Filed Under : by Unknown
Struktur dan Fungsi Mitokondria
Mitokondria adalah salah satu dari beberapa bagian yang terdapat di dalam sel atau yang biasa disebut sebagai organel sel. Mitokondria dalam sebuah sel memiliki jumlah yang bervariasi tergantung pada kebutuhan energi pada sel tersebut. Pada beberapa jenis sel, mitokondria memiliki susunan yang kompak yaitu pada bagian yang paling banyak membutuhkan energi. Sebagai salah satu contoh, mitokondria ada pada tubuh manusia yang terletak diantara unit-unit kontraktil pada sel otot jantung. Mitokondria berbentuk seperti batang atau cenderung oval, memiliki ukuran yang besar seperti bakteri. Mitokondria memiliki dua lapisan, yaitu lapisan luar dan lapisan dalam. Lapisan luar bersifat halus dan mengelilingi mitokondria. Sedangkan lapisan dalamnya berbentuk lipatan-lipatan yang disebut krista. Ada bukti yang menyebutkan bahwa mitokondria merupakan turunan dari bakteri yang menginvansi dan kemudian ditelan oleh sel primitif. Hal itu terjadi akibat adanya hubungan simbiotik antara mitokondria dan bakteri, sehingga menyebabkan mitokondria berkembang dan menjadi organel permanen.
Fungsi mitokondria mengambil energi dari zat-zat gizi dalam makanan dan mengubahnya menjadi suatu bentuk yang dapat digunakan untuk menjalankan aktivitas sel. Sehingga mitokondria disebut juga dengan “organel energi”. Pada mitokondria terdapat lipatan-lipatan yang mengarah ke dalam dan menonjol ke rongga dalam yang disebut krista. Krista diisi oleh cairan yang berbentuk gel yang dinamakan matriks. Selain itu krista juga ditempeli oleh protein-protein transportasi elektron yang bertanggung jawab untuk mengubah sebagian besar energi yang terkandung dalam makanan menjadi bentuk yang dapat digunakan. Sedangkan cairan gel di dalam krista atau yang disebut matriks. Matriks merupakan cairan yang mengandung campuran pekat ratusan enzim berbeda yang memiliki fungsi untuk mempersiapkan molekul-molekul nutrien untuk pengambilan akhir energi yang dapat digunakan oleh protein-protein yang terdapat di krista.
Struktur dan Fungsi Lisosom,
Peroksisom, dan Sitoskeleton
A. Lisosom
Lisosom adalah organel yang termasuk dalam sistem endomembran, produk atau hasil ER kasar dan Golgi aparatus. Lisosom merupakan kantung terikat membran yang berisi enzim hidrolitik yang digunakan untuk mencerna makromolekul. Nama lisosom berasal dari dua kata Latin yang berarti badan pemecahan. Terdapat enzim lisosom yang dapat menghidrolisis protein, polisakarida, lemak, dan asam nukleat. Enzim-enzim tersebut bekerja sangat baik pada keadaan asam kira-kira pada ph 5.
Struktur Lisosom
1. Membran lisosom
Membran lisosom sebagai suatu kompartemen di mana enzim pencernaan disimpan secara aman terpisah dari bagian sitoplasma yang lain. Untuk menyediakan pH asam bagi enzim hidrolitik, membran lisosom mempunyai pompa H+ yang menggunakan energi dari hidrolisis ATP. Membran lisosom juga sangat terglikosilasi yang dikenal denganlysosomal-associated membrane proteins (LAMP). Sampai saat ini sudah terdeteksi LAMP-1, LAMP-2, dan CD63/LAMP-3. LAMP berguna sebagai reseptor penerimaan kantong vesikel pada lisosom.
2. Enzim Hidrolitik
Enzim hidrolitik dibuat pada retikulum endoplasma, yang mengalami
pemaketan di badan Golgi dan kemudian ke endosom lanjut yang nantinya akan menjadi lisosom. Untuk prosesnya ini, enzim ini mempunyai molekul penanda unik, yaitu manosa 6-fosfat (M6P) yang berikatan dengan oligosakarida terikat-N.
Fungsi Lisosom
Fungsi utama lisosom adalah berperan dalam pencernaan intrasel. Fungsi lisosom ada 3 yaitu endositosis, fagositosis, dan autofagi.
1. Endositosis
Endositosis ialah pemasukan makromolekul dari luar ke dalam sel melalui mekanisme endositosis, yang kemudian materi-materi ini akan dibawa ke vesikel kecil dan tidak beraturan, yang disebut endosom awal. Beberapa materi tersebut dipilah, ada yang digunakan kembali (dibuang ke sitoplasma), yang tidak dibawa ke endosom lanjut. Di endosom lanjut, materi tersebut bertemu pertama kali dengan enzim hidrolitik. Di dalam endosom awal, pH sekitar 6. Terjadi penurunan pH (5) pada endosom lanjut sehingga terjadi pematangan dan membentuk lisosom.
2. Fagositosis
Fagositosis merupakan proses pemasukan partikel berukuran besar dan mikroorganisme seperti bakteri dan virus ke dalam sel. Pertama, membran akan membungkus partikel atau mikroorganisme dan membentuk fagosom. Kemudian, fagosom akan berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (endosom lanjut).
3. Autofagi
Proses autofagi untuk pembuangan dan degradasi bagian sel sendiri, organel yang tidak berfungsi lagi. Bagian dari retikulum endoplasma kasar menyelubungi organel dan membentuk autofagosom. Lalu autofagosom berfusi dengan enzim hidrolitik dari trans Golgi dan berkembang menjadi lisosom (atau endosom lanjut). Proses ini berguna pada sel hati, transformasi berudu menjadi katak, dan embrio manusia.
Fungsi lain:
· Lisosom memiliki beberapa tipe fungsi pencernaan. Lisosom bergabung dengan vakuola makanan, sehingga makanan dapat dicerna enzim yang dimiliki lisosom menjadi molekul-molekul kecil. Molekul kecil hasilnya meninggalkan lisosom dan digunakan lagi oleh sel.
· Lisosom juga menghancurkan bakteri yang membahayakan. Sel darah putih kita memasukkan bakteri ke dalam vakuola untuk mencernakan dinding sel bakteri.
· Lisosom juga berfungsi penting pada perkembangan embrio. Contohnya, enzim lisosom menghancurkan sel-sel selaput yang menghubungkan antara jari-jari pada tahapan perkembangan awal manusia. Lisosom yang abnormal menyebabkan penyakit yang fatal atau menyebabkan kematian.
B. Peroksisom
Peroksisom (bahasa Inggris: peroxysome) adalah ruangan metabolisme (organel) yang terbungkus oleh membran tunggal dari lipid dwilapis yang mengandung protein pencerap (reseptor). Peroksisom tidak memiliki genom dan mengandung sekitar 50 enzim, seperti katalase dan ureat oksidase yang mengkristal di pusatnya. Peroksisom ditemukan pada semua sel eukariota. Peroksisom mengandung enzim yang mentransfer hydrogen peroksida (H2O2) sebagai produk samping.
Peroksisom sel hewan dan Tumbuhan
Pada tumbuhan terdapat dua macam peroksisom sedangkan pada hewan terdapat satu macam peroksisom. Salah satu fungsi penting biosintetik dari peroksisom hewan adalah untuk mengkatalisis reaksi pertama dari pembentukan plasmalogen. Plasmalogen merupakan jenis phospolipid terbanyak pada myelin. Kekurangan plasmalogen ini menyebabkan myelin pada sel saraf menjadi abnormal, karena itulah kerusakan peroksisom berujung pada kerusakan saraf.
Peroksisom juga sangat penting dalam tumbuhan. Terdapat dua jenis peroksisom sudah yang diteliti secara ekstensif. Tipe pertama terdapat pada daun, yang berfungsi untuk mengkatalisis produk sampingan dari reaksi pengikatan CO2 pada karbohidrat, yang disebut fotorespirasi. Reaksi ini disebut fotorespirasi karena menggunakan O2 dan melepaskan CO2.
Tipe peroksisom lainnya, terdapat dalam biji yang sedang berkecambah. Peroksisom khusus yang disebut glioksisom ditemukan dalam jaringan penyimpan lemak biji tumbuhan. Mengandung enzim yang mengawali pengubahan asam lemak menjadi gula, digunakan biji yang sedang tumbuh sebagai sumber energy dan sumber karbon sampai tumbuhan tersebut bisa menghasilkan gula sendiri melalui proses fotosintesis.
Fungsi Peroksisom
Beberapa peroksisom menggunakan oksigen untuk memecah asam lemak dan diangkut ke mitokondria sebagai bahan bakar respirasi seluler.
Dalam hati peroksisom menawarkan racun alkohol dan senyawa beracun lainnya, dengan mentransfer hydrogen dari racun ke oksigen. H2O2 yang dihasilkan juga berbahaya kemudian diubah menjadi air oleh enzim di peroksisom.
Peroksisom tumbuh dengan menggabungkan lipid dan protein dalam sitosol, berkembang dengan membelah diri menjadi dua sampai ukuran tertentu.
C. Sitoskeleton
Awalnya organel sel eukariotik mengambang di sitosol. Tetapi penyempurnaan membuktikan adanya sitoskeleton. Sitoskeleton berperan dalam pengaturan aktivitas dan struktur sel.
Fungsinya memberikan dorongan mekanis dan mempertahankan bentuk sel. Ini sangat penting untuk sel hewan yang tidak memiliki dinding sel.
Sitoskeleton juga ikut berperan dalam motilitas (gerak). Motilitas biasanya membutuhkan interaksi antara sitoskeleton dengan protein (molekul motor). Molekul motor sitoskeleton menggoyangkan flagel dan silia sehingga otot berkontraksi
Sitoskeleton atau rangka sel tersusun atas tiga jenis serabut yang berbeda, yaitu: mikrofilamen, mikrotubulus, dan filamen antara.
1. Mikrofilamen atau filamen aktin
Sekitar 6 nm diameter, filamen jenis ini terdiri dari dua rantai terjalin dan tipis. Mikrofilamen yang paling terkonsentrasi tepat di bawah membran sel , dan bertanggung jawab untuk melawan ketegangan dan mempertahankan bentuk sel, membentuk tonjolan cytoplasmatic (seperti pseudopodia dan mikrovili – meskipun ini dengan mekanisme yang berbeda), dan partisipasi dalam beberapa sel-sel atau sambungan sel-ke-matriks. Dalam kaitannya dengan peran ini terakhir, mikrofilamen penting untuk transduksi . Mereka juga penting untuk sitokinesis (khusus, pembentukan alur belahan dada ) dan, bersama dengan myosin , kontraksi otot . aktin /myosin interaksi juga membantu menghasilkan sitoplasma streaming dalam sel yang paling.
2. Mikrotubulus
Mikrotubulus adalah silinder berongga sekitar 23 nm dan berbentuk benang silindris, kaku, berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai “rangka sel”. Contoh organel ini antara lain benang-benang gelembung pembelahan. Mikrotubulus tersusun atas bola-bola molekul yang disebut tubulin. Selain itu mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, flagela dan silia.
Sentriol berbentuk silindris dan disusun oleh mikrotubulus yang sangat teratur. Pada saat membelah, sentriol akan membentuk benang-benang gelendong inti. Silia dan flagella merupakan tonjolan yang dapat bergerak bebas dan dijulurkan.
Dalam sembilan set triplet (berbentuk bintang), mereka membentuk sentriol , dan di sembilan doublet berorientasi sekitar dua mikrotubulus tambahan (roda berbentuk) mereka membentuk silia dan flagela. Pembentukan yang terakhir ini sering disebut sebagai “9 +2″ pengaturan, dimana setiap doublet terhubung ke lain dengan protein dynein . Karena kedua flagella dan silia merupakan komponen struktural dari sel, dan dipelihara oleh mikrotubulus, mereka dapat dianggap sebagai bagian dari sitoskeleton.
Mikrotubulus merupakan serabut penyusun sitoskeleton terbesar. Mikrotubulus mempunyai fungsi mengarahkan gerakan komponen-komponen sel, mempertahankan bentuk sel, serta membantu pembelahan sel secara mitosis.
Jadi, mereka memainkan peran kunci dalam:
§ transportasi intraseluler (terkait dengan dyneins dan kinesins , mereka transportasi organel seperti mitokondriaatau vesikel ).
§ yang axoneme dari silia dan flagela .
§ itu gelendong mitosis .
§ sintesis dinding sel pada tumbuhan
3. Filamen Intermediet (Serabut antara)
Filamen intermediet adalah rantai molekul protein yang berbentuk untaian saling melilit, berdiameter 8-10 nm. Disebut serabut antara karena berukuran diantara ukuran mikrotubulus dan mikrofilamen. Serabut ini tersusun atas protein yang disebut fimetin. Akan tetapi, tidak semua sel tersusun atas fimetin, contohnya sel kulit tersusun oleh protein keratin.
filamen intermediate yang berbeda:
§ terbuat dari vimentins , menjadi dukungan struktural umum banyak sel.
§ terbuat dari keratin , yang ditemukan di kulit sel-sel, rambut dan kuku .
§ neurofilaments sel saraf.
§ terbuat dari Lamin , memberikan dukungan struktural pada amplop nuklir.
0 komentar:
Posting Komentar