MITOKONDRIA
Mitokondria sudah lama dikenal dalam periode sebelum penemuan mikroskop elektron. Altmann (1894) adalah orang yang pertama kali menyeledikinya dan menganggapnya sebagai mikroba di dalam sel. Benda (1898) menyebutnya sebagai organel sel dan memberi nama mitokondria. Bensley dan Hoerz (1934) adalah orang yang pertama yang dapat mengisolasi mitokondria dan menganalisa struktur kimianya. Setelah diisolasi tampak bahwa mitokondria terdiri dari butiran-butiran berbentuk batang pendek atau benang yang sangat mudah larut dalam alcohol dan asam asetat. Bentuknya ternyata dapat berubah-ubah dan tumbuh terus.
Clause (1943) meneliti mitokondria dengan sentrifugasi dan menemukan bahwa mitokondria terdiri dari molekul protein dengan 25% lipid dan 10% DNA serta banyak terdapat enzim oksidasi di dalamnya. Ia menganggap bahwa organel ini berfungsi dalam penggunaan energi untuk oksidasi lemak. Pada tahun 1948, Clause akhirnya mengidentifikasi mitokondria sebagai mesin pembangkit energi di dalam sel.
Penelitian tentang mitokondria yang baru dan penting dilmulai pada tahun 1950, ketika digunakan mikroskop elektorn untuk mengamati ultrastrukturnya. Penemuan ini banyak memberikan pengertian tentang hubungan antara struktur dan fungsi mitokondria serta bagaimana organel ini dapat bereproduksi yang terbukti bersifat otonom dan bebas dari pola genetik dalam inti sel.
Tidak seperti organel lain, mitokondria cukup besar untuk dapat dilihat dengan mikroskop cahaya dan kehadirannya dalam sel telah diketahui lebih dari seratus tahun. Mitokondria berukuran panjang 1-4 µm dengan diameter 0,2 - 1 µm. sehubungan dengan fungsinya, ukuran, jumlah dan lokasinya dalam sel bervariasi sesui dengan jenis sel. Rata-rata jumlah mitokondria dalam sel hati Mammalia sekitar 1.500 buah atau 15-20% dari volume sel. Jumlah mitokondria yang besar terdapat pula dalam sel otot. Hal ini disebabkan oleh karena sel otot membutuhkan jumlah ATP yang besar untuk kontraksi. Lokasi mitokondria didalam sel yang bervariasi sesuai jenis sel dapat dilihat pada sel sperma. Pada sel sperma, mitokodria terdapat di belakang nukleus. Pergerakan sperma dimungkin oleh produksi ATP pada daerah ini.
Setiap mitokondria mengandung membran luar dan membran dalam. Membran luar menutupi mirokondria dan bertindak sebagai batas luar. Membran dalam berlekuk-lekuk atau mengalami invaginasi dan disebut dengan krista. Pada beberapa sel, seperti sel hati Mammalia, krista sangat panjang dan memotong sepanjang diameter mitokondria. Pada sel tumbuhan, krista lebih berbentuk tubular. Pelipatan membran dalam ini ditujuan untuk memperluas permukaan membran yang penting untuk respirasi aerob.
Membran mitokodria membagi organel ini menjadi dua kompartemen. Yang pertama adalah matriks yang berada ditengah dan ruang antarmembran yang terdapat antara membran luar dan membran dalam. Matrik berbentuk gel dengan kandungan protein lebih dari 500 gr/ml.
Membran mitokondria
Membran dalam dan membran luar mitokondria memiliki penyusun yang berbeda. Membran luar tersusun atas lebih dari 50% lipid serta mengandung berbagai macam enzim seperti enzim yang beroperan oksidasi epinefrin, degradasi triptofan dan pemanjangan rantai asam lemak. Sebaliknya, membran dalam memiliki ratio protein/lemak yang tinggi. Ditemukan lebih dari 60 polipeptida berbeda pada membran ini. Membran luar mengandung porin, suatu protein integral dan merupakan merman yang tidak selektif sehingga memungkinkan molekjul dengan ukuran 10.000 dalton dapat dengan masung ke dalam ruang antar membran, dengan demikian ruang antar membran berhubungan dengan sitosol. Sebalinya membran dalam sengan tidak permeabel, sehinggan molekul dan ion yang diperlukan semuanya terdapat dalam matriks mitokondria.
Di bawah mikroskop cahaya mitokondria berbentuk batang dengan diameter 0,5 - 1 mikron dan panjang hingga 7 mikron. Namun bentuknya dapat mengikuti aktivitas sel dan dapat bermodifikasi mengikuti siklus sekresi. Mitokondria tersebar merata pada sitoplasma, bergerak berpindah mengikuti aliran sitoplasma. Dinding mitokondria terdiri dari 2 membran yang diantarai oleh ruang eksternal, yaitu:
- Satu membran eksternal dengan struktur trilamellar tersusun dari 60% protein intrinsik globular yang terdapat di antara alam lapisan lemak dengan kwantitas berkisar 40%.
- Satu membran internal yang susunan molekulnya berbeda dari membran eksternal yaitu kaya akan protein (80%) dan lemak hanya 20%.
- Satu ruang internal yang merupakan pelipatan ke dalam rongga (matriks), yang disebut krista.