Studi Kasus : Mitokondria Dalam Sel Tubuhmu Seluruhnya Berasal dari Sel Ovum Ibumu Dibandingkan Sel Sperma Ayahmu? Sejauh Manakah Anda Setuju?
Yak, jadi sebelum melanjutkan untuk membahas studi kasus tentang mitokondria tersebut, kita harus benar benar paham terlebih dahulu tentang mitokondria. Apa itu mitokondria...?mitokondria adalah salah satu dari yang sering disebut sel. Dan sel tersendiri adalah, kumpulan materi  yang paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel dapat melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk hidup tersusun dari sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan amoeba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari beberapa tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun dari lebih dari 101 sel.  Namun, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama apabila masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.
Secara spesifik, Â mitokondria yaitu organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi seluler lain, seperti metabolismeasam lemak, biosintesispirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal seluler dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat pada lintasankatabolisme
      Mitokondria mempunyai dua lapisan membran, yaitu lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan-lipatan yang sering disebut dengan cristae. Di dalam mitokondria terdapat 'ruangan' yang disebut matriks, di mana beberapa mineral dapat ditemukan. Sel yang mempunyai banyak mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot.
      Mitokondria memiliki struktur tubuh yang unik yaitu berbentuk batang yang ukurannya berkisar antara 0,2 m sampai 5 m. Jumlahnya berkisar dari hanya beberapa buah sampai lebih dari 1000 buah per sel. Sel-sel yang aktif atau yang memerlukan energi lebih besar memiliki mitokondria yang lebih banyak, misalnya sel hati yang mengandung lebih dari 1000 mitokondria. Setiap mitokondria dibungkus oleh suatu membran ganda. Membran dalam maupun membran luar terdiri atas suatu lapisan ganda molekul fosfolipid. Membran luar bersifat licin, sedangkan membran dalam melipat berulang-ulang menjadi lipatan-lipatan yang masuk ke dalam ruang mitokondria sehingga membran dalam menjadi luas. Lipatan dalam ini, disebut krista. Di dalam krista terdapat enzim untuk sistem transmite electron yang sangat penting dalam mengubah energi potensial dari bahan makanan menjadi energi potensial yang disimpan di dalam ATP. Energi ATP ini digunakan oleh sel untuk melakukan berbagai kegiatan. Oleh karena itu, mitokondria cenderung berkumpul di daerah sel yang paling aktif, misalnya sel saraf dan sel otot. Kedua jenis sel tersebut mengandung banyak mitokondria, karena paling aktif terlibat dalam transmisi impuls listrik, kontraksi, dan sekresi.
      Banyak yang mengatakan bahwa fungsi utama dari mitokondria adalah untuk respirasi sel, namun ternyata mitokondria memiliki beberapa fungsi lainnya. Respirasi sel adalah proses kimiawi untuk melepaskan energi yang tersimpan dalam glukosa. Energi yang digunakan untuk pemecahan glukosa disediakan oleh molekul-molekul ATP. Molekul-molekul ATP ini dihasilkan oleh organel ini sendiri. Seluruh proses respirasi aerob sel terdiri atas 3 langkah sebagai berikut:
- Glikolisis
Istilah ini sendiri memiliki arti "pemecahan glukosa". Glikolisis merupakan tahap pertama dari respirasi sel. Glukosa memiliki enam atom karbon. Enzim-enzim pada sitosol mengoksidasi molekul glukosa menjadi dua molekul yang masing-masing memiliki tiga atom karbon. Glikolisis menghasilkan dua molekul ATP, dua molekul asam piruvat, dan dua molekul NADH (Nikotinamida adenina dinukleotida).
- Siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat)
Sebelum siklus krebs dimulai dilakukan dekarboksilasi oksidatif, molekul-molekul asam piruvat yang dihasilkan dari glikolisis diubah menjadi Koenzim-A asetil untuk digunakan dalam siklus krebs. Siklus krebs kemudian mengoksidasi asetil-KoA menjadi karbon dioksida, proses ini juga menghasilkan 3 molekul NADH dan 1 molekul FADH. - Transpor Elektron
Rantai transpor elektron terdiri atas serangkaian pembawa elektron yang dihasilkan pada membran mitokondria dari siklus krebs (NADH & FADH). Molekul-molekul ATP dihasilkan dari reaksi redoks NADH & FADH. Sel eukariotik menghasilkan sekitar 36 ATP setelah melakukan respirasi sel.
Nah, fungsi fungsi lain tersebut diantaranya adalah :
- Pensinyalan sel untuk neuron-neuron
- Mengelola apoptosis
- Mengendalikan siklus sel
- Mengawasi diferensiasi, pertumbuhan, dan perkembangan sel
Ada beberapa info yang mengatakan bahwa DNA pada mitokondria berbeda atau memiliki perbedaan dengan DNA pada nucleus ( Inti Sel ). Nah di sini akan dijelaskan beberapa hal tentang perbedaan DNA tersebut. DNA mitokondria (Mitochondrial DNA; mtDNA atau mDNA)) adalah materi genetik DNA yang berada di dalam mitokondria. Mitokondria adalah organel dalam sel eukariotik yang mengubah energi kimia dari makanan dalam bentuk yang dapat digunakan oleh sel, adenosin trifosfat (ATP). DNA mitokondria hanya sebagian kecil DNA dalam suatu sel eukariotik; sebagian besar DNA didapati pada nukleus sel, dan pada tumbuhan, juga dalam kloroplas. Berbeda dengan organel sel lainnya, mitokondria memiliki materi genetik sendiri yang karakteristiknya berbeda dengan materi genetik di inti sel. Mitokondria, sesuai dengan namanya, merupakan rantai DNA yang terletak di bagian sel yang bernama mitokondria. DNA mitokondria memiliki ciri-ciri yang berbeda dari DNA nukleus ditinjau dari ukuran, jumlah gen, dan bentuk. Di antaranya adalah memiliki laju mutasi yang lebih tinggi, yaitu sekitar 10-17 kali DNA inti.Selain itu DNA mitokondria terdapat dalam jumlah banyak (lebih dari 1000 kopi) dalam tiap sel, sedangkan DNA inti hanya berjumlah dua kopi. DNA inti merupakan hasil rekombinasi DNA kedua orang tua sementara DNA mitokondria hanya diwariskan dari ibu (maternally inherited).
Besar genom pada DNA mitokondria relatif kecil apabila dibandingkan dengan genom DNA pada nukleus. Ukuran genom DNA mitokondria pada tiap tiap organisme sangatlah bervariasi. Pada manusia ukuran DNA mitokondria adalah 16,6 kb, sedangkan pada Drosophila melanogaster kurang lebih 18,4 kb. Pada khamir, ukuran genom relatif lebih besar yaitu 84 kb.
Tidak seperti DNA nukleus yang berbentuk linear, mtDNa berbentuk lingkaran. Sebagian besar mtDNA membawa gene yang berfungsi dalam proses respirasi sel. Eksperimen yang dilakukan dengan menghilangkan mtDNA pada Saccharomyces cerevisiae menunjukan penurunan tingkat pertumbuhan yang signifikan yang ditandai dengan mengecilnya ukuran sel.
Jika dirangkum beberaoa perbedaan DNA mitokondria dan DNA inti adalah sebagai berikut :
- DNA Inti memiliki 46 kromosom sedangkan DNA mitokondria hanya memiliki 1 .
- Mitokondria DNA tidak hadir dalam setiap sel tubuh kita, tidak seperti DNA Inti.
- Mitokondria DNA hanya ditularkan dari ibu sementara DNA Inti dari kedua, ibu dan ayah.
- DNA Inti memiliki histon tapi DNA mitokondria tidak.
- Intron atau urutan non-coding umumnya ada dalam DNA mitokondria tetapi hadir dalam DNA Inti.
- Transkripsi genom Inti monosistronik tetapi transkripsi genom mitokondria adalah polisistronik.
- Sebagian protein yang dibutuhkan dikodekan oleh gen Inti.
- Beberapa kodon triplet mitokondria tidak mengikuti pola kodon universal.
