Senin, 25 April 2011

MAKALAH MITKONDRIA

TUGAS TERSRUKTUR
M I T O K O N D R I A

Mata Kuliah : Biologi Sel





Di susun oleh:
KELOMPOK VIII
Nama: NIM
Suharti Ningsih 090xxxxxx
Frandianus Agustinus 09xxxxxxxx

KELAS B.5
SEMESTER IV




BADAN PENDIDIKAN KARYA BANGSA
SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
(STKIP) PERSADA KHATULISTIWA SINTANG
TAHUN AKADEMIK 2010/2011



KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena hanya atas rahmat dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan makalah Biologi Sel mengenai bagian-bagian dari sel yaitu Mitrokondria pada waktu yang tepat.
Penulis tidak lupa mengucapkan banyak terima kasih kepada Dosen Pengampu mata kuliah Biologi Sel bapak Hilarius Jago Duda dan kami juga mengucapkan terima kasih kepada rekan mahasiswa⁄i yang telah membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini.
Besar harapan kami agar makalah ini dapat membantu meningkatkan kegiatan belajar dan makalah dapat bermanfaat bagi para pembaca umumnya dan bagi kami sendiri khususnya.
Kami menyadari bahwa tidak ada gading yang tak rentak dan gading kalau tidak retak. Oleh karena itu, deangan segala kerendahan hati kami memohon ampun saran dan kritik demi kesempurnaan makalah ini.

Sintang, 28 Maret 2011

Penulis

DAFTAR ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Tujuan Penulisan
BAB II PEMBAHASAN
A. Mitokondria
B. Struktur Mitokondria
C. Fungsi Mitokondria
D. Siklus Hidup Mitokondria
E. Respirasi Sel
F. Glikolisis
G. Siklus Asam Sitrat (Siklus Krebs)
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
Daftar Pustaka

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Setiap organisme atau makhluk hidup memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Semakin besar ukuran tubuh makhluk hidup, semakin banyak jumlah sel penyusunnya. Sebagai penyusun tubuh makhluk hidup, sel dapat dianalogikan dengan batu bata yang menyusun suatu bangunan.
Tubuh kita tersusun oleh bermilyar-milyar sel. Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup. Hal ini di karenakan sel tidak dapat dibagi-bagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil dan dapat berdiri sendiri.
Sel merupakan satuan struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Untuk menjalankan fungsinya sel dilengkapi dengan bagian-bagian sel yang disebut organel atau jamak disebut organella. Salah satu organelnya yaitu Mitokondria.
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang anda ketahui tentang Mitokondria?
2. Bagaimana dengan struktur organel tersebut?
3. Sebutkan fungsi dari organel tersebut?
C. Tujuan Penulisan
Mengenai tujuan penulisan makalah ini, kami sebagai Mahasiswa/i ingin mengenal secara jelas tentang organel Mitokondria. Selain itu juga kami ingin mengetahui struktur dan fungsi dari organel Mitokondria.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Mitokondria
Mitokondria merupakan bagian penyusun dari Sel Eukariotik. Sel Eukariotik tidak hanya terdiri atas Mitokondria, tetapi juga organel-organel lain yang bermembran seperti Reticulum Endoplasma, Apparatus Golgi, Lisosom dan Mitokondria.
Istilah Mitokondria (apabila tunggal di sebut Mitokondrion) berasal dari bahasa Yunani, yaitu mitos artinya benang dan chondrion artinya butiran kecil. Melalui mikroskop cahaya, Mitokondria terlihat seperti butiran-butiran kecil, batang, atau filamen dengan ukuran yang sangat beragam. Mitokondria terdapat di semua jenis sel dengan jumlah yang bervariasi, bergantung pada jenis selnya. Pada sel-sel yang memiliki aktifitas tinggi, misalnya sel hati dan sel otot, jumlah Mitokondria mencapai lebih dari 1000.
Dengan mikroskop electron terlihat bahwa Mitokondria memiliki dua lapis membrane atau membrane ganda. Membrane luar membatasi Mitokondria dengan Sitoplasma (plasma sel/cairan dalam sel). Membrane luar bersifat licin karena cairan dalam sel tersebut. Sedangkan membrane dalam membentuk lipatan-lipatan yang disebut Krista. Krista tersebut berfungsi memperluas permukaan membrane dalam untuk reaksi respirasi agar penyerapan oksigen lebih efektif.
Pada sel-sel tumbuhan, Krista umumnya berbentuk tubulus dan seperti vilus. Sedangkan Krista pada sel hewan berbentuk seperti lembaran atau lempengan. Ruang di antara Krista-krista yang berisi cairan disebut matriks, yang memiliki kepekatan lebih tinggi dibandingkan Sitoplasma. Matriks ini kaya dengan enzim pernapasan (sitokrom), DNA, RNA, dan protein.
Seperti halnya membrane sel, membrane Mitokondria mengandung protein dan fosfolipid. Beberapa proteinnya merupakan protein ekstrinsik, tetapi sebagian besar merupakan protein intrinsic. Mitokondria memiliki ribosom-ribosom sendiri untuk menbentuk protein Mitokondria. Bahkan Mitokondria memiliki DNA sehingga sifatnya ditentukan oleh DNA-nya sendiri tanpa tergantung nucleus/inti sel. Dengan kata lain, Mitokondria memiliki DNA sendiri yang mengkode sintesis protein spesifik.
Fakta yang mendukung Mitokondria merupakan organel hasil evolusi dari sel α-proteobacteri prokariota yang berendosimbiosis dengan sel eukariota:
• Adanya DNA di dalam mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya.
• Beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri, baik ukuran maupun cara reproduksi dengan membelah diri juga struktur DNA yang berbentuk lingkaran.
Oleh karena itu, Mitokondria memiliki system genetic sendiri yang berbeda dengan system genetic inti. Selain itu, ribosom dan RNA mitokondria lebih mirip dengan yang dimiliki bakteri dibandingkan dengan yang di kode oleh inti sel eukariotik.
B. Struktur mitokondria
Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memiliki aktifitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot dan jantung. Jumlah dan bentuk mitokondria bisa berbeda-beda untuk setiap sel. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membrane luar, membran dalam, ruangan antar membran, dan matriks yamg terletak di bagian dalam membrane.
Membrane luar terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein purin yang menyebabkan membrane ini bersifat permeable terhadap molekul-molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton. Dalam hal ini membrane luar mitokondria menyerupai membrane luar bakteri. Selain itu, membran luar yang mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transport lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan asetil-ko A.
Membran dalam yang kurang permeable dibandingkan membrane luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membrane ini merupakan tempat utama pembentukan ATP, luas permukaan ini meningkat sangat tinggi di akibatkan banyaknya lipatan yang memijat ke dalam matriks, disebut Krista.
Struktur Krista ini meningkatkan luas permukaan membrane dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membrane dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transport yang mengatur keluar masuknya metabolic dari matriks melewati membrane dalam.
Ruang antar membrane yang terletak di antara membrane luar dengan membrane dalam, merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel. Seperti siklus krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak. Di dalam matriks mitokondria yang terdapat materi genetic, yang dikenal dengan DNA mitokondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganic serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium.



C. Fungsi Mitokondria
Peran utama Mitokondria adalah sebagai tempat respirasi sel untuk menghasilkan energy dalam bentuk ATP. Metabolisme karbohidrat akan berakhir di Mitokondria ketika piruvat di transport dan dioksidasi oleh oksigen dan menjadi karbon dioksida dan air. Energy yang dihasilkan sangat efisien yaitu sekitar 30 molekul ATP yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi. Sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan 2 molekul ATP. Proses pembentukan energy atau dikenal sebagai fosforilasi oksidatif terdiri atas tahapan-tahapan reaksi enzimatis yang melibatkan kompleks enzim yang terdapat pada membrane bagian dalam mitokondria. Proses pembentukan ATP melibatkan proses transport electron dengan bantuan 4 kompleks enzim yang terdiri dari kompleks I (NADH dehidrogenase), kompleks II (suksinat dehidrogenase), kompleks III (koenzim Q-sitokrom C reduktase) dan juga dengan bantuan FoFL ATP sintase dan adenine nucleotide translocator (ANT). Karena fungsinya itu, mitokondria cenderung berkumpul di dalam sel-sel aktif misalnya sel otot, sel saraf, dan sel-sel sekretoris. Berkaitan dengan fungsi tersebut mitokondria sering di sebut the power house of cell
Secara sederhana.reaksi oksidasi zat makanan di dalam mitkondria yang menghasilkan energy dan zat sisa dapat ditulis sebagai berikut:

C6H12O6 + O2 roeksspiidraassii CO2 + H2O + energy

D. Siklus Hidup Mitokondria
Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) separti sel bakteri. Replikasi terjadi apabila mitokondria ini menjadi terlalu besar sehingga melakukan pemecahan (fission). Pada awalnya sebelum mitokondria bereplikasi, terlebih dahulu dilakukan replikasi mitokondria. Proses ini dimulai dari pembelahan pada bagian dalam yang kemudian diikuti pembelahan pada bagian luar. Proses ini melibatkan pengkerutan bagian dalam dan kemudian bagian luar membrane seperti ada yang menjepit mitokondria. Kemudian akan terjadi pemisahan dua bagian mitokondria.
E. Respirasi Sel
Pada hakikatnya reduksi asam piruvat menjadi asam laktat atau etanol dan CO2 adalah suatu proses anabolik yang memerlukan energy. Asam piruvat berfungsi sebagai akseptor electron yang telah dipisahkan dari PGAL. Asam laktat megandung lebih banyak energy bebas dari pada asam piruvat, maka proses tersebut merupakan proses penyimpanan energy. Sebagian keuntungan yang didapat dari oksidasi PGAL menjadi hilanng. Energy yang kita dapatkan dari bahan bakar yang kita pakai paling banyak hanya 7%.
Pemindahan dua electron dari NADH pada O2, menghasilkan kira-kira 52 kkal energy yang dapat dimanfaatkan oleh sel. Kecuali itu kalau kita mempunyai cara agar oksidasi asam piruvat dapat berlangsunng terus, maka energy besar yang terkandung didalamnya dapat dimanfaatkan. Dalam tahap-tahap permulaan evolusi, organisme hidup telah mempunyai kemampuan untuk mengerjakan 2 hal, yaitu:
1. Pemanfaatan O2 sebagai akseptor akhir dari electron yang dipisahkan dari karbohidrat, dan
2. Oksidasi sempurna dari asam piruvat.
Pada eukariotik kedua aktifitas ini berlangsung dalam mitokondrua, inilah yang disebut proses respirasi sel.
F. Glikolisis
Glikolisis adalah suatu produksi asam piruvat dari glukosa. Enzim yang dibutuhkan untuk glikolisis terdapat di dalam sitosol. Dalam keadaan anaerobic mungkin di fermentasi, membentuk suatu produk seperti asam laktat (misalnya dalam otot yang bekerja berlebihan mempergunakan glikolisis untuk memenuhi kebutuhan energinya) atau etanol dan karbon dioksida. Bila terdapat oksigen, asam piruvat masuk ke dalam mitokondria, dimana asam tersebut dioksidasi oleh enzim-enzim dari siklus asam sitrat. Proses ini yang di sebut respirasi sel.
Pembakaran glukosa memerlukan oksigen. Tetapi beberapa sel hidup dimana tidak terdapat oksigen. Semua sel mempunyai peralatan enzimatik untuk mengkatabolis glukosa tanpa bantuan oksigen. Perombakan anaerobic (tanpa udara dan tanpa oksigen) glukosa ini disebut glikolisis. Sel-sel yang hidup tanpa oksigen menggunakan glikolisis untuk mendapatkan energy yang diperlukan untuk hidupnya.
G. Siklus Asam Sitrat (Siklus Krebs)
Proses yang menentukan dalam respirasi sel adalah oksidasi sempurna dari asam piruvat dengan jalan pemisahan bertahap dari semua atom hydrogen sehingga menghasilkan 3 molekul CO2, dan pemindahan electron yang dipisahkan dari atom hydrogen pada oksigen molekul.
Reaksi siklus asam sitrat juga dikenal sebagai siklus krebs atau siklus asam karboksilat, menyelesaikan oksidasi yang sempurna dan mempertahankan gugus asetil dari Asetil-KoA. Pada eukariotik, reaksi ini terjadi di dalam mitokondria.
Di dalam mitokondria, asam piruvat mengalami langkah oksidasi lebih lanjut. Seperti pada oksidasi PGAL, hal ini dilaksanakan oleh NAD. Seperti sebelumnya, dua atom hydrogen dipisahkan dan hal ini mereduksi NAD+ menjadi NADH. Pada saat yang sama sebuah molekul CO2 dipisahkan. Fragmen yang terjadi mengikat secara kovalen pada koenzim lain, koenzim A untuk membentuk suatu kompleks yang disebut Asetil-KoA. Sekarang Asetil-KoA memasuki suatu urutan daur reaksi kimia sampai oksidasi itu sempurna. Urutan reaksi ini disebut siklus (daur) krebs, nama ahli biokimia yang menemukan pertama kali atau siklus (daur) asam sitrat, karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil-koa dengan asam aksaloasetat untuk membentuk asam sitrat. Dalam proses ini satu molekul koa dibentuk kembali dan terpakai satu molekul aair. Asam aksaloasetat adalah sebuah asam dengan empat karbon dengan dua gugus karboksil. Jadi asam sitrat mempunyai enam atom karbon dan tiga gugus karboksil (asam sitrat adalah asam yang terdapat dalam buah seperti jeruk dan anggur).
Setelah dua langkah, yang menghasilkan suatu isomer asam sitrat, terjadi oksidasi baru dengan perantara NAD. Proses ini berlangsung sekali lagi, dengan pemisahan satu molekul CO2. Persenyawaan yang dihasilkan adalah asam α-ketoglutarat. Kemudian zat ini mengalami oksidasi ( NAD+ + 2H NADH + H+ ) dan dikarboksilasi (CO2). Langkah ini dibarengi dengan penyiapan molekul Air. Jadi hasilnya mempunyai kandungan atom karbon dan atom oksigen yang berkurang satu. Zat ini adalah asam suksinat.
Perubahan asam α-ketoglutarat menjadi asam suksinat dibarengi dengan perubahan energy bebas sebanyak kurang lebih -8 kkal. Jumlah ini cukup untuk dimanfaatkan dalam proses pembentukan satu molekul ATP (ΔG = 7,3 kkal). Dan proses ini, meskipun tidak sevara langsung, memang terjadi. Pertama-tama satu gugus fosfat dikaitkan pada nucleotide GDP (guanosina difosfat) dan mengubahnya menjadi GTP (guanosina trifosfat). Kemudian GTP memindahkan fosfat terminalnya yang tinggi energy itu pada ADP untuk membentuk ATP.
Proses itu adalah oksidasi dari asam suksinat menjadi asam fumarat. Sekali lagi dua atom hydrogen dipisahkan, tetapi zat yang mengoksidasi adalah suatu koenzim yang disebut flavin adenine dinukleotida atau FAD. FAD ini direduksi menjadi FADH2.
Dengan penyisipan satu molekul air lagi, maka asam fumarat dirubah menjadi asam malat.satu proses oksidasi lain dari asam malat dengan perantaraan NAD menghasilkan asam oksaloasetat. Dengan regenerasi asam oksaloasetat tersebut maka molekul Aseti-KoA lain dapat masuk dalam siklus ini, sehingga seluruh proses dapat berulang kembali.
Pada hakekatnya, kita menempatkan satu molekul asam asetat (CH3COOH dalam bentuk Asetil-KoA) di dalam siklus tersebut. Kita menambahkan dua molekul air pada waktu siklus itu berputar. Terjadi dua dekarboksilasi dan pada empat kejadian berlainann dipisahkan dua atom hydrogen.
Proses tersebut dapat ditulis:
CH3COOH + 2H2O 2CO2 + 8H
Hidrogen-hidrogen itu dipisahkan oleh NAD+ (FAD untuk satu pasang). Pada akhirnya hydrogen tersebut diikat oleh arom O2 sehingga terbentuk air. Dengan demikian asam asetat dioksidasi dengan sempurna menjadi karbon dioksida dan air.





BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Sel merupakan unit terkecil penyusun makhluk hidup. Salah satu penyusunnya adalah Mitokondria. Mitokondria berbentuk elips dengan diameter 0,5 µm dan panjang 0,5 – 1,0 µm. Struktur Mitokondria terdiri dari empat bagian utama, yaitu membrane luar, membran dalam, ruangan antar membran, dan Matriks yang terletak di bagian dalam membrane. Peran utama Mitokondria adalah sebagai tempat respirasi sel untuk menghasilkan energy dalam bentuk ATP. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan melewati jalur yang sama, yang dikenal dengan istilah Daur/Siklus Krebs. Berkaitan dengan peranannya, Mitokondria sering di sebut the power house of cell.

B. Saran
Makalah ini kami buat untuk dipergunakan sebaik-baiknya. Bagi rekan mahasiswa/i, semoga makalah ini banyak membantu kita dalam kegiatan perkuliahan, yakni mata kuliah biologi sel. Dalam penerapannya, diharapkan kepada rekan mahasiswa/i agar lebih mengenal dan memahami peranan mitokondria sebagai bagian penyusun dari unit dasar kehidupan ini.


DAFTAR PUSTAKA

Kimball, John W. 1983. BIOLOGI Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Campbell, dkk. 2002. BIOLOGI Edisi 5 Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Purnomo, dkk. 2006. BIOLOGI Untuk Kelas XI. Jakarta: Sunda Kelapa Pustaka.
H, Nurfatkkiyah. 2004. Biologi SMA. Sukarakarta: Kurnia Mandiri.
Pujiyanto, Sri. 2004. Khasanah Pengetahuan BIOLOGI 2A. Solo: Tiga Serangkai.
Lestari, Sri. dkk. 2003. Biologi Untuk Kelas 1 SLTP. Klaten: Intan Pariwara.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar