struktur dan fungsi mitokondria

TUGAS TERSTRUKTUR

BIOLOGI SEL

STRUKTUR DAN FUNGSI MITOKONDRIA

Disusun oleh :

Ade Fitriyani (B1J011001)

Cyninta Kirana (B1J011025)

Kelas A

DEPARTEMEN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNVERSITAS JENDRAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO

2012

                                                                                                                                                 I.          PENDAHULUAN

Lynn Margulis, seorang ahli makrobiologi kenamaan,adalah yang pertama mencetuskan hipotesis endosimbiosis untuk menjelaskan asal-usul mitokondria.Saat ini, hipotesis itu telah diterima sebagai fakta dalam dunia sains, meskipun masih banyak aspek yang perlu diteliti mengenainya.Oleh karena itu, hipotesis tersebut telah dapat disebut dengan “teori”.

Sesuai dengan teori endosimbiosis ,mitokondria telah kehilangan sebagian gennya dalam adaptasi bersamanya dengan sel inang.Proses adaptasi tersebut melibatkan transfer kebanyakan gen-gen pada bakteri endosimbionke dalam nukleus sel inang.Meskipun mitokondria sangat mirip dengan bakteri namun mitokondria tidak memiliki flagela,silia,ataupun struktur-struktur lain yang diasosiasikan dengan motilitas bakteri.

Mitokondria dapat ditemukan hampir di semua sel eukariot.Beberapa sel memiliki satu mitokondria berukuran besar, tetapi lebih sering sel memiliki ratusan hingga ribuan mitokondria (jumlah ini tergantung dari level aktifitas metabolisme sel).Sebagai contoh sel yang motil memiliki lebih banyak mitokondria per volumenya dibandingkan dengan sel yang kurang aktif.Mitokondria memiliki panjang 1-10 µm. Mitokondria mampu bergerak, mengubah bentuk, melakukan fusi atau membelah menjadi dua.

Mitokondria adalah salah satu dari beberapa bagian yang terdapat di dalam sel atau yang biasa disebut sebagai organel sel. Mitokondria dalam sebuah sel memiliki jumlah yang bervariasi tergantung pada kebutuhan energi pada sel tersebut. Pada beberapa jenis sel, mitokondria memiliki susunan yang kompak yaitu pada bagian yang paling banyak membutuhkan energi. Sebagai salah satu contoh, mitokondria ada pada tubuh manusia yang terletak diantara unit-unit kontraktil pada sel otot jantung. Mitokondria berbentuk seperti batang atau cenderung oval, memiliki ukuran yang besar seperti bakteri. Ada bukti yang menyebutkan bahwa mitokondria merupakan turunan dari bakteri yang menginvansi dan kemudian ditelan oleh sel primitif. Hal itu terjadi akibat adanya hubungan simbiotik antara mitokondria dan bakteri, sehingga menyebabkan mitokondria berkembang dan menjadi organel permanen.

                                                                                                                                                     II. PEMBAHASAN

            Mitokondria merupakan organel yang terebar dalam sitosol organisme eukariot. Mitokondria terdapat pada seluruh sel eukariotik.Dalam sel biasanya terdapat banyak mitokondria.Namun, jumlah dan bentuk mitokondria berbeda untuk setiap sel.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.

#    STRUKTUR MITOKONDRIA

       Ada empat bagian utama dalam struktur mitokondria.keempat bagian itu adalah membran luar,membran dalam, ruang antarmembran, yang terletak diantara membran luar dan membran dalam,serta matriks yang terdapat dibagian dalam membran.Keempat bagian tersebut mengandung bermacam enzim.

Membran luar tersusun dari lipid dan protein. Membran ini bersiftat permeabel akibat kandungan protein porin yang dimilikinya, sehingga molekul-molekul kecil dapat menembus membran ini. Enzim yang ada dalam membran luar ini terlibat dalam proses biosintesis lipid. Enzim lainnya juga berperan dalam proses pengangkutan lipid ke matriks.

Membran dalam sifatnya kurang permeabel jika dibandingkan dengan membran luar dan tersusun atas 80% protein dan 20% lipid. Protein yang terkandung dalam membran ini terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif. Selain itu, membran ini juga mengandung ATP sintase yang berperan dalam membentuk ATP pada matriks serta mengandung protein transpor yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya metabolit.

Membran dalam bentuknya berlipat-lipat dan masuk ke dalam matriks, sehingga mempunyai permukaan yang lebih luas. Lipatan-lipatan tersebut Krista. Bentuk krista sangat bervariasi, demikian juga jumlahnya.

Ruang antarmembran adalah tempat dimana terjadi reaksi-reaksi vital bagi sel. Sedangkan di dalam matriks terdapat materi genetik (DNA mitokondria), ADP, ATP, fosfat inorganik serta ion-ion magnesium, kalium, dan kalsium. Matriks mengandung enzim-enzim siklus Krebs, garam dan air, DNA sirkuler dan ribosom.

Berbeda dengan organel sel lainnya, mitokondria memiliki materi genetik sendiri yang karakteristiknya berbeda dengan materi genetik pada inti sel. Mitokondria, merupakan rantai DNA yang terletak di bagian sel yang bernama mitokondria. DNA mitokondria memiliki ciri-ciri yang berbeda dari DNA nukleus ditinjau dari ukuran, jumlah gen, dan bentuk. Di antaranya adalah memiliki laju mutasi yang lebih tinggi, yaitu sekitar 10-17 kali DNA inti. Selain itu DNA mitokondria terdapat dalam jumlah banyak (lebih dari 1000 kopi) dalam tiap sel, sedangkan DNA inti hanya berjumlah dua kopi. DNA inti merupakan hasil rekombinasi DNA kedua orang tua sementara DNA mitokondria hanya diwariskan dari ibu (maternally inherited .

Besar genom pada DNA mitokondria relatif kecil apabila dibandingkan dengan genom DNA pada nukleus. Ukuran genom DNA mitokondria pada tiap tiap organisme sangatlah bervariasi. Pada manusia ukuran DNA mitokondria adalah 16,6 kb, sedangkan pada Drosophila melanogaster kurang lebih 18,4 kb. Pada khamir, ukuran genom relatif lebih besar yaitu 84 kb.

 

#    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 setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya didapatkan 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 (NADH dehidrogenase), kompleks (suksinat dehidrogenase), kompleks (koenzim Q – sitokrom C reduktase), kompleks (sitokrom oksidase), dan juga dengan bantuan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT)   

Fungsi lain mitokondria yaitu mengambil energi dari zat-zat gizi dalam makanan dan mengubahnya menjadi suatu bentuk yang dapat digunakan untuk menjalankan aktivitas sel. Sehingga mitokondria disebut juga dengan “organel energi”. Pada mitokondria terdapat lipatan-lipatan yang mengarah ke dalam  dan menonjol ke rongga dalam yang disebut krista.  Krista diisi oleh cairan yang berbentuk gel yang dinamakan matriks. Selain itu krista juga ditempeli oleh protein-protein transportasi elektron yang bertanggung jawab untuk mengubah sebagian besar energi yang terkandung dalam makanan menjadi bentuk yang dapat digunakan. Sedangkan cairan gel di dalam krista atau yang disebut matriks. Matriks merupakan cairan yang mengandung campuran pekat ratusan enzim berbeda yang memiliki fungsi untuk mempersiapkan molekul-molekul nutrien untuk pengambilan akhir energi yang dapat digunakan oleh protein-protein yang terdapat di krista.

III. KESIMPULAN

            Mitokondria merupakan organel yang tersebar dalam sitosol organisme eukariot. Mitokondria dalam sebuah sel memiliki jumlah yang bervariasi tergantung pada kebutuhan energi pada sel tersebut. Pada beberapa jenis sel, mitokondria memiliki susunan yang kompak yaitu pada bagian yang paling banyak membutuhkan energi. Membran luar tersusun dari lipid dan protein. Membran ini bersiftat permeabel akibat kandungan protein porin yang dimilikinya. 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 electron.

Fungsi 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. Fungsi lain mitokondria yaitu mengambil energi dari zat-zat gizi dalam makanan dan mengubahnya menjadi suatu bentuk yang dapat digunakan untuk menjalankan aktivitas sel. Sehingga mitokondria disebut juga dengan “organel energi”.