Pengertian Mitokandria

Mitokondria diyakini hasil evolusi dari anaerobik awal (nonoxygen-gunakan) sel eukariotik aerobik (oksigen memanfaatkan) bakteri, sehingga hubungan simbiosis antara dua organisme melanda.

Sel-sel eukariotik yang diterima ATP dalam pertukaran untuk memasok nutrisi ke bakteri menelan, dan bakteri yang disediakan ATP dan memungkinkan sel eukariotik untuk bertahan hidup dalam suasana oksigen meningkat hadir di awal sejarah Bumi.

Bukti untuk Asal bakteri

Asal bakteri organel ini terbukti dalam struktur mitokondria, metodenya reproduksi, dan genetika tersebut. Mitokondria umumnya oval memanjang ke dalam bentuk, seperti bakteri, dan sekitar 0,5-1 mikron diameter. Dua membran seperti yang hadir di banyak jenis bakteri mengelilingi mitokondria.

Mitokondria hewan memiliki sistem genetik luar biasa sederhana. Genom mitokondria manusia adalah melingkar asam deoksiribonukleat (DNA) Molekul (seperti kromosom bakteri) yang terdiri dari hanya 16.569 pasangan basa DNA encoding tiga puluh tujuh gen.

Genom mitokondria terlalu kecil untuk mengkodekan semua gen yang diperlukan untuk mitokondria berfungsi. Sebaliknya, sebagian besar gen yang diperlukan untuk fungsi mitokondria yang terkandung dalam genom nuklir.

Pada titik tertentu dalam evolusi, gen ini dipindahkan dari mitokondria ke inti dan terintegrasi ke dalam kromosom nuklir. Mekanisme yang transfer ini terjadi tidak diketahui.

Loading...

Mitokondria memiliki ribosom mereka sendiri dan mentransfer asam ribonukleat (tRNA) untuk membuat protein mitokondria-dikodekan dalam matriks mitokondria (cairan tertutup oleh membran).

Asal-usul bakteri ribosom yang paling jelas dalam urutan unik dari asam ribonukleat (RNA) dan protein yang terdiri itu. Ribosom mitokondria lebih seperti ribosom bakteri daripada mereka seperti ribosom sitoplasma dibuat dalam nukleus. Mesin-mesin mitokondria yang membuat protein dalam matriks mitokondria dan mereplikasi DNA mitokondria juga sensitif terhadap beberapa antibiotik yang menghambat pertumbuhan bakteri.

Sistem selular lainnya untuk sintesis protein dan replikasi DNA dalam inti tidak sensitif terhadap antibiotik tersebut, mendukung gagasan bahwa mitokondria memiliki asal mereka di nenek moyang bakteri.

Karena banyak komponen mitokondria tidak dikodekan oleh DNA organel, tetapi dengan DNA nuklir, mitokondria harus memiliki mekanisme untuk mengambil komponen mereka dari sitoplasma sekitarnya.

Protein mitokondria yang dikodekan oleh gen nuklir dan disintesis pada ribosom dalam sitoplasma diangkut ke dalam mitokondria dengan mesin khusus yang ditemukan dalam membran mitokondria. Mesin transportasi mengakui urutan unik asam amino yang ditemukan hanya dalam protein mitokondria.

Reproduksi

Selama pertumbuhan sel, isi sel sekitar dua kali lipat untuk memastikan bahwa kedua sel anak menerima set lengkap organel dan sitoplasma selain jumlah yang benar kromosom pada pembelahan sel.

Pertumbuhan dan pembagian mitokondria tidak terkait dengan siklus sel; sebaliknya, mitokondria DNA mereplikasi dan membagi terutama dalam menanggapi kebutuhan energi sel. Ketika penggunaan energi oleh sel tinggi, mitokondria tumbuh dan membelah. Bila penggunaan energi rendah, mitokondria dihancurkan atau menjadi tidak aktif.

Pada pembelahan sel, mitokondria didistribusikan ke sel anak lebih atau kurang secara acak oleh partisi dari sitoplasma ketika sel membelah. Mitokondria bagi dengan pembelahan biner mirip dengan bakteri gambar tiga dimensi dari mitokondria.
pembelahan sel. Tidak seperti bakteri, namun, mitokondria dapat juga menyatu dengan mitokondria lainnya.

Membran dan Matrix

Mitokondria adalah organel yang unik dalam bahwa mereka dikelilingi oleh dua membran, daripada membran tunggal yang mengelilingi organel non-nuklir lainnya dalam sel. Membran mitokondria luar benar-benar membungkus ruang internal yang besar disebut matriks.

Membran mitokondria bagian dalam sangat dilipat ke dalam struktur yang disebut krista, yang secara signifikan meningkatkan luas permukaan membran dalam. Ruang sempit antara membran dalam dan membran luar dikenal sebagai ruang antarmembran.

Membran luar mengandung sejumlah besar protein yang membentuk pori-pori atau saluran melalui membran yang memungkinkan molekul kecil untuk lewat dengan bebas antara ruang antarmembran dan sitoplasma.

Pori-pori ini membuat membran luar permeabel terhadap sebagian besar ion dan molekul kecil; Oleh karena itu, ruang antarmembran memiliki komposisi ionik sama dengan sitoplasma sekitarnya mitokondria.

Membran dalam, di sisi lain, relatif kedap air dan blok gerakan ion dan molekul kecil lainnya. Kedua membran mitokondria dalam dan luar mengandung protein transportasi khusus yang dapat memindahkan molekul besar atau ion di setiap oleh transpor aktif pasif.

Hanya mereka molekul besar yang memiliki transporter membran yang spesifik bisa masuk mitokondria. Hal ini memungkinkan mitokondria untuk menciptakan lingkungan biokimia yang unik dalam matriks untuk melaksanakan reaksi produksi energi.

Metabolisme Mitokondria

ATP adalah sumber utama energi bagi sebagian besar proses dalam sel, dan jumlah besar harus dibuat untuk sel berfungsi. Kebanyakan sel menggunakan gula sederhana, seperti glukosa, sebagai sumber energi utama mereka.

Metabolisme glukosa dimulai di sitoplasma dengan proses yang disebut glikolisis. Selama glikolisis, glukosa diproses dari gula 6 karbon menjadi dua molekul senyawa 3-karbon yang disebut piruvat. Namun, glikolisis merupakan proses yang tidak efisien, menghasilkan hanya dua molekul ATP untuk setiap molekul glukosa dimetabolisme.

The piruvat yang terbentuk dalam glikolisis dapat lebih dimetabolisme dalam mitokondria untuk mendapatkan tiga puluh molekul ATP dari molekul glukosa asli tunggal. Selain metabolisme piruvat, asam lemak yang berasal dari lemak makanan juga dapat digunakan oleh mitokondria untuk membuat ATP.

Siklus Krebs. Fungsi metabolisme mitokondria terjadi dalam matriks dan membran mitokondria bagian dalam. Matriks mengandung campuran sangat terkonsentrasi enzim dari Krebs, atau asam sitrat, siklus dan enzim untuk degradasi asam lemak.

Piruvat dan asam lemak dari sitoplasma secara aktif diangkut ke dalam matriks mitokondria oleh transporter membran khusus yang mencakup baik luar dan membran dalam. Di dalam matriks, baik piruvat dan asam lemak pertama dikonversi ke diaktifkan senyawa 2-karbon yang disebut asetil-Koenzim A yang merupakan titik awal dari siklus Krebs.

Enzim dari proses siklus Krebs yang asetil CoA, menghilangkan elektron berenergi tinggi yang akan digunakan sebagai sumber energi untuk menghasilkan ATP. Elektron berenergi tinggi dari siklus Krebs disimpan pada molekul pembawa khusus yang membawa elektron dari matriks pada membran mitokondria bagian dalam.

Pengertian Mitokandria
Pengertian Mitokandria

Transportasi Elektron Rantai. Elektron berenergi tinggi dari siklus Krebs dilewatkan ke serangkaian tiga kompleks protein besar yang terletak di membran mitokondria, yang dikenal sebagai rantai transpor elektron. Setiap kompleks terdiri dari beberapa protein yang diselenggarakan untuk membentuk jalur yang bergerak elektron melalui kompleks.

Elektron dari siklus Krebs memasuki rantai pada energi yang sangat tinggi dan secara bertahap menyerahkan sebagian energi mereka ketika mereka bergerak melalui rantai transpor elektron.

Energi dari elektron ini digunakan untuk memompa ion hidrogen melintasi membran mitokondria bagian dari matriks ke ruang antarmembran oleh transpor aktif. Hal ini menciptakan gradien kimia dan listrik melintasi membran dalam, menyimpan energi dalam banyak cara yang sama baterai tidak.

Elektron rendah energi yang muncul dari ujung rantai transpor elektron digabungkan dengan atom oksigen membentuk satu molekul air untuk setiap dua elektron yang melewati rantai. Karena kesamaan untuk respirasi oleh tubuh (menghirup oksigen dan menghembuskan napas karbon dioksida), siklus Krebs dan rantai transpor elektron bersama-sama kadang-kadang disebut sebagai respirasi sel.

CO 2 bahwa manusia menghembuskan adalah produk dari siklus Krebs, dan oksigen manusia menghirup digunakan sebagai akseptor elektron terakhir dalam rantai transpor elektron.

ATP Sintesis. Gradien elektrokimia dimanfaatkan untuk menghasilkan ATP oleh enzim dalam membran dalam yang disebut ATP synthase. Sebagai ion hidrogen mengalir kembali ke gradien konsentrasi mereka ke dalam matriks melalui synthase kompleks ATP, energi yang dilepaskan digunakan untuk menambahkan grup fosfat menjadi adenosin difosfat (ADP) untuk membuat adenosin trifosfat.

Karena tindakan rantai transpor elektron dan ATPase terkait erat, kombinasi dari dua disebut fosforilasi oksidatif sebagai. Bahkan, beberapa jenis mitokondria melepaskan pergerakan elektron melalui rantai transpor elektron dari sintesis ATP dengan bolak elektron kembali melintasi membran dalam.

Karena energi tidak digunakan untuk membuat ATP dapat dilepaskan sebagai energi panas. Mitokondria tersebut ditemukan di “lemak coklat” pada bayi dan hibernate hewan, dan merupakan sumber penting dari panas.

Pengertian Mitokandria
Pengertian Mitokandria

Dalam sel, mitokondria biasanya diposisikan dekat area penggunaan ATP tinggi seperti di dekat aparat kontraktil sel otot atau melilit ekor whiplike sperma. Posisi mitokondria dalam sel setidaknya sebagian karena keterikatan sitoskeleton mikrotubulus. Sitoskeleton adalah perancah yang sangat dinamis dalam sitoplasma, terus berkembang dan mencabut.

Seperti tumbuh dan memendek, itu menyeret sepanjang organel terpasang seperti mitokondria. Penghancuran mikrotubulus dengan obat tertentu menyebabkan pengaturan teratur dari mitokondria yang dikembalikan bila sitoskeleton diperbolehkan untuk reformasi.

Sifat Turunan

Gen mitokondria tidak diwarisi oleh mekanisme yang sama seperti gen nuklir. Pada pembuahan telur oleh sperma, inti sel telur dan inti sperma masing-masing memberikan kontribusi sama untuk susunan genetik inti zigot. Namun, semua mitokondria, dan karena itu semua gen mitokondria, yang berkontribusi pada zigot oleh telur.

Pada pembuahan telur, satu sperma memasuki sel telur bersama dengan mitokondria yang menggunakan untuk menyediakan energi yang dibutuhkan untuk perilaku renang. Namun, mitokondria yang disediakan oleh sperma ditargetkan untuk kehancuran segera setelah masuk ke dalam telur.

Telur sendiri mengandung relatif sedikit mitokondria, tetapi mitokondria ini yang bertahan dan membagi untuk mengisi sel-sel organisme dewasa. Jenis warisan disebut warisan ibu dan umum bagi mitokondria semua hewan. Karena mitokondria diwariskan dari ibu saja, urutan DNA mitokondria kadang-kadang digunakan untuk melacak silsilah keluarga.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *