Asal Mula Mitokondria Manusia

Mitokondria, kondriosom yaitu organel sebagai tempat terjadinya beberapa fungsi sel diantanya adalah fungsi respirasi sel makhluk hidup, selain fungsi dari seluler lain yang dapat terjadi pada sel tersebut, contohnya adalah seperti metabolisme asam lemak, biosintesis pirimidina, homeostasis kalsium, transduksi sinyal seluler dan penghasil energi berupa adenosina trifosfat (ATP) yangjuga dapat ditemukan atau terdapat pada lintasan metabolisme suatu sel yang hidup.

Mitokondria mempunyai dua lapisan membran atau kita lebih kenal dengan kata membran ganda, yaitu lapisan membran luar yang berada di lapisan terluar dan lapisan membran dalam yang letaknya tepat berada dibawah dari lapisan membran terluar. Lapisan membran dalam ada dalam bentuk lipatan - lipatan apat dijelaskan dengan lebih mudah dengan bentuk tumbukan - tumpukan antar lapisan membran dalam per-lembar atau yang sering kita sebut dalam bahasa biologi dengan sebutan dengan cristae.

Di dalam mitokondria terdapat ruangan atau bagian yang berisi seperti bahan yang dapat digunakan secara penting dalam kelangsungan hidup dari sel yang disebut matriks, di mana beberapa mineral dapat ditemukan di dalam matriks tersebut. Itu berarti bahwa matriks merupakan bagian yang dapat menyimpan mineral, dan sudah jelas dan merupakan bahwa matriks adalah pendukung utama kehidupan sel. Sel yang mempunyai banyak mitokondria dapat dijumpai di jantung, hati, dan otot atau juga dapat kita permudah yaitu dengan bagian yang memiliki kinerja kompleks sehingga mempermudah atau memperlancar kinerjanya.

Terdapat hipotesis atau kata dari beberapa peneliti yang pernah berurusan dengan mitokondria mengatakan bahwa mitokondria merupakan organel hasil evolusi dari sel sebelumnya yang merupakan sel eukariota. Dalam hal ini dapat kita persingkat bahwa mitokondria merupakah masil perubahan atau mutasi genetik dari sebuah hal yang serupa yang pernah penjadi penyokong sebuah kehidupan dari sebuah atau bahakan sekumpulan sel Hipotesis ini didukung oleh beberapa fakta antara lain :

*adanya DNA di dalam mitokondria menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya itu berarti mitokondria dulunya adalah sebuah benda atau mahluk yang menempel di inang

*beberapa kemiripan antara mitokondria dan bakteri, baik ukuran maupun cara reproduksi dengan membelah diri, juga struktur DNA yang berbentuk lingkaran, walaupun sebenarnya mitokondria bukanlah sebuah bakteri.

Asam deoksiribonukleat (DNA), adalah sejenis biomolekul yang menyimpan dan menyandi atau membentuk kode dalam bentuk yang tidak bisa dibaca secara kasat mata oleh manusia tanpa diterjemahkan kedapalam kode biner instruksi - instruksi genetika setiap organisme dan banyak jenis virus, akan menjadi sebuah dasar perkembangan otak dan bentuk fisik lainnya. Instruksi-instruksi genetika ini berperan penting dalam pertumbuhan, perkembangan, dan fungsi organisme dan virus. DNA merupakan asam nukleat, bersamaan dengan protein dan karbohidrat.

Dua unting DNA (Double Helix) bersifat anti - paralel, yang berarti bahwa keduanya berpasangan secara berlawanan. Urutan-urutan empat nukleobasa di sepanjang rantai punggung DNA inilah yang menyimpan kode informasi biologis atau informasi genetik mahluk hidup.

Struktur kimia DNA yang ada membuatnya sangat cocok untuk menyimpan informasi biologis setiap makhluk hidup. Karenanya, informasi biologis ini akan direplikasi ketika dua unting DNA dipisahkan. Sebagian besar DNA pada sebagian besar manusia bersifat non-kode, yang berarti bagian ini tidak berfungsi menyandikan protein segala yang akan diproses akan dalam bentuk apapun tidak mengandung kode yang harus diterjemahkan oleh sel.

Dalam sel, DNA manusia pada umumnya tersusun dalam kromosom. Semasa pembelahan sel, kromosom - kromosom ini diduplikasi dalam proses yang disebut replikasi DNA. Dalam kromosom, protein kromatin seperti histon berperan dalam penyusunan DNA menjadi struktur kompak. Struktur kompak inilah yang kemudian berinteraksi antara DNA dengan protein lainnya, sehingga membantu kontrol bagian - bagian DNA mana sajakah yang dapat ditranskripsikan.

Besar genom pada DNA mitokondria relatif lebih kecil apabila dibandingkan secara langsung dengan genom DNA pada nukleus yang memiliki ukuran yang normal. Ukuran genom DNA mitokondria pada tiap tiap organisme sangatlah bervariasi ada yang memiliki ukuran dalam batas normal atau abnormal, abnormal dikatakan apabila ukuran tersebut lebih besar atau lebih kecil dari yang seharusnya ada pada ukuran normal genom pada DNA manusia. Pada manusia sendiri ukuran DNA mitokondrianya adalah 16,6 kb.

Para peneliti yang pernah meneliti secara langsung menggunakan DNA sebagai alat molekuler untuk menyingkap teori - teori dan hukum - hukum fisika, sehingga DNA tidak hanya digunakan dalam replikasi informasi genetik tetapi DNA juga dapat digunakan untuk menemukan jalan baru menuju peradapab yang lebih baik dimasa yang akan datang dengan contoh nyata yang sudah terjadi atau sudah pernah atau mungkin akan dan sudah terealisasikan seperti misalnya teorema ergodik dan teori elastisitas. Sifat - sifat materi DNA yang khas membuatnya sangat menarik untuk diteliti bagi ilmuwan dan insinyur yang bekerja di bidang mikrofabrikasi dan nanofabrikasi material. Beberapa kemajuan di bidang material ini misalnya origami DNA dan material hibrida berbasi DNA.

Hibrida yang dimaksud dalam penggunaan replikasi informasi genetik dalam DNA adalah sebuah hal yang lebih dikenal dengan mutan untuk membuat organisme baru yang dapat menjadi jalan untuk membuka penelitian menjadi hal yang lebih baik dan tinggi, walau pada akhirnya tidak semua mutasi atau mutan dari hasil replikasi DNA akan menjadi hal yang baik, dan bisa terjadi sebaliknya yanitu akan merusak peradaban manusia.

Bagian dari mDNA terdiri dari daerah pengode yang berfungsi untuk membawa kode informasi genetik dan daerah yang tidak mengode daerah ini tidak berarti daerah kosong tangpa kode untuk membawa informasi genetik meinkan daerah ini adalah daerah kosong yang akan menjadi bagian dalam menerjemahkan kode tersebut menjadi kode biner yang pada abad ini dapat dibaca oleh manusia. mDNA mengandung 37 gen pengode untuk 2 rRNA, 22 tRNA, dan 13 polipeptida yang merupakan subunit kompleks enzim yang terlibat dalam fosforilasi oksidatif. MtDNA memiliki struktur dalam dengan semua gen pengode terletak berdampingan atau bersebelahan kanan kiri maupun atas bawah. 

Sedangkan dalam tugas pengerjaan yang lain protein dalam bentuk lainnya yang juga dapat secara penuh berfungsi dalam fosforilasi oksidatif seperti enzim-enzim metabolisme, DNA dan RNA polimerase, protein ribosom dan mtDNA faktor bawaan yang sudah berasal dari asal pembuatan semuanya dikode oleh gen inti, disintesis atau diperbanyak dalam sitosol dan kemudian diimpor atau dikeluarkan agar digunakan oleh organel lain.

Mitokondria banyak terdapat pada sel yang memilki aktivitas metabolisme tinggi dan memerlukan banyak ATP dalam jumlah banyak, misalnya sel otot jantung mengapa terjadi demikian karena salahsatunya jantung adalah sebuah organ yang bekerja dengan sangat kompleks maka energi dari ATP sangat diperlukan untuk menunjang segala kinerjanya yang selalu dibutuhkan tiap waktu dan secara terus menerus tanpa henti yang bisa mengakibatkan kekurangan dan penurunan tenaga secara drastis dan sangat jauh dari batas normal. Maka dalam hal ini ATP sangat membantu untuk membuat energi yang digunakan jantuk tetap stabil agar organiseme diluarnya akan bertahan dari segala bentuk ancaman energi.Selain itu jumlah dan bentuk dari mitokondria bisa berbeda - beda untuk setiap sel yang hipum maupun yang dihidupi. Mitokondria berbentuk elips atau kita lebih sering menyebutnya dengan kata lonjong atau oval. 

Membran terluar dari mitokondria terdiri dari protein dan lipid dengan perbandingan yang sama serta mengandung protein porin yang menyebabkan membran ini bersifat permeabel terhadap molekul - molekul kecil yang berukuran 6000 Dalton sehingga membran ini tetap dapat dilewati dengan cara osmosis yang melalui perantara membran semipermeabel. 

Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram - negatif, sama - sama memiliki bentuk yang masih dapat ditembus oleh atom atau senyama yang iningin bertransportasi. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transportasi lipid ke matriks untuk menjalani reaksi oksidasi yang pada akhirnya akan menghasilkan asetil.

Membran dalam sebuah mitokondria yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein, walau begitu membran bagian dalam juga dapat ditembus untuk sarana transportasi dengan kelemahan utama yaitu menjadi lebih lebih selektif terhadap benda atau ataom atau senyawa yang akan melewati membran ini, jika dibandingan dengan membran luar. Membran ini merupakan tempat pertama dan utama pembentukan ATP yang bertugas secara pertama bagi mitokondria. 

Luas permukaan ini meningkat sangat tinggi diakibatkan banyaknya lipatan atau sekali lagi saya akan menyebutnya dengan tumpukan yang sangat rapat dari membran dalam yang menonjol ke dalam matriks, disebut krista. Stuktur krista dapat berguna sebagai meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP, karena semakin lebar permukaan membran dalam produksi ATP akan menjadi berlipat ganda atau setidaknya menjadi lebih banyak dari yang seharusnya juka lapisan membran dalam tidak berlipat. 

Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintesis yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transportasi yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam karena membran dalam tidak terlalu permeabel maka harus dibantu dengan bahan tambahan atau bahan lain.

Ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi -oksidasi asam lemak. Peran utama dari segala fungsi dan peran mitokondria yang dapat diambil adalah saat mitokondria berperan sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan dan segala bentuk tenaga fisik yang dapat dihasilkan atau energi dalam bentuk ATP seluruhnya atau minimal saat berada diangka 90% dari keseluruhan energi yang dihasilkan pad asaat atau waktu yang sama. 

Metabolisme karbohidrat yang berada sepenuhnya berada pada mitondria akan berakhir di mitokondria ketika dioksidasi oleh O2 menjadi CO2 dan air. Energi yang dapat dihasilkan sangat efisien dengan tanpa mengurangi sebagian kecil dari energi yang ada atau energi murni setelah dihasilakn yaitu sekitar tiga puluh molekul ATP murni yang masih segar atau baru saja jadi dari membuatan yang diproduksi untuk setiap molekul glukosa yang dioksidasi, sedangkan dalam proses glikolisis hanya dihasilkan dua molekul ATP.

Pada khasus ini apakah Mitokondira seorang anak berasal sepenuhnya dari IBU? dan jawabannya adalah iya, hal ini terjadi karena pada dasarnya saat terjadi pada saat pembuahan. Pada dasarnya pada saat proses pembuahan sel sperma akan masuk menuju sel telur dan pada pada saat itu akan terjadi fertilisasi. Jika pada saat SMP kita hanya diajarkan bahwa sel sperma masuk ke sel telur, maka kini saatnya untuk mengubah hal tersebut. Pada kenyataannya saat sel sperma memasuki sel telur, ekor dari sel sperma terlepas oleh sebab itu mitokondria yang ada pada manusia sepenuhnya berasal dari ibu. 

Kadunggan mitokondria di sel sperma hanyalah berada di bagian ekor, sehingga pada saat sel sperma kehilangan ekornya tidak ada mitokondria di sel tersebut. Berbeda dengan sel telur dimana pada saat akan dan telah terjadi fertilisasi tisak ada bagian yang terlepas dari strukturnya. Dapat dijelaskan mengapa setiap manusia memiliki mitokondira dari ibu. Walau begitu DNA dari ayah tetap tersalurkan karena pada bagian kepala sel sperma juga memiliki materi genetik sebagai penurunan sifat manusia.

Sedangkan DNA mitokondria 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 dari DNA dalam suatu sel eukariotik yang sebagian besar DNA didapati pada nukleus sel, dan pada tumbuhan dapat kita temukan juga dalam kloroplas. Berbeda dengan organel sel lainnya, mitokondria memiliki materi genetik sendiri yang karakteristiknya berbeda dengan materi genetik di inti sel. 

Materi genetik yang terseimpan mada mitokondria itu sendiri adalah jenis yang sama dari DNA atau informasi genetik yang lainnya, yang membuat berbeda adalah isinya dimana isi dari DNA mitokondria tersebut memiliki ciri - ciri yang tdiak dapat di replika oleh DNA pada bagian lain sehingga hal ini menjadi ciri khas dan hanya satu - satunya yang dapat diciptakan, oleh sebab itu dengan atau tanpa DNA dari mitokondir atidak akan secara luas dan besar mempengaruhi perkembangan genetik oada mahluk hidup yang pada khususnya dalah manusia. 

Mitokondria sendiri sesuai dengan namanya, merupakan rantai DNA yang secara disengaja atau memang secara terintegrasi dipasangkan dan diletakan pada bagian yang terletak di bagian sel yang bernama mitokondria itu sendiri. 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 dalam tiap sel. DNA inti merupakan hasil rekombinasi atau dengan bahasa sederhanya adalah DNA yang menjadi satu dari DNA ayah dan DNA ibu dan membentuk sebuah DNA baru yang akhirnya disebut dengan kata rekombinasi sementara DNA mitokondria hanya diwariskan atau hanya berasal dari ibu saja tanpa ada masukan dari ayah selama belum ada gen yang termutasi.

Tidak seperti pada DNA nukleus yang berbentuk linear, mDNa berbentuk lingkaran atau terkadang jika bentuknya tidak lingkaran sempurna akan menjadi oval. Sebagian besar mDNA membawa gen yang dapat berfungsi dalam proses atau kegiatan perkukaran sebuah bagian dari proses metabolisme yang sering disebut dengan respirasi sel. Eksperimen yang dilakukan dengan menghilangkan mDNA pada Saccharomyces cerevisiae menunjukan penurunan tingkat pertumbuhan yang signifikan yang ditandai dengan mengecilnya ukuran sel. Jadi mDNA berfungsi secara penuh dalam tingkat pertumbuhan yang secara langsung dapat terlihat sesuai dengan hasil penelitian.

Menurut peneliti abad ini mitokondria pada manusia dapat digunakan untuk melacak asal muasalnya, dari mana, dan bagaimana, serta dapat menunjukan siapa nenek moyangnya terlebih dahulu terutama dari ibu karena sekali lagi bahwa Mitokondria dari ibu lah yang terdapat pada seorang anak (manusia).

Tetapi setiap harinya DNA yang berada pada mitokondria selalu bermutasi sehingga terjadi kesulitan pada pelacakan, dengan masalah utuma yang masih dalam tahap penyelidikan. Walau begitu, sampai saat ini seluh mitokondria dari anak masih murni 100% berasalakan dari mitokondria yang dimiliki oleh ibu, tanpa ada sedikitpun campur tangan dari ayah. Walau sampai saat ini masih banyak yang mengatakan bahwa ada anak yang memiliki sedikit sifat seperti ayahnya, padahal dari ayah sendiri tidak menyumbang mitokondria yang pada hakikatnya di mitokondria memiliki DNA sebagai penurunan sifat. 

Sehingga kita sebenarnya hanya memiliki turunan sifat dari ibu, karena sekali lagi mitokondira yang ada pada setiap manusia hanyalah dari ibu saja. Lalu bagaimana bisa banyak orang menyebutkan ada anak yang memiliki sifat seperti ayahnya? Hal itu didapat dari sepala sperma yang tetap masuk masu tidak membawa mitokondria tetapi didalam kepala sperma tetap ada yang namanya informasi genetik yang juga dapat dinyatakn untuk perkembangan seorang sifat anak atau sebagainya. Pada dasarnya pewarisan sifat dirunkan dari ibu sebelum adaya percampuran dari sedikit DNA ayah yang ikut masuk kedam sel telur saat pembuahan. Tetapi mengapa tidak mitokondria dari ayah ikut masuk sepenuhnya pada saat fertilisasi terjadi di sel teur? 

Jawabannya adalah jika hal itu terjadi bisa jadi saat sang anak terlahir ia memiliki kelainan seperti Down - Sindrome karena kebingunggan saat memferifikasi informasi genetik yang akan diproses oleh tubuh sang anak tersebut, sehingga saat keduanya masuk kedalam satu tubuh yang sama menimbulkan kesalahan atau yang sering kita sebut dengan kata eror saat mencoba menerjemahkan bahasa kode dari DNA bukan karena perbedaannya tetapi banyak yang mengatakan karena terlalu banyak dengan jenis yang berbeda. Terkadang ketidak bisa membaca kode dari DNA itu karena si penerima tidak cocok dengan DNA si ayah, mungkin saja hal itu tidak akan terasa karena DNA ayah tidak terbaca, tetapi jika DNA ayah ikut kebaca tubuh akan sangat kebingunggan membaca data. 

Walau begitu setiap ekor sperma yang ikut masuk kedalam sel telur adalah tetap menjadi kelainan, walapun ada dua sel sperma yang masuk kedalam sel telur dan keduanya berhasil membuahi, mereka tetap akan melepaskan atau memutuskan ekor spermanya sebelum masuk kedalam sel telur dan trjadi fertilisasi. sehingga seberapa banyak pun sel sperma yang berhasil masuk kedalam sel telur 90% akan tetap memutus ekornya untuk meminimalisir terjadinya kelainan genetik. Walaupun tidak segala kelainan genetik berasal dari kesalahan mitondira, masih banyak penyebab lain dari kelainan genetik secara internal maupun eksternal yang dapat terjadi dengan atau tanpa dipicu masalah sekecil apapun.

Sekian penjelas saya mengenai "Mitokondria Pada Anak dari Ayah atau Ibu" semoga dengan hasil yang telah saya buat ini dapat membantu paca pembaca sekalian untuk memahami penurunan sifat genetika pada anak, maupun pada anda sendiri. Kesalahan yang mungkin saya perbuat atas kesalahan yang disengaja maupun yang tidak disengaja mohon untuk di koreksi untuk perbaikan diri menjadi lebih baik di artikel yang berikutnya.

Sumber : www.wikipedia.com