MITOKONDRIA

Mitokondria adalah organel sel yang berfungsi sebagai tempat respirasi sel makhluk hidup. Mitokondria mempunyai dua lapisan membran atau membran rangkap, yaitu membran luar dan membran dalam. Membrane luar permukaannya halus dan membran dalam berlekuk-lekuk. Pelekukan ini disebut Krista. Pada bagian Krista terdapat enzim untuk fosforilasi oksidatif dan system transport elektron, sedangkan enzim untuk siklus kerbs dan asam lemak terdapat dalam ruang matriks. Matriks mitokondria merupakan campuran kompleks enzim yang penting untuk sintesis molekul ATP, ribosom mitokondria, DNA mitokondria. Matriks ini mengisi bagian dalam mitokondria dalam bentuk cairan yang banyak mengandung enzim.

Gambar 1. Sel Mitokondria (Sumber: https://id.m.wikipedia.org/wiki/Berkas:Animal_mitochondrion_diagram_id.svg) 

Pada mitokondria terjadi 3 proses penting diantaranya yaitu derkaboksilasi oksidatif, siklus Krebs, dan transport elektron. Proses-proses ini merupakan bagian dari respirasi aerob. Proses respirasi aerob mengubah glukosa dalam sari makanan menjadi energi kimia dalam bentuk ATP. Berikut gambaran dari proses respirasi aerob yang terjadi di mitokondria :

Gambar 2. Proses respirasi aerob di dalam mitokondria

Berdasarkan gambar tersebut, proses respirasi aerob di mitokondria berawal dari pembentukan Asetil Co-A atau dekarboksilasi oksidatif, kemudian dilanjutkan dengan proses siklus Krebs dan yang terakhir yaitu siatem transport elektron. Berikut penjelasan dari masing-masing proses respirasi aerob di dalam mitokondria diantaranya yaitu :

1.   Dekarboksilasi Oksidatif

Dekarboksilasi oksidatif atau yang dikenal dengan pembentukan Asetil Co-A merupakan tahapan dimana asam piruvat yang berasal dari proses glikolisis dirubah menjadi Asetil Co-A dengan menghasilkan NADH dan melepaskan CO2. Reaksi dekarboksilasi oksidatif sebagai berikut:

Setelah asam piruvat memasuki mitokondria, asam piruvat dehidrogenase dengan melepaskan karbon dioksida. Pada proses ini juga, terjadi reduksi pada NADH+ menjadi NADH dengan mengambil H+ yang dilepaskan oleh asam piruvat. Asetyl group akan berikatan dengan koenzim A, sehingga terbentuklah Asetil Koenzim A (Asetil Co-A)

 

2.   Siklus Krebs

Siklus Krebs merupakan tahapan terakhir dalam proses metabolism energi dari glukosa. Siklus Krebs berfungsi menghasilkan energy dan berbagai senyawa antara yang akan dipakai untuk sintetis senyawa lainnya. Dari 2 Asetil Co-A yang masuk siklus akan menghasilkan 4CO2, ATP, 6 NADH dan 2FADH2. Skema siklus Krebs sebagai berikut :

Gambar 3. Siklus Krebs

 

3.   Sistem Transpor Elektron

Sistem transport elektron  juga dikenal sebagai proses fosforilasi oksidatif. Di dalam proses ini, NADH dan FADH2 yang mengandung elektron akan melepaskan elektron tersebut ke dalam akseptor utama yaitu oksigen. Pada akhir dari proses ini, akan terhasil 3 molekul ATP dari 1 molekul NADH dan 2 molekul ATP dihasilkan dari 1 molekul FADH2. Berikut gambaran sistem transport elektron di dalam mitokondria :

Gambar 4. Sistem transport elektron (Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Electron_transport_chain)

 

Sumber :

Setyoadi, Sus. 2004. Anatomi tumbuhan. Malang : Universitas Negeri Malang.

Lakitan, Benyamin.2012. Dasar-dasar fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Grafindo Persada