KULIAH BIOLOGI SEL

MITOKONDRIAFraksi terbesar dalam sitoplasma sel EukariotikPada sel hati : 1000-2000 organel (1/5 dari total volume selBentuk : kaku, silindris memanjang, diameter 0,5 - 1 m, panjang 3 mLokasi : dalam sel dan banyak ditemukan pada sel yang memerlukan energi (ATP) tinggi

MITOKONDRIA PADA SEL OTOT JANTUNG DAN EKOR SPERMAKedua sel diatas banyak memerlukan banyak energi untuk aktivitasnya

ORGANISASI MITOKONDRIA Protein mitokondria dalam sel hati : 67% berada di matrik, 21% berada di membran dalam6% berada di membran luar6% berada di intermembrane space

STRUKTUR MITOKONDRIAMATRIXINNER MEMBRANEOUTER MEMBRANEINTERMEMBRANE SPACE

MATRIXMengandung beratus-ratus enzim berbeda yang diperlukan untuk oksidasi piruvat dan asam lemak, dan untuk siklus asam sitrat

Mengandung beberapa copy genom DNA yang identik, ribosom mitokondria, tRNA, dan beberapa enzim yang diperlukan untuk ekspresi gen mitokondria

INNER MEMBRANEStruktur berlipat-lipat membentuk cristae untuk memperluas area total permukaanMengandung 3 protein utama, yaitu: (1) protein yang berperan dalam reaksi oksidasi pada rantai respirasi, (2) protein pada komplek ensim ATP synthase untuk pembuatan ATP dalam matrix, dan (3) protein transport spesifik untuk regulasi lintasan metabolit kedalam dan keluar matrix, bersifat selektif permeabelMengandung cardiolipin (double phospholipid), penyusun 10% dari lipid membran dan membuat membran bersifat impermeabel terhadap ion

OUTER MEMBRANEMengandung sejumlah besar channel-forming protein yang dinamakan porinBersifat permeabel untuk semua molekul 5000 Da Mengandung protein kecilMolekul dapat masuk ke intermembrane space, tetapi tidak dapat melewati inner membrane karena bersifat impermeabelMengandung enzim yang berperan dalam perubahan substrat lipid menjadi bentuk yang dapat dimetabolime dalam matrix

INTERMEMBRANE SPACEMengandung sejumlah enzim yang menggunakan ATP melalui matrix untuk fosforilasi nukleotida lain

OKSIDASI MITOKONDRIAGLUKOSALEMAKGLIKOLISIS DI SITOSOLPIRUVAT DAN ASAM LEMAK MASUK DALAM MATRIX MITOKONDRIAASETIL CoASIKLUS ASAM SITRAT

SIKLUS OKSIDASI ASAM LEMAK MENJADI ASETIL CoADalam matrix Asam Lemak (2C)Asetil CoA+NADH+FADH2

KONVERSI PIRUVAT MENJADI ASETIL CoA

SIKLUS ASAM SITRAT= Tricarboxylic acid cycle = Krebs cycleCH3COOH + H2O + 3 NAD+ + FAD 2 CO2 + 3 NADH + FADH2NADH dan FADH2 sebagai sumber elektron untuk mereduksi O2 menjadi H2O dalam inner membrane

PROSES KONVERSI ENERGI YANG DIKATALISIS OLEH MITOKONDRIAInner membrane dikatakan energy-conversion machine ADP + PiATPATP synthase (ATPase)

MEKANISME UMUM FOSFORILASI OKSIDATIFElektron berenergi tinggi melewati sepanjang rantai transport elektron. Beberapa energi yang terlepas digunakan untuk menggerakkan 3 kompleks enzim respiratori memompa H+ keluar dari matrix. Adanya gradient proton elektrokimia melintasi inner membrane mengakibatkan H+ kembali melalui ATP synthase. Kompleks protein transmembrane ini menggunakan energi dari aliran H+ untuk mensintesis ATP dari ADP + Pi dalam matrix.

PROSES TRANSPORT AKTIF MEMBAWA GRADIEN PROTON ELEKTROKIMIA MELINTASI INNERMEMBRANE MITOKONDRIA

SUMMARY METABOLISME ENERGI PADA MITOKONDRIA

TRANSPORT H+ DALAM BAKTERIKekuatan gerakan proton melintasi membran plasma memompa nutrient masuk sel dan mengeluarkan Na+

A. Gradien proton elektrokimia terjadi oleh rantai respirasi dan kemudian digunakan oleh ATP synthase untuk membuat ATP dan transport beberapa nutrient masuk sel.

B. ATP diperoleh dari glikolisis. Sebagian ATP dihidrolisis oleh ATP synthase untuk memberikan kekuatan gerak proton transmembran yang akan menggerakkan proses transport