Pernahkah kamu mendengar istilah mitokondria? Istilah yang satu ini memang seringkali muncul ketika membahas tentang sel dalam mata pelajaran Biologi. Mitokondria merupakan organel dengan fungsi sebagai tempat terjadinya respirasi seluler yang menghasilkan energi adenosine trifosfat (ATP). Oleh karena itu, mitokondria disebut sebagai organel “pembangkit tenaga sel”.
Mitokondria memiliki ukuran sekitar 0,2-5µm dan berbentuk bulat atau batang, serta terbungkus oleh membran ganda. Dimana membran bagian dalam dari sebuah mitokondria terlipat-lipat ke dalam. Bagian lipatan ini disebut dengan krista, yang akan menambah luas permukaan membran bagian dalam sehingga dapat menyediakan daerah yang lebih luas untuk reaksi metabolisme.
Struktur Mitokondria
Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memiliki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung. Jumlah dan bentuknya pun bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan struktur terdiri dari empat bagian utama, yaitu membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran.
- Membran luar
Bagian ini terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeable terhadap molekul kecil. Selain itu, membran luar mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transport lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan asetil-KoA.
- Membran dalam
Bagian ini kurang permeable dibandingkan membran luar yang terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP.
Baca juga: Apa Itu Gametogenesis?
Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transport yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.
- Ruang antar membran
Bagian yang terletak di antara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak.
- Matriks mitokondria
Bagian ini juga memiliki materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitokondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat anorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium, dan kalium.
Fungsi Mitokondria
Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik atau yang memproduksi energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di mitokondria ketika piruvat di transport dan dioksidasi oleh O2 menjadi CO2 dan air.
Energi yang dihasilkan tersebut sangat efisien, yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksida, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP.
Adapun proses pembentukan ATP melibatkan proses transport elektron dengan bantuan empat kompleks enzim yang terdiri dari kompleks I (NADH dehydrogenase), kompleks II (suksinat dehydrogenase), kompleks III (koenzim Q – sitokrom C reductase), kompleks IV (sitokrom oksidase), dan juga dengan bantuan FoF1 ATP Sintase dan Adenine Nucleotide Translocator (ANT).
