Mitokondria adalah organel sel yang berf
Mitokondria adalah organel sel yang berfungsi sebagai tempat
respirasi sel makhluk hidup. Secara garis besar, tahap respirasi
pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang
dikenal sebagai daur atau siklus Krebs. Mitokondria kerap
disebut sebagai “pembangkit energi” bagi sel karena
mitokondria yang paling banyak menghasilkan energi ATP
untuk sel. Mitokondria berisi sejumlah enzim dan protein yang
membantu proses karbohidrat dan lemak yang diperoleh dari
makanan 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 tentang struktur yang mungkin mewakili
mitokondroa diterbitkan pada sekitar tahun 1840-an. Pada tahun
1894, Richard Altmann mengira itu sebagai sel dan
menyebutnya “bioblas”. Istilah “mitokondria” sendiri pertama
kali digunakan oleh Carl Benda pada tahun 1898. Pada tahun
1904, Friedrich Meves membuat sebuah pengamatan
mitokondria tercatat pertama dalam tanaman Nymphaea alba.
2. Struktur Mitokondria
Mitokondria dikenal sebagai pusat tenaga sel. Mitokondria
banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme
tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak,
misalnya sel otot jantung. Mereka adalah organel yang bertindak
seperti sistem pencernaan yang mengambil nutrisi, dan
menciptakan 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
menciptakan energi sel dikenal sebagai respirasi sel. Sebagian
besar reaksi kimia yang terlibat dalam respirasi selular terjadi di
mitokondria. Sebuah mitokondria berbentuk sempurna untuk
memaksimalkan kinerjanya.
Mitokondria adalah organel yang sangat kecil. Anda mungkin
menemukan sel dengan beberapa ribu mitokondria. Jumlahnya
tergantung pada apa yang sel perlu dilakukan. Jika tujuan dari
sel adalah untuk mengirimkan impuls saraf, akan ada lebih
sedikit daripada di mitokondria sel otot yang membutuhkan
banyak energi. Jika sel merasa tidak mendapatkan energi yang
cukup untuk bertahan hidup, banyak mitokondria dapat dibuat.
Kadang-kadang mereka bahkan bisa tumbuh, bergerak, dan
menggabungkan dengan mitokondria lainnya, tergantung pada
kebutuhan sel.
Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu
membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan
matriks yang terletak di bagian 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 menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap
molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Membran
luar halus seperti membran dalam dan memiliki fosfolipid
hampir dalam jumlah yang sama sebagai protein. Dalam hal ini,
membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri
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 karena 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 tempat 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 tempat berlangsungnya reaksireaksi 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.
2.4. Matriks
Matriks merupakan campuran kompleks enzim yang penting
untuk sintesis molekul ATP, ribosom mitokondria khusus, RNA
dan DNA mitokondria. Selain itu, ia memiliki oksigen, karbon
dioksida dan intermediet daur ulang lainnya.
3. Fungsi Mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang
menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Makanan yang kita
makan dipecah menjadi molekul sederhana seperti karbohidrat,
lemak, dll, dalam tubuh kita. Metabolisme karbohidrat akan
berakhir di mitokondria ketika 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 bagian dalam
mitokondria. Mitokondria dalam sel-sel hati memiliki enzim
yang mendetoksifikasi amonia. Proses pembentukan ATP
melibatkan proses 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). Selain itu,
mitokondria juga membantu dalam membangun bagian-bagian
tertentu dari darah, dan hormon seperti testosteron dan estrogen.
4. Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self
replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila
mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan
pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria
bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA
mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian
dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar.
Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian
bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria.
Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria.
5. Gangguan pada Mitokondria
Kerusakan atau disfungsi pada mitokondria adalah faktor utama
penyebab berbagai penyakit manusia karena pengaruh mereka di
dalam metabolisme sel. Kelainan mitokondria sering hadir
sebagai gangguan neurologis, tetapi dapat juga berupa miopati,
diabetes, endocrinopathy, atau berbagai penyakit lainnya.
Penyakit yang disebabkan oleh mutasi DNA termasuk KearnsSayre syndrome dan sindrom MELAS. Dalam sebagian besar
kasus, penyakit ini ditularkan oleh perempuan untuk anakanaknya, sebagai zigot berasal mitokondria yang dan karenanya
yang DNA dari sel telur.
6. DNA Pada Mitokondria
Mitokondria adalah organel istimewa karena memiliki DNA
tersendiri. DNA mitokondria disebut dengan mtDNA atau
mitochondrial DNA. Struktur MtDNA berpilin ganda, sirkular,
serta tidak memiliki membran. MtDNA mirip dengan DNA
bakteri. Karena itulah timbul banyak hipotesis yang timbul,
salah satunya menyebut bahwa mitokondria dulunya merupakan
makhluk hidup independen seperti 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 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. Masingmasing 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)
respirasi sel makhluk hidup. Secara garis besar, tahap respirasi
pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang
dikenal sebagai daur atau siklus Krebs. Mitokondria kerap
disebut sebagai “pembangkit energi” bagi sel karena
mitokondria yang paling banyak menghasilkan energi ATP
untuk sel. Mitokondria berisi sejumlah enzim dan protein yang
membantu proses karbohidrat dan lemak yang diperoleh dari
makanan 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 tentang struktur yang mungkin mewakili
mitokondroa diterbitkan pada sekitar tahun 1840-an. Pada tahun
1894, Richard Altmann mengira itu sebagai sel dan
menyebutnya “bioblas”. Istilah “mitokondria” sendiri pertama
kali digunakan oleh Carl Benda pada tahun 1898. Pada tahun
1904, Friedrich Meves membuat sebuah pengamatan
mitokondria tercatat pertama dalam tanaman Nymphaea alba.
2. Struktur Mitokondria
Mitokondria dikenal sebagai pusat tenaga sel. Mitokondria
banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme
tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak,
misalnya sel otot jantung. Mereka adalah organel yang bertindak
seperti sistem pencernaan yang mengambil nutrisi, dan
menciptakan 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
menciptakan energi sel dikenal sebagai respirasi sel. Sebagian
besar reaksi kimia yang terlibat dalam respirasi selular terjadi di
mitokondria. Sebuah mitokondria berbentuk sempurna untuk
memaksimalkan kinerjanya.
Mitokondria adalah organel yang sangat kecil. Anda mungkin
menemukan sel dengan beberapa ribu mitokondria. Jumlahnya
tergantung pada apa yang sel perlu dilakukan. Jika tujuan dari
sel adalah untuk mengirimkan impuls saraf, akan ada lebih
sedikit daripada di mitokondria sel otot yang membutuhkan
banyak energi. Jika sel merasa tidak mendapatkan energi yang
cukup untuk bertahan hidup, banyak mitokondria dapat dibuat.
Kadang-kadang mereka bahkan bisa tumbuh, bergerak, dan
menggabungkan dengan mitokondria lainnya, tergantung pada
kebutuhan sel.
Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu
membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan
matriks yang terletak di bagian 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 menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap
molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Membran
luar halus seperti membran dalam dan memiliki fosfolipid
hampir dalam jumlah yang sama sebagai protein. Dalam hal ini,
membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri
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 karena 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 tempat 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 tempat berlangsungnya reaksireaksi 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.
2.4. Matriks
Matriks merupakan campuran kompleks enzim yang penting
untuk sintesis molekul ATP, ribosom mitokondria khusus, RNA
dan DNA mitokondria. Selain itu, ia memiliki oksigen, karbon
dioksida dan intermediet daur ulang lainnya.
3. Fungsi Mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang
menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Makanan yang kita
makan dipecah menjadi molekul sederhana seperti karbohidrat,
lemak, dll, dalam tubuh kita. Metabolisme karbohidrat akan
berakhir di mitokondria ketika 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 bagian dalam
mitokondria. Mitokondria dalam sel-sel hati memiliki enzim
yang mendetoksifikasi amonia. Proses pembentukan ATP
melibatkan proses 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). Selain itu,
mitokondria juga membantu dalam membangun bagian-bagian
tertentu dari darah, dan hormon seperti testosteron dan estrogen.
4. Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self
replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila
mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan
pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria
bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA
mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian
dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar.
Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian
bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria.
Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria.
5. Gangguan pada Mitokondria
Kerusakan atau disfungsi pada mitokondria adalah faktor utama
penyebab berbagai penyakit manusia karena pengaruh mereka di
dalam metabolisme sel. Kelainan mitokondria sering hadir
sebagai gangguan neurologis, tetapi dapat juga berupa miopati,
diabetes, endocrinopathy, atau berbagai penyakit lainnya.
Penyakit yang disebabkan oleh mutasi DNA termasuk KearnsSayre syndrome dan sindrom MELAS. Dalam sebagian besar
kasus, penyakit ini ditularkan oleh perempuan untuk anakanaknya, sebagai zigot berasal mitokondria yang dan karenanya
yang DNA dari sel telur.
6. DNA Pada Mitokondria
Mitokondria adalah organel istimewa karena memiliki DNA
tersendiri. DNA mitokondria disebut dengan mtDNA atau
mitochondrial DNA. Struktur MtDNA berpilin ganda, sirkular,
serta tidak memiliki membran. MtDNA mirip dengan DNA
bakteri. Karena itulah timbul banyak hipotesis yang timbul,
salah satunya menyebut bahwa mitokondria dulunya merupakan
makhluk hidup independen seperti 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 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. Masingmasing 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)