Fungsi Matriks Mitokondria

Mitokondria adalah salah satu organel yang paling penting dalam sel eukariotik. Di dalam membran ganda dari mitokondria adalah matriks, bahan seperti gel yang menyerupai sitoplasma bakteri. Temukan sifat matriks mitokondria dan proses yang terjadi di sana.

Pengertian

Dalam mitokondria, matriks adalah ruang di dalam membran bagian dalam. Kata “matriks” berasal dari fakta bahwa ruang ini kental, dibandingkan dengan sitoplasma yang relatif berair. Matriks mitokondria mengandung DNA mitokondria, ribosom, enzim yang dapat larut, molekul organik kecil, kofaktor nukleotida, dan ion anorganik. Enzim dalam matriks memfasilitasi reaksi yang bertanggung jawab untuk produksi ATP, seperti siklus asam sitrat, fosforilasi oksidatif, oksidasi piruvat, dan oksidasi beta asam lemak.

Komposisi matriks berdasarkan struktur dan isinya menghasilkan lingkungan yang memungkinkan jalur anabolik dan katabolik berjalan dengan baik. Rantai transpor elektron dan enzim dalam matriks memainkan peran besar dalam siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif. Siklus asam sitrat menghasilkan NADH dan FADH2 melalui oksidasi yang akan direduksi dalam fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP.

Fungsi

Mitokondria terdiri dari membran luar, membran dalam dan bahan seperti gel disebut matriks. Matriks ini lebih kental daripada sitoplasma sel karena mengandung sedikit air. Matriks mitokondria memiliki beberapa fungsi:

  1. Ini adalah di mana siklus asam sitrat berlangsung. Ini merupakan langkah penting dalam respirasi selular, yang menghasilkan molekul energi yang disebut ATP.
  2. Ini berisi DNA mitokondria dalam struktur yang disebut sebuah nukleoid. Sebuah mitokondria mengandung DNA sendiri dan mereproduksi pada jadwal sendiri, terlepas dari siklus sel sel inang.
  3. Ini berisi ribosom yang menghasilkan protein yang digunakan oleh mitokondria.
  4. Ini berisi butiran ion yang tampaknya terlibat dalam keseimbangan ion dari mitokondria.

Siklus Asam Sitrat

Mitokondria adalah organel yang melakukan proses respirasi aerobik. Dalam respirasi aerobik, molekul makanan sederhana seperti glukosa dipecah untuk energinya. Hasil proses molekul energi tinggi yang disebut ATP.

Siklus asam sitrat adalah tahap pertama dari respirasi aerobik. Ini terjadi dalam matriks mitokondria. Siklus ini dinamai untuk fakta bahwa asam sitrat (juga disebut sitrat atau Vitamin C) digunakan dalam proses.

DNA mitokondria

DNA mitokondria ditemukan dalam matriks, sering melekat pada membran dalam. DNA ini hanya berisi 37 gen. Gen ini bertanggung jawab untuk produksi protein tertentu yang digunakan oleh mitokondria. Protein ini dibuat oleh ribosom dalam matriks mitokondria. DNA mitokondria mirip dengan DNA bakteri.

Ribosom

Ribosom dalam matriks yang mirip dengan struktur ribosom ditemukan pada bakteri. Ini dan sifat DNA mitokondria menunjukkan bahwa mitokondria dulunya bakteri yang hidup bebas yang mengambil tempat tinggal permanen di dalam sel yang lebih besar, menjadi organel dalam proses. Pada intinya, matriks mitokondria adalah sitoplasma bakteri asli. Kloroplas dalam sel tanaman tampaknya telah mengalami sejarah yang sama. Proses sel kecil datang untuk hidup di dalam yang lebih besar disebut endosimbiosis.

Meskipun ribosom mitokondria yang memproduksi protein, banyak protein yang digunakan oleh mitokondria sebenarnya diproduksi dalam sel inang luar mitokondria. Protein ini dikodekan dalam DNA sel inang dan dibuat oleh ribosom sel inang. Namun, DNA yang kode untuk protein ini mungkin bermigrasi ke inti sel dari mitokondria lama. Protein ini termasuk ATP sintase, enzim yang diperlukan untuk membuat ATP.

Granula

Matriks juga mengandung butiran terbuat dari ion. Tujuan dari butiran ini kurang dipahami, tetapi mereka tampaknya akan terlibat dalam menjaga keseimbangan ion dari mitokondria.

Matriks Mitokondria
Mitokondria terdiri dari membran luar, membran dalam dan bahan seperti gel disebut matriks. Matriks ini lebih kental daripada sitoplasma

Komposisi

Metabolisme

Matriks ini menampung berbagai macam metabolit yang terlibat dalam proses di dalam matriks. Siklus asam sitrat melibatkan asil-KoA, piruvat, asetil-KoA, sitrat, isositrat, α-ketoglutarat, suksinil-KoA, fumarat, suksinat, L-malat, dan oksaloasetat. Siklus urea memanfaatkan [[ornithineL-ornithine]], karbamoil fosfat, dan L-sitrulin. Rantai transpor elektron mengoksidasi koenzim NADH dan FADH2. Sintesis protein memanfaatkan DNA mitokondria, RNA, dan tRNA.  Pengaturan proses menggunakan ion (Ca2 + / K + / Mg +). Metabolit tambahan yang ada dalam matriks adalah CO2, H2O, O2, ATP, ADP, dan Pi. [1]

Enzim

Enzim dari proses yang berlangsung dalam matriks. Siklus asam sitrat difasilitasi oleh piruvat dehidrogenase, sintase sitrat, aconitase, isocitrate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase, succinyl-CoA sintetase, fumarase, dan malate dehydrogenase. Siklus urea difasilitasi oleh karbamoil fosfat sintetase I dan ornithine transcarbamylase. β-Oksidasi menggunakan piruvat karboksilase, asil-KoA dehidrogenase, dan β-ketothiolase. Produksi asam amino difasilitasi oleh transaminase. Metabolisme asam amino dimediasi oleh protease, seperti protease presequence.

Komponen membran bagian dalam

Membran dalam adalah lapisan ganda fosfolipid yang berisi kompleks fosforilasi oksidatif. yang berisi rantai transpor elektron yang terdapat pada krista membran bagian dalam dan terdiri dari empat kompleks protein dan ATP sintase. Kompleks tersebut adalah kompleks I (NADH: koenzim Q oksidoreduktase), kompleks II (suksinat: koenzim Q oksidoreduktase), kompleks III (koenzim Q: sitokrom c oksidoreduktase), dan kompleks IV (sitokrom c oksidase). [6]
Kontrol membran bagian dalam atas komposisi matriks

Rantai transpor elektron bertanggung jawab untuk menetapkan pH dan gradien elektrokimia yang memfasilitasi produksi ATP melalui pemompaan proton. Gradien juga memberikan kontrol konsentrasi ion seperti Ca2 + didorong oleh potensi membran mitokondria. Membran hanya memungkinkan molekul nonpolar seperti CO2 dan O2 dan molekul polar kecil tanpa muatan seperti H2O untuk memasuki matriks. Molekul masuk dan keluar dari matriks mitokondria melalui protein transpor dan transporter ion. Molekul kemudian dapat meninggalkan mitokondria melalui porin. [9] Karakteristik yang dikaitkan ini memungkinkan untuk mengontrol konsentrasi ion dan metabolit yang diperlukan untuk regulasi dan menentukan laju produksi ATP.

Kesimpulan

Matriks mengandung ribosom yang mirip dengan bakteri. Ini berisi DNA mitokondria, yang juga menyerupai bakteri. Ini memiliki butiran mungkin digunakan untuk keseimbangan ion dalam sel. Densitasnya lebih besar dari yang dari sitoplasma di sekitar mitokondria. Akhirnya, matriks adalah di mana siklus asam sitrat berlangsung.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com