mitokondri

Mitokondri adalah organel yang terdapat dalam hampir semua sel eukariotik. Dalam sel hewan dan tumbuhan, mitokondri berperan utama sebagai wadah produksi energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) melalui proses respirasi seluler. Selain itu, struktur ini terlibat dalam regulasi metabolisme, diferensiasi sel, dan kematian sel terprogram (apoptosis).

Mitokondri bersifat berdua membran: membran luar yang relatif permeabel terhadap ion dan molekul kecil, dan membran dalam yang membentuk lipatan-lipatan disebut cristae untuk meningkatkan luas permukaan. Di dalamnya terdapat matriks berisi enzim-enzim TCA (siklus asam trikarboksilat), koenzim, DNA mitokondria, dan ribosom mitokondria.

Fungsi utama mitokondri adalah respirasi seluler. Proses dimulai dengan glikolisis di sitosol menghasilkan piruvat, yang diangkut ke dalam mitokondria untuk dioksidasi menjadi asetil-KoA. Dalam matriks, siklus asam sitrat menghasilkan NADH dan FADH2, yang kemudian menyumbangkan elektron ke rantai transpor elektron pada membran dalam. Pergerakan elektron memompa proton ke ruang antarmembran, membentuk gradien proton yang menggerakkan sintase ATP untuk menghasilkan ATP. Selain oksidatif fosforilasi, mitokondria juga terlibat dalam regulasi kalsium dan pembentukan panas pada jaringan adiposa brown melalui protein pembuka termogenik (UCP1).

Genetika mitokondria berbeda karena mtDNA yang melingkar mengkode sejumlah protein inti respirasi. Mitos dianggap memiliki ribosom sendiri dan mampu memproduksi sebagian protein yang diperlukan secara langsung di dalam organel. Penurunan mtDNA bersifat maternalan secara umum di banyak spesies, sehingga pola pewarisan mitokondria mengikuti garis keturunan dari ibu.

Mitokondri juga dinamis: mereka dapat membelah (fission) dan menyatu (fusion) untuk memperbaiki diri serta menjaga kualitas, sebuah proses yang melibatkan mitophagy untuk menghapus organel yang rusak.

Mutasi pada gen mitokondria dapat menyebabkan penyakit mitokondria, dengan gejala beragam mulai dari gangguan otak dan mata hingga kelainan otot. Contoh penyakit akibat mutasi mtDNA meliputi Leber hereditary optic neuropathy dan sindrom MELAS. Peran mitokondria dalam penuaan, metabolic disorders, dan respons terhadap stres selanjutnya juga menjadi fokus penelitian.