Mitokondria adalah organel yang terikat membran yang ditemukan di semua sel eukariotik. Sumber energi kimia sel, yang merupakan ATP, dihasilkan di mitokondria. Mitokondria juga mengandung DNA mereka sendiri di dalam organel.
Struktur Mitokondria
Mitokondria adalah struktur seperti kacang dengan 0,75 hingga 3 µm dalam diameternya. Jumlah mitokondria yang ada dalam sel tertentu tergantung pada jenis sel, jaringan dan organisme. Lima komponen yang berbeda dapat diidentifikasi dalam struktur mitokondria.
Mitokondria terdiri dari dua membran – membran dalam dan luar.
Membran Mitokondria Luar
Membran mitokondria bagian luar mengandung sejumlah besar protein membran integral yang disebut porins. Translocase adalah protein membran luar. Urutan sinyal N-terminal translocase-terikat dari protein besar memungkinkan protein untuk masuk ke mitokondria. Hubungan membran luar mitokondria dengan retikulum endoplasma membentuk struktur yang disebut MAM (mitokondria-terkait membran-RE). MAM memungkinkan pengangkutan lipid antara mitokondria dan RE melalui pensinyalan kalsium.
Membran Mitokondria Bagian Dalam
Membran mitokondria bagian dalam terdiri dari lebih dari 151 jenis protein yang berbeda, berfungsi dalam banyak cara. Itu kekurangan porins; jenis translocase dalam membran bagian dalam disebut sebagai kompleks TIC. Ruang intermembran terletak antara membran mitokondria bagian dalam dan luar.
Ruang tertutup oleh dua membran mitokondria disebut matriks. DNA mitokondria dan ribosom dengan berbagai enzim disuspensikan dalam matriks. DNA mitokondria adalah molekul sirkuler. Ukuran DNA sekitar 16 kb, pengkodean 37 gen. Mitokondria dapat mengandung 2-10 salinan DNA di dalam organel. Membentuk membran mitokondria bagian dalam matriks, yang disebut krista. Cristae meningkatkan luas permukaan membran bagian dalam.
Fungsi Mitokondria
Mitokondria menghasilkan energi kimia dalam bentuk ATP untuk digunakan dalam fungsi seluler dalam proses yang disebut respirasi. Reaksi yang terlibat dalam respirasi secara kolektif disebut siklus asam sitrat atau siklus Krebs. Siklus asam sitrat terjadi di membran bagian dalam mitokondria. Ini mengoksidasi piruvat dan NADH diproduksi di sitosol dari glukosa dengan bantuan oksigen.
NADH dan FADH2 adalah pembawa energi redoks yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat. NADH dan FADH2 mentransfer energi mereka ke O2 dengan melalui rantai transpor elektron. Proses ini disebut fosforilasi oksidatif. Proton yang dilepaskan dari fosforilasi oksidatif digunakan oleh ATP sintase untuk menghasilkan ATP dari ADP.
Fungsi Membran Bagian Dalam Mitokondria
- Melakukan fosforilasi oksidatif
- Sintesis ATP
- Memegang protein transportasi untuk mengatur jalannya zat
- Memegang kompleks TIC untuk diangkut
- Terlibat dalam fisi dan fusi mitokondria
Fungsi Lain Mitokondria
- Pengaturan metabolisme dalam sel
- Sintesis steroid
- Penyimpanan kalsium untuk transduksi sinyal dalam sel
- Regulasi potensi membran
- Spesies oksigen reaktif yang digunakan dalam pensinyalan
- Sintesis porfirin dalam jalur sintesis heme
- Pensinyalan Hormonal
- Pengaturan apoptosis
Yang dimaksud dengan Mitokondria (mitochondria) adalah Semua bentuk batang atau bulatan dalam sitoplasma sel yang terdiri atas kompleks lipoprotein yang dapat membiakkan diri; diduga berfungsi dalam metabolisme sel dan sekresi
Mitokondria terlibat dalam produksi energi seluler melalui fosforilasi oksidatif. Di dalam mitokondria, genomnya sendiri ditemukan; ini disebut DNA mitokondria ( mtDNA ). MtDNA terdiri dari molekul DNA sirkuler beruntai ganda, yang tersusun dalam kromosom tunggal.
Mitokondria tunggal terdiri dari puluhan salinan mtDNA. Mitokondria terdiri dari beberapa molekul mtDNA. Sel tunggal mungkin mengandung lebih dari 100 mitokondria. Oleh karena itu, per sel, lebih dari 1.000 salinan mtDNA dapat ditemukan.
Jumlah salinan mtDNA per sel tergantung pada jumlah salinan mtDNA per mitokondria serta ukuran dan jumlah mitokondria per sel. Ini terdiri dari sekitar 0,25% dari susunan genetik sel.
Tiga puluh tujuh gen ditemukan dikodekan dalam mtDNA. Gen-gen ini dikodekan untuk protein yang dibutuhkan oleh fungsi di dalam mitokondria serta tRNA dan rRNA yang dibutuhkan oleh mitokondria, terutama untuk sintesis protein.
DNA mitokondria dan RNA polimerase ditemukan terlokalisasi dalam mitokondria. Polipeptida yang disintesis di dalam mitokondria adalah subunit, yang membentuk kompleks multimerik yang digunakan baik dalam sintesis ATP atau transpor elektron. MtDNA direplikasi secara independen dari DNA inti tergantung pada kebutuhan energi sel.
Pada ragi, pewarisan mitokondria bersifat biparental. MtDNA terdiri dari garis keturunan ibu dari warisan pada manusia. Sedikit atau tidak ada sitoplasma berkontribusi pada zigot oleh sperma pada mamalia. Karena itu, pada embrio, hampir semua mitokondria berasal dari sel telur.
Pada tumbuhan, pewarisan mtDNA sama dengan pada mamalia. Oleh karena itu, penyakit yang terkait dengan mtDNA diperoleh dari warisan ibu. MtDNA lebih rentan terhadap mutasi bila dibandingkan dengan DNA inti.
Mutasi yang salah dalam mtDNA menyebabkan neuropati optik herediter Leber. Penghapusan besar pada mtDNA menyebabkan sindrom Kearns-Sayre dan ophthalmoplegia eksternal progresif kronis.