HANING PRIYANTI

WENI SURYANI

MITOKONDRIA

MITOKONDRIA

Sejarah Penemuan Mitokondria

Mitokondria pertama-tama ditemukandan di isoloasi dari sel jaringan ototserangga sekitar tahun1850 olehKollicker, kemudian dipelajarikelakuan osmotiknya di dalamberbagai larutan garam.

Kollicker berkesimpulan bahwa granulatersebut adalah struktur bebas dantidak langsung berhubungan denganstruktur sitoplasmik lainnya.

Penelitian pertama tentang struktur yang mungkin mewakili mitokondria diterbitkan pada sekitar tahun 1840-an. Pada tahun 1894, Richard Altmann mengira itu sebagai sel dan menyebutnya “bioblas”. Istilah “mitokondria” sendiri pertama kali digunakan oleh Carl Benda pada tahun 1898. Pada tahun 1904, Friedrich Meves membuat sebuah pengamatan mitokondria tercatat pertama dalam tanaman Nymphaea alba.

Istilah mitokondria berasal dari kata MITOS yang berarti BENANG dan CHONDRION yang berarti BUTIR. Istilah tersebut dikaitkandengan strukturnya apabila diamati denganmikroskop cahaya tampak sebagai batang-batanghalus, atau seperti butir-butir yang tersebardalam sitoplasma.

Pada tahun 1900 an Michaelis mengenalkanpenggunaan zat warna Supravital Janus Green B , yang mewarnai secara khusus mitokondria dantidak mewarnai komponen sel yang lain , danmenunjukkan bahwa reaksi oksidatif dalammitokondria menyebabkan perubahan warna zattertentu . Janus Green B masih sering digunakansebagai tanda histokimiawi mitokondria.

MATRIX

Mengandung beratus-ratus enzimberbeda yang diperlukan untukoksidasi piruvat dan asam lemak, dan untuk siklus asam sitrat

Mengandung beberapa copy genomDNA yang identik, ribosommitokondria, tRNA, dan beberapaenzim yang diperlukan untukekspresi gen mitokondria

INNER MEMBRANE

Struktur berlipat-lipat membentuk cristaeuntuk memperluas area total permukaan

Mengandung 3 protein utama, yaitu: (1) protein yang berperan dalam reaksi oksidasi padarantai respirasi, (2) protein pada komplek ensimATP synthase untuk pembuatan ATP dalammatrix, dan (3) protein transport spesifik untukregulasi lintasan metabolit kedalam dan keluarmatrix, bersifat selektif permeabel

Mengandung cardiolipin (double phospholipid), penyusun 10% dari lipid membran dan membuatmembran bersifat impermeabel terhadap ion

OUTER MEMBRANE

Mengandung sejumlah besar channel-forming protein yang dinamakan porin

Bersifat permeabel untuk semua molekul 5000 Da

Mengandung protein kecil Molekul dapat masuk ke intermembrane

space, tetapi tidak dapat melewati inner membrane karena bersifat impermeabel

Mengandung enzim yang berperan dalamperubahan substrat lipid menjadi bentukyang dapat dimetabolime dalam matrix

INTERMEMBRANE SPACE

Mengandung sejumlah enzim yang menggunakan ATP melalui matrix untukfosforilasi nukleotida lain

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.

Siklus Hidup Mitokondria

Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi DNA mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian bagian luar membran seperti ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria.

Bentuk-bentuk MorfologisMitokondria

Secara umum bentuk morfologimitokondria ada 3 yaitu :

Lonjong :

basilus:

Bola yang sedikit kempes :

Gambar Struktur AnatomisMitokondria

Jika dilihat dari strukturanatomisnya mitokondria terdiri dari:

Membran plasma (membran dalamdan mem)

Ruang antar membran Ribosom DNA dan RNA Rongga yang berisi cairan yang

disebut matriks Membran dalam yang yang berlekuk

(cristae)

Struktur kimiawi membranluar mitikondria

Struktur membran luar adalahlipoprotein yang mirip dengan membranRE (De Robertis, 1970). Padamembran ini mengandung 40% lipida. Kandungan kolesterol dan phosphatidylinositol nya tinggi. Namun kandungancardiolipinnya rendah. Pada membranini juga terdapat NADH-cyto-crhomeC reductate.

(P.Sheeler) mengatakan membran luarsangat poros dan mudah dilewatisejumlah besar macam zat. Artinyamembran ini permeabel terhadapmolekul kecil

Struktur Kimiawi Membran Dalam Mitokondria

Membran dalam memiliki 20%, kandungan kolesterol dan phosphatidylinositol rendah, mengandung protein yang lebih tinggi dan sejumlah besarenzim. Sekitar 25% dari seluruhkandungan protein pada membran dalamdiketahui berperan sebagai enzim

Membran dalam memnentuk lipatanyang disebut cristae, tebalnya sekitar200 amstrong. Jumlah crista beranekaragam, demikian pula wujudnya. Jumlahcrista dapat meningkat atau berkurangtergantung aktifitas aerobik

Membran ini mempunyaipermiabilitas yang sangat terbatasterhadap suatu zat.

Terdapat pula pada permukaansebelah dalam mengahdap matriksyaitu partikel elementer / respiratory assembly / inner membrane spheres. Partikel initerdiri dari kepala dan tangkai. Partikel ini tempat utamaberlangsungnya reaksi fosforilasioksidatif dan transpor elektron yang menghasilkan ATP.

Proses Respirasi lanjut DalamMatrik Mitokondria

RESPIRASI LANJUT PADA MITOKONDRIA

Tahapawal

Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5

1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran

Biogenesis Mitokondria

Ada dua teori pembentukan mitokondria

1. Teori “de novo” (mitokondria berasal dari

yang ada didalam sel itu sendiri

2. Teori Endosimbion dimana mitokondria

berasal dari RE atau membran plasma

Semiautonom pada mitokondria mitokondria

mempunyai DNA. Mampu melakukan

pembelahan diri sendiri.