STRUKTUR DAN FUNGSI STRUKTUR DAN FUNGSI

(1)

ST RU K T U R DAN FU N GSI

(2)

Mitokondria

Mitokondria merupakan

organel yang tersebar

dalam sitosol organisme

eukariot.

(3)

STRUKTUR MITOKONDRIA

• Ukuran :

Ukuran :

– diameter 0.2 – 1.0

μ

m

– panjang 1- 4

panjang 1 4

μ

m

• ∑

mitokondria dalam

Æ

bervariasi sesuai

dengan fungsi dari sel tersebut

g

Contoh:

– Sel hati

Æ

mitokondria 15 – 20% volume sel

• Pada sel tumbuhan

Æ

mitokondria sumber

(4)

STRUKTUR MITOKONDRIA

• Memiliki membran ‘lipid bilayer’

d

Æ

ganda

Æ

– membran luar

– sistem membran dalam yang kompleks Æ invaginasi Æ krista kompleks Æ invaginasi Æ krista – Diantara kedua membran terdapat

ruang antar/inter membran

• Matriks

Æ

berisi protein terlarut,

p

berbentuk seperti gel

• Matriks mitokondria

– Mengandung ribosom, enzim, DNA i k l

sirkular

– Mengandung enzim untuk

(5)

Membran mitokondria

1. Membran luar

• mengelilingi struktur mitokondria secara keseluruhan

mengelilingi struktur mitokondria secara keseluruhan

• memiliki protein integral pada membran, yang membentuk

saluran untuk memfasilitasi berbagai macam molekul keluar

masuk mitokondria

2. Membran dalam,

• mengelilingi matriks yang berisi cairan

• membentuk suatu lekukan ke dalam matriks

Æ

krista.

(6)

5 kelompok protein integral membran pada membran

dalam mitokondria:

o

NADH dehidrogenase,

o

suksinat dehidrogenase,

it k

d kt

(j

dik

l

b

i k

l k

o

sitokrom c reduktase (juga dikenal sebagai kompleks

sitokrom b-c

₁

),

o

sitokrom c oksidase,

o

ATP sintase

(7)

• Memiliki DNA sirkular

yang mengkode

enzim dan beberapa

protein yang diperlukan

mitokondria untuk

menjunang aktivitas pada

mitokondria

(8)

• Mitokondria

Æ

dinamis :

B

i d h t

t d l

it

l

–

Berpindah tempat dalam sitosol

–

Struktur dapat berubah

–

Fusi dan fisi

(9)

(10)

Fungsi Mitokondria

pengubahan energi

potensial dalam

bentuk makanan

menjadi ATP

Tempat terjadinya

metabolisme

oksidatif

Æ

respirasi

seluler

(11)

Pemecahan molekul

k

makanan

• 3 langkah pemecahan molekul

makanan :

a) Stadium 1 : a) Stadium 1 :

– makromolekul Æ subunit sederhana oleh enzim-enzim pencernaan :

• Protein Æ asam amino • Protein Æ asam amino • Polisakarida Æ gula

• Lemak Æ asam lemak & gliserol

b) Stadium 2:

b it d h Æ til C A – subunit sederhana Æ asetil CoA

• Subunit sederhana Æ piruvat

Æsitoplasma sel

• PiruvatÆ asetil CoA Î mitokondria

mitokondria

• Æ hasilkan sejumlah kecil ATP dan NADH

c) Stadium 3 :

– Oksidasi asetil CoA menjadi HOksidasi asetil CoA menjadi H22OO

dan CO2 Æ mitokondria

– Menghasilkan sejumlah besar ATP

(12)

RESPIRASI SELULER

Respirasi seluler merupakan proses oksidasi molekul makanan, mis. glukosa, menjadi CO2 dan H2O Î E dalam bentuk ATP Î menunjang aktivitas sel yang memerlukan energiy g g

Respirasi berlangsung dalam dua tahap :

¾ lik li i h l k Î ¾ glikolisis, pemecahan glukosa Î

asam piruvat Æ berlangsung di dalam sitosol

¾ oksidasi asam piruvat Î CO2 + H2O

Æ berlangsung di dalam mitokondria

(13)

Persamaan umum respirasi

(14)

Glikolisis

Glikolisis merupakan proses katabolisme glukosa terjadi

pada setiap jenis sel

Î

Berlangsung di dalam sitosol

g

Î

Degradasi 1 molekul gula menjadi 2 molekul piruvat

– melalui suatu urutan reaksi & menggunakan enzim-enzim

Persamaan reaksi :

C

₆

H

₁₂

O

₆

+ 2NAD

+

Æ

_2C

(15)

(16)

Pada glikolisis terdapat 9 reaksi, masing-masing dibantu oleh

enzim yang spesifik.

Î

Pada tahap 1 dan 3 ATP diubah menjadi ADP dan terjadi proses fosforilasi

Î Pada tahap 5 NAD diubah menjadi NADH + H+

Î Pada tahap 6 dan 9 ADP diubah menjadi meolekul berenergi

Î Pada tahap 6 dan 9 ADP diubah menjadi meolekul berenergi tinggi Î ATP

Î Pada tahap 4, gula 6 – C dipecah menjadi 2 senyawa 3 – C, yaitu :

yaitu :

• Fosfogliseraldehid (PGAL)

• Dihidroksiaseton Æ dapat diubah menjadi PGAL dengan bantuan enzim isomerase

Akhir dari proses glikolisis

Î dua molekul asam piruvat (3 – C),

Î dihasilkan 2 ATP dan 2 NADH per molekul glukosa

Pada kondisi anaerob (tanpa kehadiran oksigen), asam piruvat dapat

masuk ke jalur :

- Fermentasi alcohol

(17)

Jalur Respirasi Aerobik dan

Anaerobik

(18)

Fermentasi alkohol

Î

pada ragi

Î

i

did k b k il

i d

di d k i

Î

asam piruvat didekarboksilasi dan direduksi

oleh NADH membentuk CO

₂

dan ethanol

Î

P

k i

Î

Persamaan reaksi

C

₃

H

₄

O

₃

+ NADH + H

+

Æ

_CO

2

+ C

2

H

5

OH + NAD

+

Î

Proses dinamakan fermentasi alkoholik

(19)

Pada otot yang sedang berkontraksi

Î

Asam piruvat direduksi oleh NADH

membentuk molekul asam laktat

Î

Persamaan reaksi

C

₃

H

₄

O

₃

+ NADH + H

+

Æ

_C

3

H

6

O

3

+ NAD

+

(20)

(21)

Siklus Krebs/Siklus asam sitrat

(22)

Siklus Krebs & transfer elektron

• menghasilkan 3 NADH & FADH

menghasilkan 3 NADH & FADH

₂

Æ

ATP ?

• elektron dari NADH & FADH

₂

ditransfer ke

electron carrier

berlangsung pada

electron carrier – berlangsung pada

membran dalam mitokondria

Ak

t

l kt

O

k

di d k i

• Akseptor elektron : O

₂

yang akan direduksi

dan membentuk H

₂

O

(23)

(24)

Transport elektron

• Dari molekul NADH dan FADH2

(25)

Transfer elektron

• Memanfaatkan kompleks enzim respirasi pada

membran dalam mitokondria

(26)

Transport elektron

• Menyebabkan terjadinya gradien proton

– perbedaan pH di matriks dengan ruang intermembran

it k

d i

mitokondria

– Terjadi perbedaan potensial membran

– Kedua akibat ini menimbulkan energi untuk

Kedua akibat ini menimbulkan energi untuk

mengembalikan proton H+ kembali ke matriks

(27)

(28)

(29)

(30)