Mitokondria

Mitokondria, kondriosom (bahasa Inggris: chondriosome, mitochondrion, plural:mitochondria) yaitu organel tempat berlanjutnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi selular beda, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidin, homeostasis kalsium, transduksi sinyal selular dan penghasil energi^[1] berupa adenosina trifosfat pada pelintasan katabolisme.

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

Terdapat hipotesis bahwa mitokondria yaitu organel hasil evolusi dari sel α-proteobacteria prokariota yang ber-endosimbiosis dengan sel eukariota.^[2] Hipotesis ini didukung oleh beberapa fakta antara lain,

• benarnya DNA di dalam mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria yaitu entitas yang terpisah dari sel inangnya,
• beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri, baik ukuran maupun cara reproduksi dengan membelah diri, juga bangun DNA yang benar bangun lingkaran.

Oleh karena itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbedaan dengan sistem genetik inti. Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria semakin mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang dikode oleh inti sel eukariot^[3].

Dengan cara garis akbar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melalui jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs.

Bangun

Bangun umum suatu mitokondrion

Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki keaktifan metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bangun mitokondria dapat berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria benar bangun elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Bangun mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran^[3].

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 benar ukuran 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 beraksi dalam babak transpor lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan asetil-KoA.

Membran dalam yang tidak cukup permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini yaitu tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista ^[4]. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam menghasilkan 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 turutnya metabolit dari matriks melalui membran dalam.

Ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam yaitu tempat berlanjutnya 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

Fungsi mitokondria

Peran utama mitokondria yaitu sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bangun ATP. Metabolisme karbohidrat hendak penghabisannya 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 dibuat untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam babak glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP. Babak pembentukan energi atau dikenal sebagai fosforilasi oksidatif terdiri atas lima tahapan reaksi enzimatis yang melibatkan kompleks enzim yang terdapat pada membran bagian dalam mitokondria. Babak pembentukan ATP melibatkan babak 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)^[5].

Siklus Hidup Mitokondria

Mitokondria dapat melakukan replikasi dengan cara dapat berdiri sendiri (self replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu akbar sehingga melakukan pemecahan (fission). Pada awal mulanya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilangsungkan replikasi DNA mitokondria. Babak ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang akhir diturutkan pembelahan pada bagian luar. Babak ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan akhir bagian luar membran seperti benar yang menjepit mitokondria. Akhir hendak terjadi pemisahan dua bagian mitokondria^[6].

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 menerangkan bahwa mitokondria dahulunya yaitu makhluk hidup independen yang akhir 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 turut ke dalam sel telur karena posisinya yang benar di ekor sperma. Ekor sperma tidak ikut turut ke dalam sel telur sehingga DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.

Referensi

Lihat pula

• Eva mitokondria