Tag Archives: Bentuk dan ukuran Mitokondria

Bentuk mitokondria bersifat plastis, atau mudah berubah-ubah,sehingga bentuknya cenderung beraneka macam.Ada yang berbentuk oval, bulat, silindris ada juga yang tidak beraturan. Walaupun demikian secara umum mitokondria berbentuk benang atau butiran.

Karena ukurannya yang sangat kecil,sebagian besar mitokondria tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya. Mitokondria yang berbentuk oval memiliki panjang sampai 7µm dan berdiameter 0,5 sampai 1 µm. Dengan ukuran sekecil ini, mitokondria bisa dilihat melalui mikroskop elektron. Mitokondria baru dihasilkan dari perkembangan dan pembelahan dari mitokondria yang sudah ada sebelumnya.

Pengertian

Mitokondria, berasal dari dua kata Yunani, mito yang berarti utas dan chondrion yang berarti granula. Mitokondria adalah organel yang memiliki membran ganda tertutup bulat atau batang-seperti atau badan berserabut yang menghasilkan energi kimia dalam bentuk ATP. Mitokondria tersebar di seluruh sitoplasma di sebagian besar sel.

Sejarah Mitokondria

Ilmuwan Kolliker (1850) pertama kali mengamati mitokondria pada otot lurik. Flemming (1882) menamainya sebagai fila. Rechard Altmann (1897) menyebut mitokondria sebagai Bioplast. Carl Benda (1897) pertama kali menyebut organel ini sebagai mitokondria.

Distribusi dan kejadian

Mitokondria tidak ditemukan dalam sel prokariotik dan sel darah merah yang beredar. Umumnya mitokondria terdistribusi secara merata di sitoplasma. Mitokondria juga ditemukan di dasar tubulus nefron proksimal. Jumlah mitokondria yang ada dalam sel tergantung pada aktivitasnya. Sel tumbuhan mengandung jumlah mitokondria yang lebih sedikit daripada sel hewan. Sel hati yang normal mungkin mengandung 1000-1600 mitokondria sementara beberapa oosit mungkin mengandung lebih dari 300000 mitokondria. Di sisi lain, ganggang Microasterias hanya mengandung satu mitokondria.

Struktur Mitokondria

mitokondria

Mitokondria umumnya memiliki struktur berbentuk bola atau berbentuk batang atau berserabut. Panjang mitokondria sekitar 3,0-7.0 μm dan diameter 0.2-2.0 μm. Biasanya mitokondria terdiri dari dua unit membran, dua ruang, matriks mitokondria dan partikel mitokondria. Setiap mitokondria dibatasi oleh membran ganda, membran luar dan membran dalam. Setiap membran terbuat dari lipo protein dan tebalnya sekitar 60 Angstrom. Membran luar dihaluskan dan menutupi mitokondria tetapi membran dalam tetap terlipat ke dalam di berbagai titik untuk membentuk sejumlah partisi tidak lengkap yang dikenal sebagai krista krista atau mitokondria. Kedua membran tetap 60-80 Angstrom terpisah satu sama lain. Ruang antara dua membran diisi dengan cairan.

Ruang: Ini memiliki dua kamar, ruang luar dan dalam. Ruang luar adalah ruang antara membran luar dan dalam yang diisi dengan cairan berair. Ruang dalam ditutupi oleh membran dalam. Ruang dalam berisi matriks mitokondria.

Matriks mitokondria: Ruang dalam diisi dengan bahan protein yang relatif padat yang biasanya disebut matriks mitokondria. Matriks ini mengandung butiran padat, ribosom, dan DNA mitokondria. Enzim dari siklus Krebs terletak di matriks.

Partikel mitokondria: Cristae yang menjulur ke dalam matriks biasanya septa atau ridge yang tidak lengkap. Krista ditutupi oleh partikel mirip jamur 85 Angstrom. Partikel-partikel ini dikenal sebagai partikel-partikel F1-Partikel atau Fernandez-Moran atau partikel elementer. Setiap partikel terdiri dari tiga bagian; kepala, batang atau tangkai dan pangkal. Partikel-partikel berjarak sekitar 100 interval Angstrom pada krista.

Bagian-bagian Mitokondria

Mitokondria yang ada di sel tumbuhan dan hewan. Mereka adalah struktur berbentuk batang yang tertutup dalam dua membran – membran luar dan membran dalam. Membran terdiri dari fosfolipid dan protein. Ruang di antara dua membran disebut ruang antar-membran yang memiliki komposisi yang sama seperti sitoplasma sel. Namun, kandungan protein dalam ruang ini berbeda dari yang di sitoplasma. Berbagai komponen struktur mitokondria adalah sebagai berikut:

Membran luar

Membran luar halus seperti membran dalam dan memiliki fosfolipid hampir dalam jumlah yang sama sebagai protein. Ia memiliki sejumlah besar protein khusus yang disebut porins, yang memungkinkan molekul dengan berat 5000 dalton atau kurang untuk melewatinya. Membran luar benar-benar permeabel terhadap molekul nutrisi, ion, dan molekul ATP ADP.

Membran bagian dalam

Membran dalam lebih kompleks dalam struktur daripada membran luar karena mengandung kompleks dari rantai transpor elektron dan kompleks sintetase ATP. Ini permeabel hanya untuk oksigen, karbon dioksida dan air. Ini terdiri dari sejumlah besar protein yang memainkan peran penting dalam memproduksi ATP, dan juga membantu dalam mengatur transfer metabolit melintasi membran. Membran dalam memiliki infoldings disebut krista yang meningkatkan luas permukaan untuk kompleks dan protein yang membantu dalam produksi ATP, molekul yang kaya energi.

Matriks

Matriks merupakan campuran kompleks enzim yang penting untuk sintesis molekul ATP, ribosom mitokondria khusus, tRNA dan DNA mitokondria. Selain itu, ia memiliki oksigen, karbon dioksida dan daur ulang intermediet lainnya.

Gambar Bagian-bagian Mitokondria

Gambar Bagian-bagian Mitokondria

Meskipun sebagian besar materi genetik sel yang terkandung dalam nukleus, mitokondria memiliki DNA sendiri. Mereka memiliki mesin sendiri untuk sintesis protein dan berkembang biak dengan proses fisi seperti yang dilakukan bakteri. Karena kemerdekaan mereka dari DNA nukleus dan kesamaan dengan bakteri, diyakini bahwa mitokondria berasal dari bakteri dengan endosimbiosis.

Fungsi Mitokondria

Sekarang kita tahu bagian-bagian dari mitokondria, mari kita memahami fungsi penting dari organel ini. Salah satu fungsi utama dalam mitokondria sel adalah respirasi selular. Jadi apa respirasi seluler setelah semua? Ini adalah proses kimia melepaskan energi yang tersimpan dalam glukosa.

Energi yang digunakan dalam pemecahan glukosa disediakan oleh molekul ATP. Dan molekul ATP diproduksi oleh sel ini organel. Seluruh proses respirasi selular aerobik adalah 3 langkah proses. Langkah-langkah adalah sebagai berikut:

  • Glikolisis: Istilah glikolisis sendiri berarti Memisahkan “gula”. Ini adalah tahap pertama dari respirasi selular. Glukosa adalah gula enam karbon. Enzim-enzim dalam matriks sitoplasma memulai glikolisis di mana molekul glukosa dioksidasi menjadi 2 molekul gula tiga karbon. Produk glikolisis adalah dua molekul ATP, dua molekul asam piruvat dan dua NADH (Nicotinamide adenine dinucleotide) molekul (molekul yang membawa elektron)
  • Siklus Asam Sitrat: ini adalah fase kedua dari respirasi selular. Siklus Asam Sitrat juga dikenal sebagai Siklus Krebs. Tiga molekul karbon yang telah diproduksi sebagai hasil dari glikolisis diubah menjadi senyawa asetil. Namun, reaksi perantara dari proses ini menghasilkan molekul ATP energi dan NAD dan FAD (flavin adenin dinukleotida) molekul juga. NAD dan molekul FAD yang jauh berkurang dalam siklus Kerb untuk elektron energi tinggi.
  • Transportasi Elektron: Rantai transpor elektron didasari dari serangkaian pembawa elektron yang dihasilkan dalam membran mitokondria, dari siklus Krebs itu. Molekul-molekul ATP selanjutnya dihasilkan oleh reaksi kimia dari molekul pembawa elektron. Sebuah sel eukariotik menghasilkan sekitar 36 molekul ATP setelah respirasi selular.

Fungsi mitokondria adalah:

  • Bertindak sebagai pembangkit tenaga listrik. Enzim yang berbeda hadir dalam mitokondria membantu fosforilasi oksidatif dan karenanya merupakan tempat untuk pembentukan adenosin trifosfat (ATP). ATP adalah substrat kaya energi tinggi yang memasok energi 95% ke sel.
  • Respirasi Sel – Mitokondria adalah organel pernapasan sel. Respirasi sel meliputi glikolisis, oksidasi asam piruvat, siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif.
  • Oksidasi lemak – Asam lemak lemak teroksidasi pada posisi β-nya di mitokondria.
  • Sintesis lipid – Seperangkat enzim yang mengontrol sintesis fosfolipid hadir dalam mitokondria. Enzim ini membantu dalam pembentukan fosfolipid.
  • Sintesis protein- Matriks mitokondria mengandung DNA yang membantu mensintesis RNA. RNA dan ribosom ini membantu pembentukan protein.
    Mitokondria membantu mempertahankan konsentrasi ion kalsium yang tepat dalam sel.
  • Ini membantu membangun bagian darah dan hormon tertentu seperti testosteron dan estrogen.
  • Fungsi mitokondria bervariasi sesuai dengan jenis sel di mana mereka berada.
  • Fungsi yang paling penting dari mitokondria adalah untuk menghasilkan energi. Makanan yang kita makan dipecah menjadi molekul sederhana seperti karbohidrat, lemak, dll, dalam tubuh kita. Ini dikirim ke mitokondria di mana mereka akan diproses lebih lanjut untuk menghasilkan molekul bermuatan yang bergabung dengan oksigen dan menghasilkan molekul ATP. Seluruh proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif.
  • Adalah penting untuk menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dalam berbagai kompartemen sel. Mitokondria membantu sel-sel untuk mencapai tujuan ini dengan melayani sebagai tangki penyimpanan ion kalsium.
  • Mereka juga membantu dalam membangun bagian-bagian tertentu dari darah, dan hormon seperti testosteron dan estrogen.
  • Mitokondria dalam sel-sel hati memiliki enzim yang mendetoksifikasi amonia.
  • Mereka memainkan peran penting dalam proses kematian sel terprogram. Sel yang tidak diinginkan dan kelebihan dipangkas selama perkembangan organisme. Proses ini dikenal sebagai apoptosis. Kematian sel abnormal akibat disfungsi mitokondria dapat mempengaruhi fungsi organ.

Masalah Mitokondria

Lebih dari 50 juta orang di AS memiliki gangguan degeneratif kronis yang melibatkan disfungsi 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. Hal ini bahkan dapat membuktikan menjadi fatal dalam beberapa kasus. Ketika kemampuan mitokondria untuk menghasilkan energi berkurang karena cacat tertentu (mutasi genetik baik dalam DNA mitokondria atau DNA inti), kondisi ini digambarkan sebagai ‘penyakit mitokondria. Mengurangi produksi energi dapat menyebabkan disfungsi otak, gangguan penglihatan, lemah otot, gerakan terbatas anggota badan, dll penyakit mitokondria dapat menghancurkan kesehatan dari setiap sistem atau organ tubuh. Hal ini dapat merusak kesehatan jantung, kesehatan pencernaan orang tersebut. Setiap orang pada usia berapa pun dapat memiliki penyakit mitokondria. Namun, gejala dapat bervariasi dari orang ke orang, dan sering progresif. Beberapa gejala adalah infeksi berulang (sistem kekebalan tubuh yang lemah), mengurangi kapasitas jantung, stroke, kejang, kelelahan otot, masalah pencernaan, masalah hati, diabetes, obesitas, kebutaan dan tuli. Berbagai faktor lingkungan atau obat-obatan tertentu dapat mempengaruhi fungsi mitokondria negatif.

Studi menunjukkan bahwa disfungsi mitokondria adalah penyebab akar dari banyak penyakit umum. Beberapa kondisi kronis dewasa juga berasal dari dalam disfungsi mitokondria, misalnya, penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, diabetes, hipertensi, penyakit jantung, osteoporosis, kanker, penyakit autoimun seperti multiple sclerosis, lupus dan rheumatoid arthritis, dll Disfungsi drama mitokondria sebuah peran penting dalam gejala penuaan dini. Seperti mitokondria mengatur metabolisme seluler, lebih banyak penelitian tentang struktur dan fungsi mereka akan menguntungkan jutaan orang.