Tubuh manusia terbuat dari triliunan unit hidup kecil yang disebut sel. Setiap sel tidak terlihat dengan mata telanjang, namun mereka semua mampu melakukan ratusan fungsi individu -- semua yang diperlukan tubuh untuk bertahan hidup dan tumbuh. Di antara peran lainnya, struktur kecil yang disebut mitokondria membantu mengubah energi yang tersimpan dalam karbohidrat menjadi bentuk yang dapat digunakan sel untuk menyelesaikan banyak fungsi tersebut.
Struktur Umum
Mitokondria adalah anggota dari sekelompok struktur di dalam sel yang disebut organel, yang dipisahkan dari bagian sel lainnya oleh membran fosfolipid. Selain itu, mitokondria adalah satu-satunya organel bermembran ganda. Membran bagian dalam yang terlipat memainkan peran kunci dalam produksi energi. Ruang antara dua membran disebut ruang antar membran, sedangkan area di dalam membran dalam disebut matriks.
Gen Mitokondria dan Divisi Terpisah
Dua fitur unik mitokondria lainnya adalah genom melingkar, benar-benar terpisah dari DNA linier yang ditemukan dalam nukleus, dan kemampuan untuk membelah secara independen dari sel sekitarnya. Sementara kromosom inti diwarisi secara merata dari kedua orang tua, DNA mitokondria hanya diwarisi dari ibu. Ketika sel membutuhkan lebih banyak energi, ia hanya dapat memberi sinyal pada mitokondria untuk membelah. Dengan kata lain, Anda akan berharap untuk menemukan lebih banyak organel ini di jaringan padat energi, seperti jantung dan otot lain, dan lebih sedikit di sel kulit atau neuron.
Produksi Energi dan Metabolisme Biomolekul
Mitokondria menampung beberapa jalur enzimatik - seperti beberapa langkah pertama dari siklus urea - tetapi sejauh ini yang paling penting adalah asam sitrat atau siklus Krebs. Enzim dalam jalur ini dapat ditemukan dalam matriks mitokondria, dan mereka bekerja secara berurutan untuk mengubah piruvat dari sitoplasma menjadi molekul karbon dioksida. Elektron berenergi tinggi dipindahkan dari rantai karbon ke rantai transpor elektron, sekelompok kompleks protein yang tertanam di membran dalam. Kompleks ini menggunakan elektron untuk memaksa atom hidrogen masuk ke ruang antarmembran; ketika atom berdifusi kembali ke dalam matriks, energi seluler diproduksi dalam bentuk adenosin trifosfat, atau ATP.
Apoptosis
Ruang antarmembran adalah rumah bagi senyawa penting yang disebut sitokrom c. Ketika komponen seluler rusak, atau ketika sel menerima sinyal lingkungan tertentu, mitokondria melepaskan sitokrom c ke dalam sitoplasma. Peristiwa ini memulai arus aktivitas enzimatik yang akhirnya mengarah pada pembongkaran sel secara terprogram dan teratur. Jalur ini disebut apoptosis, dan umumnya bukan hal yang buruk bagi organisme. Ini memberi organisme cara mudah untuk menghilangkan sel dan jaringan yang tidak lagi dibutuhkan atau yang sudah terlalu tua dan perlu didaur ulang.