Mitokondria – Salah satu susunan organel sel tumbuhan dan hewan adalah mitokondria, apa itu mitokondria? Agar lebih memahaminya, kali ini kita akan membahas tentang pengertian mitokondria, fungsi, manfaat dan struktur mitokondria secara lengkap.
Pengertian Mitokondria
Pengertian mitokondria atau kondriosom adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk selain fungsi seluler lain, seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal seluler dan penghasil energi.
Baca Juga : Membran Sel
Pengertian mitokondria adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel pada makhluk hidup. Selain itu, ada fungsi seluler lain seperti metabolisme asam lemak, biosintesispirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal seluler dan juga sebagai penghasil energi.
Mitokondria memiliki dua lapisan membran adalah lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam mitokondria ada “ruangan” yang disebut matriks, yaitu tempat beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang memiliki banyak mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
Ada hipotesis bahwa mitokondria merupakan organel hasil evolusi dari sel α-proteobacteria prokariota yang ber-endosimbiosis dengan sel eukariota. Hipotesis ini didukung oleh beberapa fakta diantaranya yaitu:
Adanya DNA di dalam mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya, beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri, baik ukuran maupun cara reproduksi dengan membelah diri juga struktur DNA yang berbentuk lingkaran.
Untuk itu, mitokondria memiliki sistem genetik sendiri yang berbeda dengan sistem genetik inti. Selain itu, ribosom dan rRNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang disandi oleh inti sel eukariota. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai siklus Krebs.
Baca Juga : Kloroplas
Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria bisa melakukan replikasi secara mandiri seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan. Sebelum mitokondria bereplikasi, terjadi proses replikasi DNA mitokondria terlebih dahulu. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengerutan bagian dalam dan bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria.
DNA Mitokondria
Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA (mitochondrial DNA). MtDNA berpilin ganda, sirkuler, dan tidak terlindungi membran (prokariotik). Karena memiliki ciri seperti DNA bakteri, berkembang teori yang cukup luas dianut, yang menyatakan bahwa dulunya mitokondria merupakan makhluk hidup independen yang kemudian 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 masuk ke dalam sel telur karena letaknya yang berada di ekor sperma. Ekor sperma tidak ikut masuk ke dalam sel telur sehingga DNA mitokondria jantan tidak diturunkan.
Baca Juga : Sitoplasma
Fungsi Mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir 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 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.
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), juga dengan bantuan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT).
Secara umum, fungsi dan peran mitokondria pada sel tumbuhan dan sel hewan diantaranya yaitu:
Baca Juga : Lisosom Pada Sel Hewan dan Sel Tumbuhan
Tempat Berlangsungnya Respirasi Sel
Fungsi utama mitokondria adalah respirasi sel. Respirasi sel adalah proses kimiawi untuk melepaskan energi yang tersimpan dalam glukosa. Energi yang digunakan untuk pemecahan glukosa disediakan oleh molekul ATP. Proses ini terdiri dari glikolisis, siklus krebs dan transpor elektron.
Menghasilkan Energi dalam Bentuk ATP
Fungsi mitokondria adalah untuk menghasilkan energi. Makanan yang dikonsumsi akan dipecah dalam bentuk molekul seperti karbohidrat atau lemak untuk kemudian dikirim ke mitokondria, Nantinya akan dihasilkan molekul ATP melalui proses fosforilasi oksidatif.
Menjaga Konsentrasi Ion Kalsium
Mitokondria penting untuk menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dan cukup dalam berbagai kompartemen sel. Mitokondria membantu sel-sel dengan melayani sebagai sebuah tangki penyimpanan yang dapat menyimpan ion kalsium.
Membangun Bagian dari Darah dan Hormon
Mitokondria memiliki peran dan fungsi lainnya, yaitu dalam membangun bagian tertentu dari darah serta hormon. Contoh bagian yang dibangun mitokondria dari darah atau hormon misalnya testosteron dan estrogen.
Mendetoksifikasi Amonia
Fungsi mitokondria juga untuk melakukan detoksifikasi amonia. Hal ini dilakukan karena adanya enzim yang terdapat pada mitokondria yang ada pada sel-sel hati. Enzim tersebut kemudian melakukan tugasnya untuk detoksifikasi amonia.
Menjalankan Proses Apoptosis
Mitokondria berperan dalam proses kematian sel terprogram. Maksudnya sel-sel yang tidak diinginkan yang jumlahnya terlalu banyak akan dipangkas selama perkembangan organisme, dimana proses ini dinamakan sebagai proses apoptosis.
Mengawasi Pertumbuhan Sel
Fungsi mitokondria penting dalam pertumbuhan sel. Dalam kaitannya dengan sel, mitokondria berfungsi untuk mengawasi pertumbuhan dan perkembangan sel. Selain itu, mitokondria juga berperan dalam mengawasi diferensiasi sel.
Baca Juga : Sel Adiposa (Sel Lemak)
Manfaat Mitrokondria
Berikut ini manfaat mitokondria bagi makhluk hidup:
- Menghasilkan energi sel untuk digunakan dalam sistem metabolisme tubuh.
- Metabolisme karbohidrat yang terjadi didalam mitokondria akan dioksidasi oleh air dan karbondioksida juga oksigen.
- Energi yang dihasilkan mitkondria berupa 30 molekul, dibuat untuk setiap molekul glukosa.
- Dalam setiap glikosis dapat menghasilkan 2 molekul.
- Untuk mengelola aktivitas metabolisme sel.
- Untuk memecah makanan yang akan menghasilkan energi, seperti karbohidrat, lemak, protein & lain-lainnya.
- Untuk menerima hasil enzim yang sudah diproses secara lanjut lalu diproses lagi menjadi molekul bermuatan tertentu. Molekul ini mencampurkan oksigen agar bisa didistribusikan ke pembuluh darah dengan baik.
- Untuk menjaga konsentrasi ion kalsium, untuk kepadatan tulang dan segala jenis pada bagian sel.
- Dapat menolong sel yang sudah mampu mencapai fungsi inidan menyediakan tangki untuk menyimpan ion kalsium.
- Dalam proses mematikan sel sel tertentu yang sudah diprogram oleh tubuh secara alamiah. Contohnya sel abnormal atau sel berpenyakit, sel beracun, akan dimatikan dalam jumlah banyak. Sehingga ketika proses metabolisme berlangsung sel abnormal itu tidak akan berkembang lagi.
- Membantu fungsi organ tubuh agar berjalan dengan optimal, karena ketika mitokondria tidak mampu bekerja atau mengalami abnormal dan kematian sel dapat mempengaruhi kinerja organ tubuh.
Baca Juga : Sel Hewan
Struktur Mitokondria
Struktur mitokondria terdiri dari membran luar, membran dalam, krista, ruang antar membran dan matriks.
Membran Luar
Membran luar terdiri dari fosfolipid bilayer yang mengandung protein porin. Lapisan ini dapat dilewati oleh ion-ion, ATP, ADP dan molekul-molekul nutrisi. Fungsi membran luar mitokondria adalah sebagai pembatas antara bagian dalam mitokondria dengan sitoplasma.
Membran Dalam
Membran dalam merupakan membran kompleks tapi permeable yang terbentuk dari molekul-molekul kompleks transpor elektron, kompleks ATP sintase dan transport protein.
Krista
Krista merupakan lipatan yang ada di membran dalam mitokondria. Fungsi krista mitokondria adalah membantu perluasan struktur membran dalam sel ketika di[ruang untuk lebih banyak molekul-molekul DNA mitokondria.
Ruang Antar Membran
Ruang antar membran merupakan ruang yang terdapat di antara membran luar dan membran dalam. Fungsi ruang antar membran bertanggung jawab atas fosforilasi oksidatif.
Matriks
Matriks berisi molekul-molekul DNA yang berfungsi dalam respirasi sel serta enzim-enzim yang berfungsi dalam siklus reaksi asam sitrat. Selain itu terdapat air dan gas-gas terlarut seperti oksigen dan karbon dioksida. Fungsi matriks mitokondria yaitu sebagai tempat oksidasi asam lemak dan katabolisme asetil koenzim.
Baca Juga : Siklus Krebs
Demikian pembahasan tentang pengertian mitokondria, fungsi, manfaat dan struktur mitokondria secara lengkap. Semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan lainnya.