mengandung protein khusus yg disebut porin yg menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul-molekul mini yang berukuran 6000 Dalton. Membran luar halus misalnya membran dalam dan memiliki fosfolipid hampir dalam jumlah yg sama sebagai protein. Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gr-negatif. Membran luar benar-benar permeabel terhadap molekul nutrisi, ion, dan molekul ATP ADP. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat pada biosintesis lipid & enzim yg berperan dalam proses transpor lipid ke matriks buat menjalani ?-oksidasi membentuk.
Membran dalam lebih kompleks pada struktur daripada membran luar lantaran mengandung kompleks berdasarkan rantai transpor elektron dan kompleks sintetase ATP. Membran dalam yg kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid & 80% protein. Membran ini adalah loka primer pembentukan ATP. Luas permukaan ini semakin tinggi sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yg menonjol ke pada matriks, dianggap krista. Stuktur krista ini menaikkan luas bagian atas membran dalam sebagai akibatnya menaikkan kemampuannya dalam menghasilkan ATP. Membran pada mengandung protein yg terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi menciptakan ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran pada.
Ruang antar membran yg terletak pada antara membran luar dan membran pada adalah loka berlangsungnya reaksi-reaksi yg krusial bagi sel, misalnya daur Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi ?-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria jua masih ada materi genetik, yg dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik dan ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium.
Matriks adalah adonan kompleks enzim yg penting buat buatan molekul ATP, ribosom mitokondria khusus, RNA & DNA mitokondria. Selain itu, beliau mempunyai oksigen, karbon dioksida & intermediet daur ulang lainnya.
Tiga. Fungsi Mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yg membentuk tenaga pada bentuk ATP. Makanan yg kita makan dipecah sebagai molekul sederhana misalnya karbohidrat, lemak, dll, dalam tubuh kita. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transpor dan dioksidasi sang O2 menjadi CO2 & air. Seluruh proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif. Energi yang didapatkan sangat efisien yaitu lebih kurang tiga puluh molekul ATP yang diproduksi buat setiap molekul glukosa yg dioksidasi, sedangkan pada proses glikolisis hanya didapatkan 2 molekul ATP. Proses pembentukan tenaga atau dikenal menjadi fosforilasi oksidatif terdiri atas 5 tahapan reaksi enzimatis yg melibatkan kompleks enzim yg masih ada pada membran bagian dalam mitokondria. Mitokondria dalam sel-sel hati memiliki enzim yg mendetoksifikasi amonia. Proses pembentukan ATP melibatkan proses transpor elektron dengan donasi empat kompleks enzim, yang terdiri menurut kompleks I (NADH dehidrogenase), kompleks II (suksinat dehidrogenase), kompleks III (koenzim Q ? Sitokrom C reduktase), kompleks IV (sitokrom oksidase), & pula dengan donasi FoF1 ATP Sintase & Adenine Nucleotide Translocator (ANT). Selain itu, mitokondria pula membantu dalam menciptakan bagian-bagian tertentu menurut darah, & hormon misalnya testosteron & estrogen.
4. Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria dapat melakukan replikasi secara berdikari (self replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini sebagai terlalu besar sebagai akibatnya melakukan pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan dalam bagian dalam yg lalu diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam & lalu bagian luar membran misalnya ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan 2 bagian mitokondria.
5. Gangguan dalam Mitokondria
Kerusakan atau disfungsi pada mitokondria adalah faktor utama penyebab aneka macam penyakit insan lantaran efek mereka pada dalam metabolisme sel. Kelainan mitokondria acapkali hadir sebagai gangguan neurologis, tetapi bisa juga berupa miopati, diabetes, endocrinopathy, atau aneka macam penyakit lainnya. Penyakit yang disebabkan sang mutasi DNA termasuk Kearns-Sayre syndrome dan sindrom MELAS. Dalam sebagian akbar perkara, penyakit ini ditularkan oleh wanita untuk anak-anaknya, menjadi zigot asal mitokondria yang & karenanya yang DNA menurut sel telur.
6. DNA Pada Mitokondria
Mitokondria merupakan organel istimewa lantaran mempunyai DNA tersendiri. DNA mitokondria diklaim dengan mtDNA atau mitochondrial DNA. Struktur MtDNA berpilin ganda, sirkular, dan nir mempunyai membran. MtDNA seperti menggunakan DNA bakteri. Lantaran itulah timbul poly hipotesis yg muncul, galat satunya menyebut bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hayati independen seperti bakteri, yang kemudian bersimbiosis menggunakan 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 karena letak DNA jantan yang berada di ekor sperma. Padahal ekor sperma tidak ikut masuk sel telur. Jadi DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.
Mitokondria mampu mengambil energi dari zat-zat gizi yang terdapat di dalam makanan. Mitokondria mengubah zat-zat tersebut menjadi suatu bentuk senyawa yang dapat digunakan sebagai bahan bakar aktivitas 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 makanan menjadi senyawa energi sel. Sedangkan cairan seperti gel yang terdapat di dalam disebut dengan matriks. Matriks berisi campuran ratusan enzim yang berbeda. Masing-masing enzim berfungsi mempersiapkan molekul-molekul nutrien. Tujuannya supaya pengambilan akhir energi yang terdapat di krista, berlangsung dengan lancar.
Mitokondria dengan jumlah melimpah terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan ATP dalam jumlah banyak. Salah satu contohnya di sel otot jantung. Mitokondria memiliki berbentuk elips. Ukuran diameter mitokondria sekitar 0,5 µm, sedangkan panjangnya antara 0,5 hingga 1,0 µm. Mitokondria tersusun atas empat bagian, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks.
| Sumber: |
| 1. Mitokondria (id.wikipedia.org) |
| 2. Mitochondrion (en.wikipedia.org) |
| 3. Struktur dan Fungsi Mitokondria sebagai Pembangkit Energi Sel (smabiologi.blogspot.com) |
| 4. Struktur Fungsi Mitokondria (hidupsehati.com) |
| 5. Apa Itu Struktur dan Fungsi Mitokondria? (bimbie.com) |
Semoga bermanfaat, Tetap Semangat!
