MITOKONDRIA

Mitokondria adalah salah satu organel penyusul sel yang mempunyai peranan penting terutama dalam metabolisme sel. Organel ini sering kali kita kenal dengan sebutan “Power House” karena kemampuannya untuk respirasi sel yang nantinya akan menghasilkan energi berupa ATP (Adenosine Tri Phosphate). Mitokondria dapat ditemukan di sel eukariotik dalam jumlah yang sedikit ataupun banyak, tergantung daripada tingkat metabolisme sel itu sendiri. Contohnya, sel liver mempunyai mitokondria sebanyak 2000 dikarenakan metabolismenya tergolong cukup tinggi. Mitkondria juga memiliki DNA. Namun, sistem DNA yang dimiliki agak berbeda dengan sistem DNA yang terletak pada nucleus. Misalnya, mitokondria hanya memiliki genom DNA yang sedikit karena secara garis besar hanya terdiri dari gen yang berfungsi pada proses respirasi sel. Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria juga lebih mirip dengan bakteri dibandingkan dengan sel eukariot pada umumnya. Dalam hal ini, penulis akan membahas mengenai struktur mitokondria, fungsi mitokondria, mekanisme pembentukan ATP di mitokondria, dan gangguan yang dapat terjadi di mitokondria.

STRUKTUR MITOKONDRIA

Seperti yang dapat kita lihat, mitokondria memiliki bentuk elips serta membran rangkap. Ukuran diameternya sekitar 0,5 µm serta panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari 4 bagian utama yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak pada bagian dalam membran.

Membran bagian luar bersifat halus dan tersusun dari banyak phospolipid dan protein. Protein-protein penyusun membran ini dikenal dengan porin, dimana porin ini merupakan protein integral yang mempunyai kemampuan untuk dilewati oleh molekul-molekul besar. Oleh karena hal tersebut, membran bagian luar bersifat permeable untuk molekul nutrisi, ion, molekul energi seperti ATP dan ADP, dan lain-lain.

Membran bagian dalam memiliki struktur yang lebih kompleks sehingga membentuk lipatan-lipatan yang kita kenal dengan nama cristae. Lipatan-lipatan ini

membantu agar area permukaan dibagian dalam organel semakin melebar. Membran dalam ini merupakan tempat penting di mitokondria karena berbagai reaksi kimia terjadi disini, termasuk pembentukan ATP. Berbeda dengan membran bagian luar, membran dalam bersifat impermeable (hanya bisa dilewati oksigen, ATP, dan transpor metabolite antar membran).

Ruang antarmembran merupakan tempat perbatasan antara membran dalam dan membran luar. Komposisi dari ruang ini sebenarnya hampir mirip dengan sitoplasme dalam sel.

Matriks mitokondria merupakan struktur yang lebih kompleks lagi didalam mitokondria. Matriks terletak pada bagian dalam mitokondria dan menyimpan banyak protein serta enzim. Enzim-enzim ini sangat berguna untuk pembentukan ATP, ribosom mitokondrian, tRNAs dan DNA mitokondria.

FUNGSI MITOKONDRIA Respirasi sel untuk menghasilkan energi berupa ATP Membantu sel untuk memelihara konsentrasi dari ion kalsium Membantu membuat beberapa bagian dari darah dan hormon seperti

testosteron dan estrogen Mitokondria dalam sel hati memiliki enzim yang dapat mendetoksifikasi

ammonia Mitokondria juga memegang peranan penting dalam program pematian sel

yang dapat menganggu fungsi dari organ

PEMBENTUKAN ATPPembentukan ATP di mitokondria dibentuk dengan 4 tahapan yaitu:

1. Glikolisis2. Dekarboksilasi Oksidatif3. Siklus Krebs4. Transpor Elektron

GLIKOLISISGlikolisis merupakan proses pemecahan glukosa (C6) menjadi asam piruvat

(C3). Reaksi pemecahan glukosa tersebut terjadi di sitoplasma. Asam piruvat yang dihasilkan dari pemecahan satu molekul glukosa adalah 2 molekul asam piruvat. Reaksi glikolisis dapat dilihat seperti gambar dibawah ini :

DEKARBOKSILASI OKSIDATIF

Dekarboksilasi oksidatif merupakan reaksi antara senyawa koenzim A dengan asam piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis. Produk reaksi tersebut adalah 2 molekul asetil-coA dan gas karbondioksida. Pelepasan satu atom karbon berupa karbondioksida itulah yang digunakan untuk memberikan nama reaksi dekarboksilasi, yaitu reaksi penghilangan atom karbon.

SIKLUS KREBS

Siklus Krebs merupakan serangkaian reaksi lanjutan dari glikolisis dan dekarboksilasi oksidatif yang terjadi didalam matriks mirokondria. Siklusnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

TRANSPOR ELEKTRON

Transpor electron merupakan proses yang terjadi di dalam membran mitokondria bagian dalam (Krista mitokondria) yang berakhir setelah electron bersama-sama dengan H+ menuju dan berakhir membentuk H20(air). Transpor electron membutuhkan oksigen sebgai akseptor electron terakhir. Pada tahap ini, electron yang dibawa oleh NADH ditransfer ke berbagai pembawa elekron supaya energinya bisa digunakan untuk memompa proton. Gradien proton yang dibuat oleh transpor electron digunakan oleh enzim ATP sintanse untuk menghasilkan ATP.

Jadi, dapat dikatakan total ATP yang dihasilkan dari proses respirasi sel berjumlah 38 ATP.

GANGGUAN FUNGSI MITOKONDRIA

Disfungsi mitokondria dapat mempengaruhi produksi produk sel-spesifik yang penting untuk fungsi sel yang tepat dan produksi energi. Hal ini pada akhirnya dapat menyebabkan kematian sel dan kegagalan sistem organ. Ketika kemampuan mitokondria untuk menghasilkan energi berkurang karena adanya mutasi, maka kondisi ini digambarkan sebagai salah satu gangguan mitokondria. Gangguan ini dapat menyebabkan disfungsi otak, gangguan penglihatan, lemah otot, gerakan terbatas anggota badan, dan lain-lain.

http://www.thenaturalrecoveryplan.com/articles/All-About-Mitochondria.html

2011

http://belajarbiologi.com/2014/10/organel-sel-mitokondria-dan-fungsi-mitokondria.html

http://www.ruf.rice.edu/~bioslabs/studies/mitochondria/mitotheory.html

ALAT GERAK SEL (FLAGELA & CILIA)

CILIA

Cilia merupakan salah satu organel penyusun sel yang dikenal dengan fungsinya sebagai alat gerak sel. Cilia ini berbentuk benang tipis dengan bundle miktotubulus di bagian intinya. Dinding dari silia terdiri dari mikrotubula. Pada cilia terdapat molekul protein yang disebut dengan dinein yang bertanggung jawab atas terjadinya hidrolisis ATP dan kemampuan cilia untuk bergerak.

Cilia ini sendiri dapat ditemukan pada beberapa hewan avertebrata misalnya pada Dugesia sebagai alat gerak hewan ini. Secara garis besar mekanisme gerakan silia ada dua yaitu sembilan tubulus ganda dan dua tubulus tinggal. Pada manusia, cilia banyak ditemukan di saluran pernapasan untuk membantu dalam mencegah debu,asap, dan bahan berbahaya lainnya untuk memasuki paru-paru.

FLAGELA

Sama seperti cilia, flagella juga merupakan alat gerak pada sel yang terdapat pada sel eukariotik dan sel prokariotik. Flagela disusun oleh tiga bagian yaitu filamen, hook, dan basal body. Berdasarkan jumlah dan lokasi pelekatan flagella, tipe flagella pada sel bakteri menampakkan bentuk yang khas. Jumlah flagella setiap jenis bakteri berbeda mulai dari sejumlah kecil pada Escherichia coli sampai beberapa ratus per sel, seperti Proteus. Pada manusia, flagella banyak ditemukan pada sel gamet untuk transportasi.

FAKTOR PERGERAKAN CILIA DAN FLAGELA

Silia menggunakan molekul yang disebut ‘kinesin’ yang melakukan kegiatan ATPase. Energi yang dihasilkan oleh kegiatan ini adalah sesuatu yang membantu silia untuk melakukan kegiatan seperti mengikat kinesin dan mikrotubulus yang mengubah hasil gerakan sel melalui cairan. Sementara,

flagella mengandung sel-sel yang didukung oleh kekuatan motif-proton dengan membran plasma untuk bergerak.