Fungsi Mitokondria – Sejarah, Fungsi, Gambar, Struktur, Matriks

Fungsi Mitokondria – Halo para pengguna mularumus.com, pada pembahasan kali ini penulis akan memberikan ulasan tentang Mitokondria yang terkandung di dalamnya sel tumbuhan atau sel hewan, dimana penjelasan ulasan kali ini tidak hanya membahas tentang fungsi mitokondria saja melainkan menyangkut hal-hal yang berkaitan dengannya, mulai dari sejarah hingga struktur mitokondria tersebut. Untuk itu, baca selengkapnya di bawah ini.

Sejarah Mitokondria

Pertama kali “Mitokondria” diamati dan diisolasi dari sel pada tahun 1850 oleh Kollicker berdasarkan pengamatannya terhadap jaringan otot lurik serangga.

Kollicker menemukan adanya butiran dengan struktur independen dan tidak berhubungan langsung dengan struktur internal sel.

Kemudian pada tahun 1890, Altmann mengidentifikasi butiran tersebut dan memberinya nama bioblas. Istilah ini digantikan dengan kata mitokondria dalam bahasa Yunani, dari kata “mito” yang berarti benang dan “chondrion” yang berarti butiran. Pasalnya penampakan butiran tersebut menyerupai benang jika diamati menggunakan mikroskop cahaya.

Pada tahun 1900, Michaelis menunjukkan bahwa reaksi oksidatif terjadi di mitokondria.

Pada tahun 1911, Warburg menemukan bahwa mitokondria mengandung enzim yang mengkatalisis reaksi oksidatif sel. Dan Kingsbury mendukung bahwa mitokondria adalah tempat spesifik untuk reaksi oksidasi.

Pada tahun 1930, Sir Hans Krebs menjelaskan beberapa reaksi siklus asam trikarboksilat dan siklus Krebs.

Kemudian pada tahun 1950, Lehninger, Green, Kennedy, dan Hogeboom dan lainnya dengan jelas menunjukkan reaksi seperti oksidasi asam lemak, fosforilasi oksidatif dan sifat mitokondria lainnya (Sheeler dan Bianchii, 1983).

Baca Juga: Fungsi Tulang Pergelangan Tangan

Memahami Mitokondria

Mitokondria sendiri merupakan organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel pada makhluk hidup.

Selain itu, terdapat fungsi seluler lainnya, mulai dari: metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidin, homeostasis kalsium, transduksi sinyal seluler dan juga sebagai penghasil energi.

Namun dalam hal ini fungsi utama mitokondria adalah respirasi sel. Selain itu, masih terdapat fungsi lain dari mitokondria, seperti memiliki sistem genetik tersendiri dibandingkan dengan sistem genetik inti, baik pada hewan, tumbuhan, maupun makhluk hidup lainnya.

Struktur mitokondria memiliki dua lapisan membran yang terdiri dari: lapisan membran luar dan lapisan membran dalam.

Bagian-bagian di dalam mitokondria penting untuk menjalankan cara kerja mitokondria itu sendiri. Sel yang memiliki banyak mitokondria terdapat pada jantung, hati, dan otot.

Dalam hal ribosom dan rRNA mitokondria, ia lebih mirip dengan bakteri daripada yang dikodekan oleh inti sel eukariotik. Tahapan respirasi pada hewan dan tumbuhan juga melalui jalur yang sama yang disebut siklus Krebs.

Fungsi Mitokondria

Setelah mengetahui penjelasan di atas, berikut fungsi mitokondria bagi sel manusia, sel tumbuhan, dan sel hewan:

1. Tempat terjadinya respirasi sel

Fungsi utama mitokondria adalah respirasi sel. Respirasi seluler adalah proses kimia 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.

2. Menghasilkan energi dalam bentuk ATP

Fungsi mitokondria adalah menghasilkan energi, makanan yang dikonsumsi akan dipecah menjadi molekul seperti karbohidrat atau lemak kemudian dikirim ke mitokondria, dimana molekul ATP akan diproduksi melalui proses fosforilasi oksidatif.

3. Mempertahankan konsentrasi ion kalsium

Selain fungsi lainnya, mitokondria juga penting untuk menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dan cukup di berbagai kompartemen sel. Mitokondria ini membantu sel dengan berfungsi sebagai tangki penyimpanan yang dapat menyimpan ion kalsium.

4. Membangun bagian darah dan hormon

Mitokondria juga memiliki peran dan fungsi lain yaitu dalam membangun bagian tertentu dalam darah dan hormon. Contoh bagian yang dapat dibangun mitokondria antara lain darah atau hormon seperti testosteron dan estrogen.

5. Mendetoksifikasi Amonia

Fungsi mitokondria juga penting untuk detoksifikasi amonia. Hal ini dilakukan karena adanya enzim yang terdapat pada mitokondria pada sel hati. Enzim ini kemudian melakukan tugasnya mendetoksifikasi amonia.

Baca Juga: Fungsi Retikulum Endoplasma

6. Melakukan Proses Apoptosis

Mitokondria juga berperan dalam proses kematian sel terprogram, artinya sel-sel yang tidak diinginkan yang jumlahnya terlalu banyak akan dipangkas selama perkembangan organisme, dimana proses ini disebut dengan proses apoptosis.

7. Pantau pertumbuhan sel

Fungsi mitokondria penting dalam pertumbuhan sel. Dalam kaitannya dengan sel, mitokondria berfungsi memantau pertumbuhan dan perkembangan sel, selain itu mitokondria juga berperan dalam memantau diferensiasi sel.

Fungsi Umum

Setelah mengetahui fungsi khusus di atas, berikut fungsi umumnya:

• Fungsi mitokondria yang sangat penting adalah menghasilkan energi.
  Makanan yang dikonsumsi akan dipecah menjadi molekul-molekul sederhana, misalnya: karbohidrat, lemak, dan sebagainya. Kemudian akan segera dikirim ke mitokondria untuk diproses lebih lanjut sehingga menghasilkan molekul bermuatan, yang akan bergabung dengan oksigen dan menghasilkan molekul ATP. Semua aktivitas proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif.
• Mitokondria mempunyai peran yang sangat penting dalam menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dan cukup di berbagai kompartemen sel. Mitokondria dapat membantu sel mencapai tujuan ini dengan berfungsi sebagai tangki penyimpanan yang dapat menyimpan ion kalsium.
• Berperan dalam membangun bagian-bagian tertentu mulai dari darah dan hormon, seperti: testosteron dan estrogen.
• Enzim dalam sel hati yang mengandung mitokondria dapat mendetoksifikasi amonia.
• Mitokondria juga berperan dalam proses kematian sel terprogram, yaitu sel-sel yang tidak diinginkan yang jumlahnya terlalu banyak dan akan dipangkas selama proses perkembangan organisme, proses ini disebut dengan istilah apoptosis. Kematian sel yang tidak normal disebabkan oleh tidak berfungsinya mitokondria sehingga akan berdampak pada fungsi organ.

Struktur Mitokondria

Tahukah Anda bagaimana struktur mitokondria? Dan terdiri dari apa? Ya, struktur mitokondria terdiri dari membran luar, membran dalam, ruang antar membran, serta matriks yang terletak di bagian dalam membran, ribosom, krista, oksisom, inklusi dan DNA mitokondria.

Mitokondria sendiri banyak terdapat pada sel yang memiliki aktivitas metabolisme tinggi dan membutuhkan ATP dalam jumlah besar, seperti sel otot jantung.

Dimana jumlah dan bentuk mitokondria dapat berbeda-beda pada setiap sel didalamnya, berbentuk seperti elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5-1,0 µm. Berikut penjelasan mengenai struktur mitokondria yang terdiri dari:

1. Ribosom

Organel sel yang dibangun di dalam nukleolus berfungsi sebagai tempat sintesis protein di sitoplasma yang terdiri dari rRNA dan molekul protein, yang akan membentuk 2 bentuk subunit.

Baca Juga: Fungsi Ribosom

2. Membran Luar

Sekarang membran luar ini terdiri dari protein dan lipid dalam proporsi yang sama dan mengandung protein porin, membuat membran tersebut dapat ditembus oleh molekul kecil berukuran 6000 Dalton.

Selain itu, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram negatif. Selain itu, pada membran luar terdapat enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses pengangkutan lipid ke matriks untuk mengalami oksidasi β dan kemudian menghasilkan Asetil KoA.

3. Membran Dalam

Membran dalam kurang permeabel dibandingkan membran luar, yang terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP.

Membran ini mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP dalam matriks mitokondria, dan protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melalui membran bagian dalam.

4. Krista

Lipatan membran bagian dalam mitokondria yang merupakan tempat rantai transpor elektron dan enzim yang mengkatalisis sintesis ATP.

Pada struktur krista ini, luas permukaan membran bagian dalam bertambah sehingga meningkatkan kemampuannya dalam menghasilkan ATP.

Di sepanjang krista terdapat protein sitokrom yang berperan sebagai oksidator rantai dan reduktor sehingga melepaskan energi secara bertahap untuk membentuk ATP.

5. Ruang Antarmembran

Ruang antar membran berada di antara membran luar dan membran dalam. Ruang antar anggota merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, misalnya: siklus krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi oksidasi β asam lemak.

6. Matriks

Matriks mitokondria mengandung cairan seperti gel yang ditutupi oleh membran bagian dalam yang mengandung sejumlah enzim siklus Krebs, garam dan air. Ini juga mengandung materi genetik, yang dikenal sebagai DNA mitokondria atau mtDNA, ribosom, ATP, ADP, fosfat anorganik dan ion seperti magnesium, kalsium dan kalium.

7. DNA mitokondria

DNA mitokondria memiliki ciri khusus dari DNA inti berdasarkan ukuran, jumlah gen, dan bentuk. Diantaranya adalah memiliki tingkat mutasi yang lebih tinggi, sekitar 10-17 kali lipat dari DNA inti.

Selain itu, DNA mitokondria ditemukan dalam jumlah besar, yaitu bisa lebih dari 1000 salinan dalam setiap sel, sedangkan DNA inti hanya memiliki dua salinan.

Karena DNA inti merupakan hasil rekombinasi DNA kedua orang tuanya, sedangkan DNA mitokondria hanya diwariskan dari ibu atau diwariskan secara ibu.

Ukuran genom DNA mitokondria relatif kecil dibandingkan genom DNA di dalam nukleus. Ukuran genom DNA mitokondria pada setiap organisme sangat bervariasi.

Berbeda dengan DNA inti yang berbentuk linier, mtDNA berbentuk lingkaran. Kebanyakan mtDNA membawa gen yang berfungsi dalam proses respirasi sel.

Nah jika anda para pelajar khususnya kelas 5 Sekolah Dasar (SD) yang masih bingung mengenai fungsi mitokondria pada artikel dan lain-lain, maka makalah mitokondria ini cukup mewakili jawabannya bagi anda semua.

Demikianlah pembahasan artikel fungsi mitokondria, semoga bermanfaat dan menjadi pengetahuan baru bagi pembaca.