Kesehatan

Terima Kasih Mitokondrianya, Bu

25 Agustus 2017   21:46 Diperbarui: 26 Agustus 2017   00:27 466 0 0
Terima Kasih Mitokondrianya, Bu
cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/m/Mitochondrion.ht

Haiii kawann terima kasih ya atas kunjungannya di artikelku ini. Nahhh kali ini saya mau membagi info untuk kalian tentang keunikan mitokondria dari seorang Ibu. Yukk langsung aja..

Kita mulai dari sel. Sel merupakan unit terkecil yang mendasari kehidupan dalam. Fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Oleh sebab itulah, sel dapat berfungsi secara autonom jika seluruh kebutuhan hidupnya telah terpenuhi. Di dalam tubuh manusia, telah dikenali sekitar 210 jenis sel. Sebagaimana organisme multiselular lainnya, kehidupan manusia juga dimulai dari sebuah sel embrio diploid hasil dari fusi haploid oosit dan spermatosit yang kemudian mengalami serangkaian mitosis.

Makhluk hidup (organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya seperti bakteri, Archaea, serta sejumlah fungi dan protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi kehidupan.

Struktur sel dan fungsi-fungsinya hampir serupa untuk semua organisme, namun jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (regnum) juga memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup dapat saling bekerja sama dalam organisasi yang sangat rapi tersebut.

Sejarah Penemuan Sel

Pada awalnya sel ditemukan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis sel gabus dari dinding sel tumbuhan melalui mikroskop yang dirancangnya sendiri berupa ruang kecil kosong (sel). Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan.Kemudian Antonie van Leuwenhoek yang mengamati sel hidup dan menyimpulkan ciri sel hidup adalah sel yang mempunyai inti sel dan memiliki energinya dari sitoplasma. Selanjutnya adalah R. Brown yang menemukan nukelus pada sel tanaman anggrek. M.Sleiden dan T.Schwan menyimpulkan bahwa sel merupakan unit dasar kehidupan makhluk hidup. Dan R.Virchow yang membahas tentang sel yang bersal dari sel sebelumnya karena sel membelah diri.

Pengertian Umum Mitokondria

Setiap makhluk hidup memiliki ukuran yang berbeda-beda. Semakin besar ukuran organisme tersebut, maka sel penyusunnya semakin banyak. Tubuh kita tersusun atas bermilyar-milyar sel. Sel tersebut didefinisikan sebagai unit struktural dan fungsional terkecil yang menyusun makhluk hidup. Dalam menjalankan fungsinya, sel dilengkapi dengan bagian-bagian sel yang disebut dengan organel. Salah satu organel yang penting dalam sel adalah mitokondria.

Mitokondria adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, memproduksi energi dalam bentuk ATP dan fungsi selular lain, seperti metabolisme asam lemak, homeostasis kalsium, biosintesis pirimidin, transduksi sinyal selular dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasan katabolisme sehingga mitokondria sering disebut sebagai pembangkit energi bagi sel (Power House)

Mitokondria ditemukan sekitar tahun 1850 oleh Kollicker. Kollicker berkesimpulan jika granula adalah struktur bebas dan tidak langsung berhubungan dengan struktur sitoplasma lainnya menurut pengamatannya. Ia mengenalkan istilah Mitokondrion (Yunani : Mito = Benang dan Chondrion = Granula) untuk granula ini, karena kenampakan granula ini menyerupai benang yang dilihat dengan mikroskop cahaya.

Mitokondria memiliki dua lapis membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran dalam mengalami invaginasi masuk matriks mitokondria. Kedua membran tersebut membentuk kesatuan struktur membran, meskipun masih ada yang ragu akan kesatuan ini. Permukaan dalam dari membran dalam memiliki tonjolan ke arah matriks organela, pada ujungnya berbentuk seperti knop dengan tangkap dibagian bawahnya.

Bentuk-bentuk Mitokondria

Mitokondria dijumpai baik pada sel hewan maupun pada sel tumbuhan. Ukuran mitokondria kira-kira sama dengan ukuran rata-rata bakteri basil. Mitokondria hati secara umum agak memanjang dengan diameter kira-kira 0,5-1,0 m dan panjang kira-kira 3 m. Panjang mitokondria dapat mencapai 7m.

Dalam sel mitokondria terletak secara acak seperti hati atau tersusun teratur dengan pola tertentu seperti pada sel sperma, contoh yang paling umum seperti susunan yang teratur dari mitokondria diantara serabut-serabut di dalam otot lurik. Mitokondria umumnya ditemukan pada tempat-tempat di dalam sel yang membutuhkan energi dalam jumlah yang besar, misalnya pada otot lurik dan flagel sperma.

Jumlah mitokondria per sel sangat bervariasi diantara berbagai tipe sel, mulai dari nol sampai ratusan ribu. Algae tak berwarna, Leucothrix dan Vitreoscilla, tidak memiliki mitokondria. Spermatozoa tertentu dan flagella seperti Chromulina hanya mengandung satu mitokondria per sel. Hati memiliki mitokondria rata-rata 800 per sel dan beberapa telur landak laut dan amoeba raksasa chaos yang mengandung 500.000 mitokondria per sel. Terdapat hubungan antara jumlah mitokondria per sel dan keperluan metabolisme sel.

Struktur morfologi mitokondria yang paling bervariasi adalah krista, tetapi susunan dari bentuk-bentuk yang berbeda terdapat dalam tipe-tipe sel yang berbeda. Umumnya mitokondria memiliki krista yang berbentuk lamella atau tubuler. Pada bentuk lamella, krista berbentuk relatif sejajar dan juga teratur, sedangkan pada krista yang berbentuk tubular memperlihatkan tubulus-tubulus yang terorientasi pada matriks. Pada beberapa mitokondria, susunan tubulusnya teratur, seperti pada Amoeba Chaos.

Struktur Bagian Mitokondria

1.            Membran luar

Membran luarnya bersifat permeabel untuk sejumlah besar bahan. Di membran luar mengandung protein transport yang disebut porin. Porin membentuk saluran yang berukuran yang lebih besar di lapisan ganda lipid membran luar, sehingga membran luar dapat dianggap sebagai saringan yang memungkinkan ion maupun molekul, termasuk protein berukuran kecil.

2.            Membran dalam

Membran dalam dan matriks mitokondria berkaitan dengan aktivitas utama mitokondria yang terlihat dalam siklus asam trikarboksilat, oksidasi lemak, serta pembentukan energi. Membran dalam dari selimut mitokondria sangat berbelit belit ke bagian dalam matriks dengan pola yang berbentuk seperti tabung yang disebut krista. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP. Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP. Membran dalam tidak berhubungan dengan membran luar. Membran dalam terbagi menjadi dua bagian yaitu ruang antar membran dan matriks.

3.            Ruang antar membran

Ruang antar membran merupakan ruang yang berada diantara membran luar dan membran dalam mitokondria. Ruang ini mengandung kurang lebih 6% dari keseluruhan protein mitokondria dan berbagai enzim yang bekerja menggunakan ATP (Adenosine Triphosphate) yang sedang melewati ruang tersebut untuk memfosforilasi nukleotida. Ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya berbagai reaksi-reaksi yang penting bagi sel, contohnya seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi pada asam amino, dan reaksi oksidasi di asam lemak. Dalam matriks mitokondria juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium, serta kalium.

4.            Krista

Krista mitokondria adalah lipatan membran mitokondria yang memberikan peningkatan luas permukaanya. Hal ini memungkinkan ruang yang lebih besar untuk proses yang akan terjadi melintasi membran ini. Proses ini adalah rantai transpor elektron dan kemiosmosis, yang membantu penghasilan ATP dalam respirasi selular.

5.            Matriks

Matriks mengandung ribosom dan ADN. Molekul ADN berbentuk kecil dan melingkar, tidak banyak bersenyawa dengan protein, sedangkan pada ribosom sejenis dengan yang terdapat pada bakteri. Kemiripan ADN dan ribosom mitokondria dengan yang terdapat pada sel-sel prokariotik menimbulkan teori bahwa mitokondria adalah keturunan bakteri yang pada awalnya hidup bebas, kemudian masuk ke dalam sel eukariotik dan menetap sebagai endosimbion. Sedangkan sistem kode yang terdapat di ADN mitokondria berfungsi untuk menghasilkan beberapa enzim dan protein yang terdapat di dalam organel itu.

Tingkat kecerdasan seorang anak merupakan warisan dari Ayah, Ibu, atau keduanya?

Pernahkah kita mendengar nasehat untuk mencari istri yang cerdas agar mempunyai anak yang cerdas pula, karena kecerdasan itu diturunkan dari seorang ibu. Namun pasti kita semua bertanya-tanya, bagaimana kecerdasan itu diturunkan oleh ibu kita? Apakah faktor yang mempengaruhi tingkat kecerdasan anak?

Sekitar tahun 1985, ada seorang ilmuwan mengumumkan bahwa ia telah menemukan satu gen kecerdasan di kromosom 6. Orang kebanyakan memiliki urutan tertentu pada gen tersebut, tapi anak-anak cerdas dengan IQ diatas rata-rata yang diteliti olehnya memiliki urutan berbeda. Penemuan Robert Plomin ini segera mengundang kontroversi. Parameter uji kecerdasan dengan IQ sendiri merupakan kontroversi. Di akhir tahun 1990, banyak ilmuwan memperkenalkan kecerdasan yang lain separti emotional, spiritual, adversity quotience, dan sebagainya. Howard Gardner, telah mendefinisikan 9 jenis kecerdasan yang berbeda, di antaranya kecerdasan visual, kecerdasan verbal, kecerdasan musik, bahkan kecerdasan atletik.

Penelitian lain yang dilakukan Thomas Bouchard. Ia mengumpulkan pasangan-pasangan kembar terpisah dari seluruh dunia dan menguji kepribadian dan IQ kepada mereka. Hasilnya diluar dugaan dari penelitian ini adalah korelasi antara anak-anak adopsi yang dibesarkan bersama ternyata nol. Artinya tidak ada pengaruh asuhan keluarga terhadap IQ. Jika bukan asuhan keluarga, lalu apa yang menentukan IQ? Jawabannya yaitu peran penting rahim seorang Ibu. Menurut studi lain, pengaruh peristiwa-peristiwa yang terjadi dalam kandungan terhadap kecerdasan tiga kali lebih besar dibanding apapun yang diperbuat oleh orangtua stelah bayi dilahirkan.

Menurut Ridley, bahwa kira-kira separuh IQ kita dapatkan melalui pewarisan, dan kurang dari 20% berasal dari asuhan keluarga. Sisanya berasal dari kandungan, sekolah, dan juga teman sepergaulan. Sifat pewarisan IQ sewaktu anak-anak porsinya kurang lebih 40%, sedangkan pada masa akhir remaja naik menjadi 80%. Sejalan dengan pertumbuhan, anak secara berangsur angsur mengekspresikan kecerdasan bawaan dan meninggalkan pengaruh-pengaruh sebelumnya yang ditanamkan orang lain. Akhirnya, meskipun terbukti bahwa kecerdasan diwariskan, sifat pewarisan bukan berarti tidak dapat berubah. Kecerdasan bawaan sangat berperan, sebagaimana pengaruh lingkungan asuhan tak dapat disepelekan.

Oleh karena itu, ibu yang cerdas berpotensi besar melahirkan anak yang cerdas pula. Dengan demikian, lebih baik memiliki ibu yang cerdas daripada ayah yang cerdas. Namun, kelainan genetika dari seorang ibu juga dapat diturunkan kepada anak-anaknya, termasuk di antaranya retardasi mental.

Dalam keadaan normal, setiap manusia memiliki 23 pasang kromosom yang terdiri dari 22 pasang kromosom autosom dan satu pasang kromosom seks. Terdapat 23 kromosom berasal dari ibu yang disebut kromosom XX serta 23 pasang lagi berasal dari ayah yang disebut kromosom XY. Kromosom dari ayah dan ibu akan bergabung saat terjadinya fertilisasi, yaitu pertemuan antara sel sperma dan sel telur yang menghasilkan zigot. Dalam keadaan normal, zigot akan melakukan pembelahan sel secara mitosis sehingga setiap sel dalam tubuh manusia akan membawa informasi genetik yang sama pula.

Otak dikatakan berfungsi optimal jika memiliki kemampuan berfikir kreatif dan inovatif pada saat yang tepat. Untuk mendapatkan sel otak yang bisa berfungsi dengan maksimal, dipengaruhi oleh asupan gizi dan rangsangan dari luar. Genetik diturunkan dari kedua orang tua, asupan gizi dan rangsangan dari luar yang tergantung dari bagaimana cara kita memenuhi kebutuhan gizi dan cara melayani anak. Apakah dengan gadget atau interaksi dari orang tua ke anak. Permainan edukatif dan yang banyak mengundang kreativitas anak tentu akan lebih baik untuk perkembangan otak yang sempurna. Sehingga kecerdasan yang sebenarnya itu adalah akumulasi dari genetik, supply gizi, dan rangsangan. Walaupun orang tua mempunyai gen yang cukup baik, tapi anak tidak diberi makanan yang baik dan tanpa dirangsang justru kecerdasan itu tidak akan muncul secara sempurna.


Bagaimana Seorang Ibu Berperan Penting dalam Pewarisan Kecerdasan Anak?

Bagaimana bisa seorang ibu menjadi penentu kecerdasan kepada anak-anaknya? Mungkin pertanyaan ini akan terdengar aneh ditelinga laki-laki karena pada dasarnya seorang anak terlahir dari pertemuan antara sperma dan ovum melalui proses fertilisasi dimana setelah terjadi proses fertilisasi tersebut, kedua sel gamet itu akan melebur menjadi satu dan membentuk zygot kemudian membelah menjadi morula, blastula, gastrula, dan berdiferensiasi menjadi makhluk hidup yang kecil di dalam rahim yang dinamakan fetus atau janin.

Ovum adalah sel gamet yang terdiri dari inti sel dan sitoplasma lengkap dengan organel-organel yang akan sangat berperan dalam proses pembelahan dan perbanyakan sel. Sel sperma merupakan sel gamet yang terdiri dari kepala dengan inti sel dan ekor mengandung mitokondria sebagai pemberi energi bagi pergerakan sperma.    14 jam setelah proses fertilisasi maka ekor sel sperma yang mengandung mitokondria akan dilepaskan dan dibuang, inti sel ovum dan sperma akan melebur menjadi satu sehingga terbentuk sel yang baru (zygot) 2n. Inti zigot merupakan gabungan antara inti sperma dan ovum, yang berbeda dengan sitoplasma dan organel-organel sel yang berasal dari organel sel ovum. Dari penjelasan tersebut dapat diketahui bahwa presentase peran ovum lebih besar daripada sperma dalam aktivitas pembelahan sel selanjutnya.

Disini merupakan awal peran Ibu dalam penentuan kecerdasan, yaitu melalui mitokondria yang hanya diwariskan oleh ibu, tidak oleh ayah. Sebab, mitokondria dalam tubuh kita berasal dari sel telur bukan dari sel sperma. Dalam setiap sel manusia terdapat sebuah organela yang sangat strategis fungsinya. Organel tersebut berongga berbentuk bulat dan lonjong, selaputnya terdiri atas dua lapis membran, membran dalam bertonjolan ke matriks, serta mengandung banyak enzim pernapasan. Tugas yang paling utama pada mitokondria adalah memproduksi kimia tubuh bernama ATP (Adenosin Tri Phosphat). Energi hasil reaksi dari ATP lah yang menjadi pusat energi bagi manusia. Mitokondria mempunyai sifat semiotonom karena 40% kebutuhan protein dan enzimnya dihasilkan sendiri oleh gennya. Mitokondria merupakan bagian sel yang punya DNA sendiri, selebihnya dihasilkan oleh gen di inti sel. Itulah sebabnya investasi dari seorang ibu dalam diri anak dapat mencapai hingga 75%.

Berdasarkan teori pada umumnya, kecerdasan anak sangat dipengaruhi oleh kecerdasan seorang ibu. Namun fenotip (penampakan) yang kita lihat tidak selalu hasil dari faktor genetik melainkan hasil  interaksi dari lingkungan juga. Makusdnya walaupun dominasi kecerdasan ibu itu sangat berperan, namun pada perkembangannya, kecerdasan anak juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lain.  

Mitokondria juga memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA.

MtDNA berpilin ganda, sirkular (plasmid), dan juga tidak terlindungi membran (prokariotik), karena memiliki cirri-ciri seperti DNA bakteri, berkembang juga teori yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen yang kemudian bersimbiosis dengan organisme eukariotik. Teori ini dikenal dengan nama Teori Endosimbion. Pada makhluk hidup tingkat tinggi, DNA mitokondria yang diturunkan langsung kepada anaknya hanya berasal dari betinanya saja (mitokondria sel telur). Pada mitokondria jantan tidak ikut masuk ke dalam sel telur karena letaknya yang terdapat di ekor sperma. Ekor sperma tidak ikut masuk ke dalam sel ovum sehingga DNA mitokondria jantan (sel sperma) tidak diturunkan.

Pada sel telur memiliki jumlah mitokondria yang lebih banyak dibandingkan sel sperma, kurang lebih sekitar 100.000 molekul, sedangkan sel sperma hanya terdapat sekitar 100 hingga 1500 mtDNA. Dalam sel sperma mitokondria banyak terkandung dalam bagian ekor karena bagian ini yang sangat aktif bergerak sehingga membutuhkan banyak ATP.

DNA mitokondria memiliki laju mutasi yang tinggi sekitar 10-17 kali lipat dari DNA inti. Hal tersebut terjadi karena mtDNA tidak memiliki mekanisme reparasi yang efektif, tidak memiliki protein histon, dan terletak berdekatan dengan membran dalam mitokondria sebagai tempat berlangsungnya reaksi fosforilasi oksidatif yang menghasilkan radikal oksigen (O2) sebagai produk samping. Selain itu juga terdapat  DNA polimerase yang dimiliki oleh mitokondria tidak mempunyai aktivitas proofreading (proses perbaikan replikasi DNA). Tidak adanya aktivitas ini dapat menyebabkan mtDNA tidak memiliki sistem perbaikan yang dapat menghilangkan kesalahan replikasi. Replikasi mtDNA yang tidak akurat ini akan menyebabkan mutasi mudah terjadi.

Pada mitokondria terdapat seutas DNA yang menyerupai DNA di inti sel. Hanya saja isinya adalah kode gen bagi pembentukan segala 'sistem' pada diri umat manusia, seperti sistem pencernaan, kekebalan, kecerdasan, dan hormon. Jika mitokondria tidak sempurna, maka 'sistem' yang terbentuk akan kehilangan suatu sumber energi. Agar 'sistem' yang terbentuk dapat bekerja secara optimal, bukan hanya harus terpenuhi syarat-syarat biologisnya, tetapi juga harus dididik semenjak dini. Proses pendidikan 'sistem' banyak ditentukan oleh seorang ibu, mengingat ibu telah berinteraksi dengan anaknya bahkan sejak sang anak masih  berada dalam kandungan.

Saat dalam proses kehamilan, perubahan apapun pada ibu selalu akan dibagikan bersama dengan anak yang dikandungnya. Jika seorang ibu sering mengisi masa kehamilan dengan kecemasan atau kesedihan, hormon sedih dan cemas ibu tersebut akan disampaikan kepada anak melalui saluran darah di tali pusat.

Bagian apakah yang terpengaruhi olehnya? Tentunya bagian yang mengatur kesedihan dan kekecewaan. Dengan demikian, ketika lahir dan beranjak menjadi dewasa, anak telah dibentuk menjadi pribadi yang penyendiri dan pemurung, karena secara genetik anak mewarisi lebih banyak gen dari ibu dibandingkan dengan ayah, pewarisan gen dari ibu kepada anak selama masa kehamilan akan menjadi tidak sempurna. Di sinilah peran ibu dalam terbentuknya perilaku, watak, dan berbagai macam warna-warni kehidupan pada manusia.

Maka dari itu, sifat baik, kecerdasan, serta keluhuran seorang anak sangat ditentukan oleh sifat baik, kecerdasan serta keluhuran ibunya. Tanpa adanya mitokondria, hidup manusia menjadi hampa, tidak akan ada energi yang mampu memberi semangat hidup, sehingga tidak ada peradaban manusia yang tercipta. Tanpa ada mitokondria di mata, kita akan buta. Tanpa ada mitokondria di hidung, kita tidak dapat merasakan aroma, tanpa mitokondria di telinga, telinga kita akan tuli, tanpa mitokondria di kulit, kulit kita akan mati rasa. Sekarang kita dapat membayangkan, betapa perjuangan seorang ibu kepada anaknya tak hanya sebatas hamil, melahirkan, menyusui, merawat dan membesarkan anak-anaknya hingga dewasa. Ibu pun juga harus mewariskan fungsi kebiologisnya yang sempurna agar kita semua dapat merasakan indahnya dunia ini.

Sehingga dari penjelasan tersebut dapat kita simpulkan bahwa mitokondria merupakan organel yang umik karena memiliki mtDNA yaitu mitokondria yang mempunyai DNA nya tersendiri. DNA pada tubuh kita berasal dari ibu kita sendiri, karena mitokondria yang dimiliki oleh sel sperma berada pada ekor sperma, dan ekor tersebut akan lepas saat membuahi ovum. Sehingga sifat, tingkat kecerdasan, hal-hal genetik, dan penyakit dalam diri kita merupakan salah satu faktor keturunan dari Ibu kita.


Daftar Pustaka

https://books.google.co.id/books?id=CE568QH2ybMC&pg=PA139&dq=sel&hl=id&sa=X&ved=0ahUKEwj1uqTpnO3VAhXJQ48KHfz3DVQQ6AEISTAI#v=onepage&q=sel&f=false

https://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)

https://books.google.co.id/books?id=S29qVUvoU1oC&pg=PT16&dq=sel&hl=id&sa=X&ved=0ahUKEwj1uqTpnO3VAhXJQ48KHfz3DVQQ6AEIMzAD#v=onepage&q=sel&f=false

https://www.scribd.com/doc/144556149/MITOKONDRIA

https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=Book_-_Human_Embryology_and_Morphology_7&mobileaction=toggle_view_mobile

https://www.scribd.com/doc/26527201/Struktur-Dan-Fungsi-Mitokondria

https://www.google.co.id/search?biw=1600&bih=745&tbm=isch&sa=1&q=mitokondria&oq=mitokondria&gs_l=psy-ab.3..0i67k1j0l2j0i67k1.1728.3279.0.3478.11.11.0.0.0.0.138.718.10j1.11.0....0...1.1.64.psy-ab..0.11.715.P0f0Wq0RDq8#imgrc=4voD46GTMf5wdM:

https://books.google.co.id/books?id=dwjGlYV4t8gC&pg=PA220&dq=sel&hl=id&sa=X&ved=0ahUKEwj1uqTpnO3VAhXJQ48KHfz3DVQQ6AEIKjAB#v=onepage&q=sel&f=false

https://www.yourarticlelibrary.com/biology/human-reproduction/structure-of-human-sex-gametes-spermatozoan-and-ovum-biology/26913/