Apa perbedaan DNA Mitokondria dan DNA inti (nukleus)

Mitokondria adalah pusat energi untuk kelangsungan sel. Mitokondria mempunyai tugas penting menyediakan energi kimia yang diperlukan untuk melaksanakan berbagai kegiatan selular. Berbeda dengan organel sel lainnya, mitokondria memiliki materi genetik sendiri yang karakteristiknya berbeda dengan materi genetik pada inti sel. Mitokondria, merupakan rantai DNA yang terletak di bagian sel yang bernama mitokondria.

DNA mitokondria (mtDNA) memiliki ciri-ciri yang berbeda dari DNA nukleus ditinjau dari ukuran, jumlah gen, dan bentuk. Di antaranya adalah memiliki laju mutasi yang lebih tinggi, yaitu sekitar 10-17 kali DNA inti.

Selain itu DNA mitokondria terdapat dalam jumlah banyak (lebih dari 1000 kopi) dalam tiap sel, sedangkan DNA inti hanya berjumlah dua kopi. DNA inti merupakan hasil rekombinasi DNA kedua orang tua sementara DNA mitokondria hanya diwariskan dari ibu (maternally inherited).

Besar genom pada DNA mitokondria relatif kecil apabila dibandingkan dengan genom DNA pada nukleus. Ukuran genom DNA mitokondria pada tiap tiap organisme sangatlah bervariasi. Pada manusia ukuran DNA mitokondria adalah 16,6 kb, sedangkan pada Drosophila melanogaster kurang lebih 18,4 kb. Pada khamir, ukuran genom relatif lebih besar yaitu 84 kb.

Jelaskan 4 tahapan proses Respirasi

Respirasi adalah proses pemecahan senyawa komplek (C6H12O6) menjadi energi dalam bentuk ATP oleh oksigen (O2). Respirasi merupakan suatu proses metebolisme terutama proses katabolisme ataupun lebih dimengertinya proses pembongkaran. dengan reaksi sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2 menghasilkan 6CO2 + 6H2O + 36 ATP proses respirasi terjadi mulai 4 tahap, yaitu

  1. Glikolisis: Glikolisis terjadi di sitoplasma. Glikolisis ini terbagi menjadi dua tahap yaitu yang memerlukan energi dan tidak memerlukan energi. Glikolisis mengubah glukosa menjadi 2 Asam Piruvat, 2NADH (Nicotinamide adenine dinucleotide H)dan 4 ATP(namun yang 2ATP digunakan untuk melakukan tahapan glikolisis yang memerlukan energi)sehingga tersisa 2ATP.
  2. Dekarbosilasi Oksidatif: Dekarbosilasi oksidatif asam piruvat(DOAP) merupakan proses bergabungnya asam piruvat dengan koenzim A membentuk Asetil koenzim A yang melepaskan 1 Molekul CO2. proses ini nterjadi antar membran matriks mitondria. Proses ini disebut juga sebagai proses persiapan untuk memasuki proses daur krebs. Dan pada saat proses inilah sebuah sel dikatakan dapat melakukan respirasi aerob (Membutuhkan oksigen) ataupun mengalami Respirasi Anaerob (tidak membutuhkan oksigen. Sehingga,apabila terjadi respirasi Aerob maka langsung akan melanjutkan ke pross selanjutnya yaitu siklus krebs, sedangkan saat sel mampu melakukaan respirasi Anaerob maka dari proses glikolisis langsung menuju proses fermentasi tanpa mengalami proses DOAP.
  3. Daur Krebs: Siklus krebs adalah salah satu rangkain berupa daur asam sitrat yang prosesnnya terjadi di bagian matriks mitokondria dan ini terjadi pada kondisi Aerob. Pada proses ini diolah hasil dari DOAP yang berupa 2 Asetil Ko.A menjadi 2 ATP 6NADH serta 2FADH2(Flavin Adenine dinucleotida H).
  4. Sistem Transpor Elektron: Pada proses telakhir ini akan dihasilkan 32 ATP. yang 32 ATP tersbut adalah hasil pengubahan energi yang berbentuk NADPH NADH FADH2 menjadi ATP, kenapa harus diubah ke ATP? bukankah sama-sama energi? yah, diubahnya energi-energi tersebut menjadi ATP dikarenakan hanyalah ATP yang dapat digunakan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas. dan proses ini terjadi pada membran dalam Mitokondria.

Peran organ dalam metabolisme energi

Sel hati (hepatosit) memiliki peran unik dalam metabolisme antara. Mereka memainkan peran penting dalam menyediakan homeostasis, sintesis berbagai molekul, metabolisme antara dan pengaturan penyimpanan dan pelepasan energi. Hati mengambil bagian dalam metabolisme semua nutrisi.

1) Hati dan metabolisme sakarida

Hati memainkan peran penting dalam jangka pendek (dalam beberapa jam) dan jangka panjang (dalam kisaran hari ke minggu) regulasi glikemik (yang disebut fungsi glukostatik hati). Ketika tingkat glukosa di vena portae meningkat setelah makan, hati memulai proses sintesis glikogen, yang menggunakan glukosa dari darah. Proses yang berlawanan terjadi selama berpuasa, ketika kadar glukosa darah menurun. Glukosa ditambahkan ke aliran darah melalui glikogenolisis (pemecahan glikogen yang tersimpan) atau glukoneogenesis (ketika penyimpanan glikogen habis). Degradasi fruktosa dan galaktosa juga terjadi di hati.

2) Hati dan metabolisme lipid

Beberapa jalur metabolisme lipid adalah unik untuk hati (seperti sintesis keton bodies), tetapi sebagian besar terjadi di jaringan lain juga (meskipun hati sering secara kuantitatif organ yang paling penting). Oksidasi asam lemak terjadi di sini dan mempercepat selama puasa ke titik di mana lebih banyak energi dihasilkan daripada kebutuhan hati. Dari asetil-CoA yang berlebihan, badan keton disintesis. Hati tidak dapat menggunakan tubuh keton dan melepaskannya ke dalam aliran darah, di mana mereka berfungsi sebagai sumber energi alternatif.

Hati juga memainkan peran penting dalam metabolisme lipoprotein. Ini mensintesis partikel VLDL, beberapa HDL, mengkonversi IDL ke LDL dan mendegradasi sisa-sisa chylomicron, HDL dan bagian LDL. Sintesis kolesterol terjadi di sini juga.

3) Hati dan metabolisme protein dan asam amino

Beberapa reaksi protein dan metabolisme asam amino hanya terjadi di hati (sintesis urea), sementara yang lain dapat dilakukan oleh jaringan lain juga (deaminasi asam amino dan transaminasi, sintesis).

Sintesis hati, dengan pengecualian imunoglobulin, semua protein plasmatic (mis. Albumin atau faktor koagulasi).

Organ lain

Ginjal

Proses berkonsentrasi urin dan pengangkutan zat yang terjadi di ginjal membutuhkan sejumlah besar energi. Itulah mengapa konsumsi ATP, terutama di korteks ginjal, tinggi. ATP diproduksi oleh metabolisme oksidatif glukosa, laktat, asam lemak dan asam amino.

Ginjal adalah, setelah hati, situs terpenting kedua glukoneogenesis (terutama selama puasa). Substrat utamanya adalah kerangka karbon dari asam amino (terutama glutamin). Amonia, produk dari reaksi ini, disekresi langsung ke urin, di mana ia bertindak sebagai penyangga.

Otot rangka

Otot skeletal aktif mengkonsumsi sejumlah besar energi. Regenerasi ATP terjadi melalui glikolisis aerobik dan anaerobik, degradasi asam lemak dan dari creatine fosfat juga.

Otot skeletal memainkan peran penting dalam metabolisme asam amino – terutama asam amino bercabang (valine, leucine, isoleucine). Kerangka karbon yang diperoleh dalam proses ini digunakan untuk mensintesis energi dan gugus amino berfungsi sebagai substrat untuk sintesis alanin, glutamin dan glutamat. Asam amino ini kemudian dilepaskan dalam jumlah yang relatif besar ke dalam aliran darah. Hati dapat menggunakan alanin yang dihasilkan oleh otot skeletal dalam regenerasi glukosa (siklus alanin).

Jaringan adiposa

Postprandially (setelah makan, ketika insulin memiliki efek dominan), jaringan adiposa berfungsi sebagai tempat penyimpanan untuk TAG. Ini menyimpan lipid yang diperoleh dari makanan dan yang disintesis di hati juga. Selama periode puasa (akibat efek glukagon) terjadi lipolisis – pemecahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol.

Otak

Glukosa adalah substrat energi utama untuk otak. Konsumsi sehari-hari adalah sekitar 120 g, tetapi selama adaptasi puasa (yang terjadi kira-kira setelah 3 minggu tanpa pasokan energi yang cukup), otak dapat menutupi hingga 50% dari kebutuhan energinya dari oksidasi badan keton.

Istilah dasar dari metabolisme energi

Metabolisme (dari metabolisme Yunani – perubahan) adalah serangkaian semua reaksi kimia yang terjadi dalam organisme. Mereka melibatkan transformasi nutrisi, dalam banyak kasus dikatalisasi dan diatur.

Reaksi metabolik sering digabungkan bersama untuk membentuk jalur metabolik, di mana satu zat diubah, melalui serangkaian reaksi, menjadi satu lagi. Proses ini menghasilkan berbagai zat antara, yang dapat bertindak sebagai substrat awal untuk jalur metabolisme lainnya.

Misalnya piruvat dapat dikonversi menjadi laktat, atau dapat membentuk asam amino alanin, berpartisipasi dalam pembentukan glukosa dalam proses glukoneogenesis atau dikonversi menjadi asetil-KoA dan bertindak sebagai sumber energi.

Kami menyebutnya interkonversi nutrisi dengan berbagai produk antara metabolisme perantara (atau menengah).

Reaksi metabolik secara umum dapat dibagi menjadi anabolik dan katabolik.

1) Reaksi anabolik

Reaksi anabolik bersifat sintetik; mereka membangun substansi yang lebih kompleks dari yang lebih sederhana. Mereka membutuhkan energi yang dikonsumsi selama reaksi – itulah sebabnya, mereka termasuk kelompok reaksi endergonic.

Reaksi anabolik dalam tubuh manusia diwakili oleh glukoneogenesis, sintesis glikogen, asam lemak, TAG (disebut lipogenesis), asam amino, protein, badan keton, urea atau zat lainnya.

2) Reaksi katabolik

Reaksi katabolik melibatkan pembelahan, degradasi atau dekomposisi zat kompleks menjadi yang lebih sederhana. Energi dilepaskan selama proses ini dan dapat digunakan untuk membentuk molekul makro.

Di antara reaksi katabolik paling penting yang terjadi di tubuh kita adalah glikolisis, glikogenolisis, lipolisis, beta-oksidasi, degradasi badan keton, protein atau asam amino.

Beberapa jalur metabolik memiliki karakter baik, reaksi anabolik dan katabolik, dan disebut amphibolic.

Contoh yang baik adalah siklus asam sitrat, yang melengkapi oksidasi kerangka karbon dari semua nutrisi (jalur katabolik), tetapi intermedietnya berfungsi sebagai substrat untuk jalur anabolik (alpha-ketoglutarat diubah menjadi glutamat; succinyl-CoA ke hem atau sitrat digunakan dalam sintesis asam lemak).

Sekelompok reaksi yang berfungsi untuk melengkapi produk antara ke jalur metabolisme lainnya disebut reaksi anaplerotik (gr. AnĂ¡ – ke atas dan plerotikos – untuk mengisi). Reaksi ini, misalnya, melengkapi siklus asam sitrat, terutama dengan oksal asetat (menggunakan glukosa, laktat atau asam amino glucogenic) dan alpha-ketoglutarat (dari glutamat).

Apa sumber energi Biomassa

Hal ini dikenal sebagai ‘Material Alam’. Tanaman habis banyak energi matahari untuk membuat makanan sendiri (fotosintesis). Mereka menyimpan makanan di tanaman dalam bentuk energi kimia. Sebagai tanaman mati, energi yang terperangkap dalam residu. energi yang terperangkap ini biasanya dikeluarkan oleh pembakaran dan dapat diubah menjadi energi biomassa.

Kayu adalah bahan bakar biomassa. Hal ini terbarukan. Selama kita terus menanam pohon baru untuk menggantikan mereka yang ditebang, kita akan selalu memiliki kayu untuk membakar. Sama seperti dengan bahan bakar fosil, energi yang tersimpan dalam bahan bakar biomassa datang berasal dari Matahari Itu adalah suatu sumber secara luas dimanfaatkan energi, mungkin karena biaya rendah dan sifat adat, yang menyumbang hampir 15% dari total pasokan energi dunia dan sebanyak 35% di negara berkembang, sebagian besar untuk memasak dan pemanas. (Lebih membaca di Bioenergi atau Biofuel di sini)

Bagaimana biomassa diubah menjadi energi?

Pembakaran:
Ini adalah cara yang sangat umum untuk mengkonversi bahan organik menjadi energi. Membakar barang-barang seperti kayu, limbah dan rilis materi tanaman lain yang tersimpan energi kimia dalam bentuk panas, yang dapat digunakan untuk mengubah poros untuk menghasilkan listrik. Mari kita lihat ilustrasi sederhana ini tentang bagaimana biomassa digunakan untuk menghasilkan listrik.

1. Energi dari matahari dipindahkan dan disimpan dalam tanaman. Ketika tanaman dipotong atau mati, serpihan kayu, jerami dan materi tanaman lainnya dikirim ke bunker

2. ini dibakar untuk memanaskan air dalam boiler untuk melepaskan energi panas (steam).

3. Energi / listrik dari uap diarahkan ke turbin dengan pipa

4. Uap ternyata sejumlah pisau di turbin dan generator, yang terbuat dari kumparan dan magnet.

5. medan magnet yang terisi menghasilkan listrik, yang dikirim ke rumah dengan kabel.

cara lain di mana bahan organik dapat diubah menjadi energi meliputi:

Penguraian:
Hal-hal yang bisa membusuk, seperti sampah, kotoran manusia dan hewan, hewan yang mati dan sejenisnya dapat dibiarkan membusuk, melepaskan gas yang disebut biogas (juga dikenal sebagai gas metana atau gas TPA). Metana dapat ditangkap oleh sebuah mesin yang disebut Microturbine dan diubah menjadi listrik. Kadang-kadang, kotoran hewan (kotoran) juga dapat dikonversi menjadi metana oleh mesin yang disebut ‘anaerobik Digester’

Fermentasi:
Etanol dapat diproduksi dari tanaman dengan banyak gula, seperti jagung dan tebu. Proses yang digunakan untuk memproduksi etanol disebut gasifikasi.