Mitokondria adalah organel yang terdapat pada sitoplasma sel eukariotik. Setiap makhluk hidup perlu melakukan respirasi agar dapat tetap bertahan hidup. Oksigen yang dihirup akan disebar ke seluruh bagian tubuh agar semua organ dapat bekerja secara normal. Mitokondria merupakan organel sel yang bertanggung jawab atas respirasi sel.
Struktur Mitokondria
- Membran Luar : Membran ini tersusun atas fosfolipid bilayer yang bersifat semi permeable dan mengandung protein porin. Lapisan ini dapat dilewati (permeable) oleh ion-ion, ATP (Adenosina trifosfat), ADP (Adenosina difosfat), dan molekul-molekul nutrisi.
- Membran Dalam : Merupakan membran kompleks tapi permeable yang terbentuk dari molekul-molekul kompleks transpor elektron, kompleks ATP sintase, dan transport protein.
- Krista : Krista adalah lipatan yang terdapat di membran dalam mitokondria. Krista membantu perluasan struktur membran dalam sel ketika dibutuhkan ruang untuk lebih banyak molekul-molekul DNA mitokondria.
- Ruang Antar Membran : Merupakan ruang yang terdapat di antara membran luar dan membran dalam. Ruang antar membran bertanggung jawab atas fosforilasi oksidatif.
- Matriks : Matriks berisi molekul-molekul DNA (bertanggung jawab atas respirasi sel), enzim-enzim (bertanggung jawab atas siklus reaksi asam sitrat), gas-gas terlarut (seperti oksigen & karbon dioksida), dan air.
Fungsi-Fungsi Mitokondria
Tentunya 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-molekul ATP. Molekul-molekul ATP ini dihasilkan oleh organel ini sendiri. Seluruh proses respirasi aerob sel terdiri atas 3 langkah sebagai berikut:
- Glikolisis
Istilah ini sendiri memiliki arti "pemecahan glukosa". Glikolisis merupakan tahap pertama dari respirasi sel. Glukosa memiliki enam atom karbon. Enzim-enzim pada sitosol mengoksidasi molekul glukosa menjadi dua molekul yang masing-masing memiliki tiga atom karbon. Glikolisis menghasilkan dua molekul ATP, dua molekul asam piruvat, dan dua molekul NADH (Nikotinamida adenina dinukleotida). - Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat)
Sebelum siklus krebs dimulai dilakukan dekarboksilasi oksidatif, molekul-molekul asam piruvat yang dihasilkan dari glikolisis diubah menjadi Koenzim-A asetil untuk digunakan dalam siklus krebs. Siklus krebs kemudian mengoksidasi asetil-KoA menjadi karbon dioksida, proses ini juga menghasilkan 3 molekul NADH dan 1 molekul FADH₂. - Transpor Elektron
Rantai transpor elektron terdiri atas serangkaian pembawa elektron yang dihasilkan pada membran mitokondria dari siklus krebs (NADH & FADH₂). Molekul-molekul ATP dihasilkan dari reaksi redoks NADH & FADH₂. Sel eukariotik menghasilkan sekitar 36 ATP setelah melakukan respirasi sel.
Mitokondria juga memiliki fungsi-fungsi lain seperti:
- Pensinyalan sel untuk neuron-neuron
- Mengelola apoptosis
- Mengendalikan siklus sel
- Mengawasi diferensiasi, pertumbuhan, dan perkembangan sel
