Baca artikel ini untuk mendapatkan informasi tentang komposisi kimia mitokondria!
Komposisi membran mitokondria sama seperti membran plasma, yaitu fosfolipid dan protein. Protein hadir pada dua permukaan dan lapisan lipid bimolekuler di antara keduanya. Membran luar mengandung lebih banyak kolesterol dan lebih tinggi pada phosphatidyl inositol.
Gambar milik: nature.com/ki/journal/v61/n6/images/4492972f2.gif
Tetapi cardiolipin lebih rendah dibandingkan dengan membran dalam. Bensley memberikan komposisi berikut dari mitokondria hati kering –
(1) Protein dan tidak diketahui 65%
(2) Gliserida 29%
(3) Lesitin dan sefalin (fosfolipid) 4%
(4) Kolesterol 2%
Bensley percaya bahwa permukaan mitokondria terdiri dari mosaik protein dan zat lipid. Dia menyarankan bahwa korteks mitokondria harus mengandung molekul protein, gliserida dan kolesterol.
Cohn memberikan komposisi berikut dari mitokondria kering (menurut beratnya) —
Protein 70%, Lemak 25-30%
Dari lipid 90% adalah fosfolipid dan 10% kolesterol, karotenoid, vitamin E dan unsur anorganik lainnya seperti S, Fe dan Cu. Kandungan belerang juga relatif tinggi karena cukup banyak sulphydryl (SH) yang terdapat pada gugus aktif beberapa enzim.
Selain itu, ada 0,5 persen RNA dan sejumlah kecil DNA, dan enzim pernapasan yang membantu respirasi seperti sitokrom oksidase, reduktase, transaminase, koenzim 1, oktanoksidase, asam lemak oksidase, dll.
Dari protein, porsi terbesar mungkin terdiri dari enzim, tetapi protein struktural merupakan sekitar 30% dari total protein. Sebuah protein seperti actomyosin yang membagi adenosine triphosphate (ATP) dan kontrak penambahan ATP telah dilaporkan dari mitokondria hati. Fosfolipid juga penting untuk fungsi enzim, karena penambahannya pada enzim yang dimurnikan juga meningkatkan aktivitas.
Lipid mitokondria sebagian besar adalah fosfolipid, lesitin menonjol, tetapi trigliserida, asam fosfatidat, dan kolesterol juga ada.
[I] Enzim mitokondria:
Ketiga komponen utama makanan (karbohidrat, protein dan lipid) didegradasi dalam sitoplasma, memasuki siklus Krebs mitokondria dan mengalami oksidasi. Elektron yang dipancarkan selama siklus Krebs diangkut ke sistem transpor elektron (ETS). Beberapa enzim dan koenzim terlibat dalam fosforilasi oksidatif dan mekanisme transfer elektron. Lehninger (1969) mengklasifikasikannya sebagai berikut:
1. Enzim membran luar mitokondira:
Ini adalah berikut—
(i) Monoamina oksidase
(ii) Asam lemak koenzim A ligase
(iii) hidroksilase kynurenine
(iv) NADH-sitokrom-C reduktase
2. Enzim ruang mitokondria luar:
Ini adalah sebagai berikut—
(i) Adenilat kinase
(ii) Nukleosida difosfokinase
DNAse 1 dan 5′ – endonuklease
3. Enzim membran mitokondria bagian dalam:
Ini adalah transfer elektron, penggandengan sebagai berikut —
(i) Enzim rantai pernapasan yaitu NADH-suksinat dehidrogenase, FAD, empat sitokrom, sitokrom С—reduktase ubiquinon.
(ii) ATP sintetase oksidase
(iii) Suksinat dehidrogenase
(iv) P-hidroksi butirat dehidrogenase
(v) Asil transferase asam lemak karnitin
Ia juga memiliki gliserol-fosfat dehidrogenase, kolin-dehidrogenase, dan beberapa pembawa atau translokator untuk perembesan fosfat, glutamat, asparat, ADP dan ATP.
Membran bagian dalam mengandung kardiolipin konsentrasi tinggi (poligliserofosfatida), yang penting dalam semua sistem yang melibatkan transpor elektron.
4. Enzim matriks mitokondria:
Ini larut dan terlibat dalam siklus Kreb dan siklus asam lemak. Mereka termasuk enzim-enzim berikut —
(1) Fumarase dan aconitase
(2) Sintetase sitrat
(3) dehidrogenase asam α-keto
(4) enzim β-oksidasi
(5) L-malat dehidrogenase
(6) L-glutamat dehidrogenase
(7) Isocitrate dehydrogenase
(8) Asam fosfatidat sitidil transferase (CTP)
(9) Nukleotida, K + , Mg + + . Сl – , S0 4 – , HPO 4 – dll.
Matriks juga mengandung DNA, ribosom, dan spesies RNA lainnya serta enzim yang terlibat dalam sintesis protein.
[II] DNA mitokondria (M-DNA):
Mitokondria mengandung satu atau lebih molekul DNA yang berbentuk lingkaran, sangat bengkok dan berukuran panjang sekitar 5µ. Ini menyerupai DNA bakteri yang juga berbentuk lingkaran. Rasio basis DNA dalam DNA mitokondria mirip dengan sel prokariotik, dan lebih banyak daripada DNA inti. DNA mitokondria membentuk lingkaran dari mana replikasi dimulai dan melewati satu arah.
Sebagian besar DNA dapat terjadi dalam bentuk loop. Namun, hanya sebagian kecil DNA yang bereplikasi pada satu waktu. Dengan demikian, replikasi tidak sinkron dan berlanjut sepanjang siklus sel dan tidak berkoordinasi dengan replikasi DNA inti siklik. Sintesis DNA lebih lambat di mitokondria daripada di DNA inti.
Kode DNA mitokondria untuk RNA ribosom intrinsik, RNA transfer, protein ribosom dan beberapa protein lain, mengatur enzim dan struktur. Banyak protein mitokondria (terutama protein enzimatik) dikodekan oleh DNA inti.
Mitokondria, meskipun memiliki DNA sendiri tidak terlepas dari nukleus. DNA mitokondria mampu bermutasi. M-DNA berperilaku seperti kromosom dan berduplikasi dengan cara biasa menjadi beberapa lingkaran. Karena DNA, mitokondria mampu menjalani reproduksi sendiri dan dengan demikian dapat menunjukkan pewarisan sitoplasma. M-DNA berbeda dari DNA inti dalam beberapa aspek seperti —
(1) Menurut Rabinowitch (1968), DNA mitokondria mengandung lebih banyak kandungan guanine-cytosine (GC) daripada DNA inti dan densitasnya lebih tinggi.
(2) Denaturasi atau suhu leleh M-DNA lebih tinggi dari DNA inti.
(3) M-DNA berbentuk lingkaran seperti pada bakteri dan tidak melingkar.
(4) Tingkat renaturasi M-DNA lebih banyak.
(5) Berat molekul M—DNA bervariasi dari 9 hingga 11 juta.
[III] RNA mitokondria:
Demikian pula, terjadi RNA mitokondria (M-RNA). Ini berbeda dari RNA asal nuklir karena tahan terhadap enzim ribonuklease. Ini disintesis di dalam mitokondria pada templat DNA. Tiga spesies M-RNA yaitu 23S, 16S dan 4S telah diisolasi sejauh ini.
