Dalam mitokondria, matriks mitokondria yaitu ruang di dalam membran bab dalam. Kata "matriks" berasal dari fakta bahwa ruang ini bersifat kental, dibandingkan dengan sitoplasma yang relatif berair.
Matriks mitokondria mengandung DNA mitokondria, ribosom, enzim larut, molekul organik kecil, kofaktor nukleotida, dan ion anorganik.
Enzim dalam matriks memfasilitasi reaksi yang bertanggung jawab untuk produksi ATP, menyerupai siklus asam sitrat, fosforilasi oksidatif, oksidasi piruvat dan oksidasi beta asam lemak.
Komposisi matriks menurut struktur dan isinya menghasilkan lingkungan yang memungkinkan jalur anabolik dan katabolik berjalan dengan baik. Rantai transpor elektron dan enzim dalam matriks memainkan tugas besar dalam siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif.
Siklus asam sitrat menghasilkan NADH dan FADH2 melalui oksidasi yang akan berkurang dalam fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP.
Sitosol, ruang intermembran yang mempunyai kandungan air 3,8 μl / mg protein, sedangkan matriks mitokondria 0,8 μl / mg protein. Tidak diketahui bagaimana mitokondria mempertahankan keseimbangan osmotik di seluruh membran mitokondria bab dalam, meskipun membran mengandung aquaporin yang diyakini sebagai kanal untuk transportasi air yang diatur.
Matriks mitokondria mempunyai pH sekitar 7,8. Mitokondria DNA ditemukan oleh Nash dan Margit pada tahun 1963. Satu ke banyak DNA melingkar ganda hadir dalam matriks mitokondria. DNA mitokondria yaitu 1% dari total DNA sel. Ia kaya akan kandungan Guanine dan Cytosine. Mitokondria mamalia mempunyai 55s ribosom.
Metabolit
Matriks yaitu tuan rumah untuk banyak sekali macam metabolit yang terlibat di dalam matriks. Siklus asam sitrat melibatkan asil-KoA, Piruvat, asetil-KoA, Sitrat, Isocitrate, α-Ketoglutarat, suksinil-KoA, fumarat, suksinat, L-Malat, dan Oksaloasetat.
Siklus Urea memanfaatkan L-Ornithine, Carbamoyl Phosphate, dan L-Citrulline. Rantai transpor elektron mengoksidasi koenzim NADH, FADH2. Sintesis protein memanfaatkan DNA mitokondria, RNA, dan tRNA.
Pengaturan proses memakai ion ( Ca 2+ / K + / Mg + ). Tambahan metabolit yang ada dalam matriks yaitu CO2, H2O, O2, ATP, ADP, dan Pi.
Enzim
Enzim dari proses yang terjadi dalam matriks. Siklus Asam Sitrat difasilitasi oleh dehidrogenase piruvat, sintase sitrat, Aconitase, dehidrogenase isocitrate, dehidrogenase α-ketoglutarat, sintase Suksinil-KoA, Fumarase, dan dehidrogenase Malat.
Siklus Urea difasilitasi oleh Carbamoyl phosphate synthetase I dan Ornithine transcarbamylase. β-Oksidasi memakai carboxylase piruvat, Acyl-CoA dehidrogenase, dan 𝛽-Ketothiolase. Produksi asam amino difasilitasi oleh transaminase.
Komponen membran bab dalam
Membran dalam yaitu fosfolipid bilayer yang mengandung kompleks fosforilasi oksidatif. yang mengandung rantai transpor elektron yang ditemukan pada kristae di membran dalam dan terdiri dari empat kompleks protein dan ATP sintase.
Kompleks ini yaitu Protein kompleks I (NADH: Coenzyme Q Oxidoreductase), kompleks protein II (Suksinat: Koenzim Q Oksidoredrase), protein kompleks III (Koenzim Q: Sitokrom C Oksidoreduktase), dan kompleks protein IV (Cytochrome C Oxidase).
Kontrol membran dalam atas komposisi matriks
Rantai transpor elektron bertanggung jawab untuk membentuk gradien pH dan elektrokimia yang memfasilitasi produksi ATP melalui pemompaan proton. Gradien juga menyediakan kontrol konsentrasi ion menyerupai Ca 2+ yang digerakkan oleh potensial membran mitokondria.
Membran hanya memungkinkan molekul nonpolar menyerupai CO2 dan O2 dan molekul polar kecil yang tidak bermuatan menyerupai H2O untuk memasuki matriks.
Molekul masuk dan keluar dari matriks mitokondria melalui protein transpor dan transport ion. Molekul kemudian sanggup meninggalkan mitokondria melalui porin. Karakteristik yang dikaitkan ini memungkinkan untuk mengontrol konsentrasi ion dan metabolit yang diharapkan untuk pengaturan dan memilih laju produksi ATP.
Siklus asam sitrat
Setelah glikolisis, siklus asam sitrat diaktifkan oleh produksi asetil-KoA. Oksidasi piruvat oleh piruvat dehidrogenase dalam matriks menghasilkan CO2, asetil-KoA, dan NADH.
Oksidasi beta dari asam lemak berfungsi sebagai jalur katabolik alternatif yang menghasilkan asetil-KoA, NADH, dan FADH 2. Produksi asetil-KoA memulai siklus asam sitrat sementara koenzim yang dihasilkan dipakai dalam rantai transpor elektron.
Semua enzim untuk siklus asam sitrat berada dalam matriks (misalnya sitrat sintase, iso-sitrat dehidrogenase, alfa-ketoglutarat dehidrogenase, fumarase, dan dehidrogenase malat) kecuali untuk dehidrogenase suksinat yang ada di membran dalam dan merupakan bab dari kompleks protein II dalam rantai transpor elektron.
Siklus menghasilkan koenzim NADH dan FADH 2 melalui oksidasi karbon dalam dua siklus. Oksidasi NADH dan FADH 2 menghasilkan GTP dari suksinil-CoA sintetase.
Fosforilasi oksidatif
NADH dan FADH2 diproduksi dalam matriks atau diangkut melalui protein porin dan transport untuk menjalani oksidasi melalui fosforilasi oksidatif.
NADH dan FADH2 mengalami oksidasi dalam rantai transpor elektron dengan mentransfer elektron untuk meregenerasi NAD + dan FAD.
Proton ditarik ke ruang intermembran oleh energi elektron yang melewati rantai transpor elektron. Empat elektron jadinya diterima oleh oksigen dalam matriks untuk menuntaskan rantai transpor elektron.
Proton kembali ke matriks mitokondria melalui protein ATP sintase. Energi ini dipakai untuk memutar sintase ATP yang memfasilitasi berlalunya proton, menghasilkan ATP.
Perbedaan pH dalam matriks dan ruang intermembran membuat gradien elektrokimia dimana ATP sintase sanggup melewatkan proton ke dalam matriks dengan baik.
Siklus urea
Dua langkah pertama dari siklus urea terjadi di dalam matriks mitokondria sel hati dan ginjal. Pada langkah pertama amonia diubah menjadi karbamoil fosfat melalui investasi dua molekul ATP.
Langkah ini difasilitasi oleh karbamoil fosfat sintetase I. Langkah kedua yang difasilitasi oleh ornithine transcarbamylase mengubah carbamoyl phosphate dan ornithine menjadi citrulline.
Setelah langkah-langkah awal ini siklus urea berlanjut di ruang membran bab dalam hingga ornithine sekali lagi memasuki matriks melalui kanal transportasi untuk melanjutkan langkah pertama ke dalam matriks.
Transaminasi
α-Ketoglutarat dan oksaloasetat sanggup diubah menjadi asam amino dalam matriks melalui proses transaminasi.
Reaksi-reaksi ini difasilitasi oleh transaminase untuk menghasilkan aspartat dan asparagin dari oksaloasetat. Transaminasi α-ketoglutarat menghasilkan glutamat, prolin dan arginin.
Asam-asam amino ini kemudian dipakai baik di dalam matriks atau diangkut ke dalam sitosol untuk menghasilkan protein.
Regulasi
Regulasi dalam matriks terutama dikendalikan oleh konsentrasi ion, konsentrasi metabolit dan muatan energi.
Ketersediaan ion menyerupai Ca 2+ mengontrol banyak sekali fungsi Siklus Asam Sitrat dalam matriks mengaktifkan dehidrogenase piruvat, dehidrogenase isocitrate, dan dehidrogenase alfa-ketoglutarat yang meningkatkan laju reaksi.
Konsentrasi intermediet dan koenzim dalam matriks juga meningkatkan atau menurunkan tingkat produksi ATP alasannya yaitu pengaruh anaplerotik dan kataplerotik. NADH sanggup bertindak sebagai inhibitor untuk α-ketoglutarat, dehidrogenase isocitrate, sintase sitrat, dan dehidrogenase piruvat.
Konsentrasi oksaloasetat secara khusus dijaga tetap rendah, sehingga setiap fluktuasi dalam konsentrasi ini berfungsi untuk mendorong siklus Asam Sitrat ke depan.
Produksi ATP juga berfungsi sebagai sarana regulasi dengan bertindak sebagai inhibitor untuk dehidrogenase isocitrate, dehidrogenase piruvat, protein rantai transpor elektron kompleks, dan ATP sintase. Sedangkan ADP bertindak sebagai aktivator.
Sintesis protein
Mitokondria mengandung DNA-nya sendiri yang dipakai untuk menghasilkan protein yang ditemukan dalam rantai transpor elektron.
DNA mitokondria hanya mengkode sekitar tiga belas protein yang dipakai dalam memproses transkrip mitokondria, protein ribosom, RNA ribosom, transfer RNA, dan subunit protein yang ditemukan di kompleks protein rantai transpor elektron.
Sumber:
> https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial_matrix
 |
| Matriks ditunjukkan nomor 3.2 |
Enzim dalam matriks memfasilitasi reaksi yang bertanggung jawab untuk produksi ATP, menyerupai siklus asam sitrat, fosforilasi oksidatif, oksidasi piruvat dan oksidasi beta asam lemak.
Komposisi matriks menurut struktur dan isinya menghasilkan lingkungan yang memungkinkan jalur anabolik dan katabolik berjalan dengan baik. Rantai transpor elektron dan enzim dalam matriks memainkan tugas besar dalam siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif.
Siklus asam sitrat menghasilkan NADH dan FADH2 melalui oksidasi yang akan berkurang dalam fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP.
Sitosol, ruang intermembran yang mempunyai kandungan air 3,8 μl / mg protein, sedangkan matriks mitokondria 0,8 μl / mg protein. Tidak diketahui bagaimana mitokondria mempertahankan keseimbangan osmotik di seluruh membran mitokondria bab dalam, meskipun membran mengandung aquaporin yang diyakini sebagai kanal untuk transportasi air yang diatur.
Matriks mitokondria mempunyai pH sekitar 7,8. Mitokondria DNA ditemukan oleh Nash dan Margit pada tahun 1963. Satu ke banyak DNA melingkar ganda hadir dalam matriks mitokondria. DNA mitokondria yaitu 1% dari total DNA sel. Ia kaya akan kandungan Guanine dan Cytosine. Mitokondria mamalia mempunyai 55s ribosom.
Struktur Matriks Mitokondria
Berikut ini yaitu komponen-komponen yang ada di dalam matriks mitokondria:Metabolit
Matriks yaitu tuan rumah untuk banyak sekali macam metabolit yang terlibat di dalam matriks. Siklus asam sitrat melibatkan asil-KoA, Piruvat, asetil-KoA, Sitrat, Isocitrate, α-Ketoglutarat, suksinil-KoA, fumarat, suksinat, L-Malat, dan Oksaloasetat.
Siklus Urea memanfaatkan L-Ornithine, Carbamoyl Phosphate, dan L-Citrulline. Rantai transpor elektron mengoksidasi koenzim NADH, FADH2. Sintesis protein memanfaatkan DNA mitokondria, RNA, dan tRNA.
Pengaturan proses memakai ion ( Ca 2+ / K + / Mg + ). Tambahan metabolit yang ada dalam matriks yaitu CO2, H2O, O2, ATP, ADP, dan Pi.
Enzim
Enzim dari proses yang terjadi dalam matriks. Siklus Asam Sitrat difasilitasi oleh dehidrogenase piruvat, sintase sitrat, Aconitase, dehidrogenase isocitrate, dehidrogenase α-ketoglutarat, sintase Suksinil-KoA, Fumarase, dan dehidrogenase Malat.
Siklus Urea difasilitasi oleh Carbamoyl phosphate synthetase I dan Ornithine transcarbamylase. β-Oksidasi memakai carboxylase piruvat, Acyl-CoA dehidrogenase, dan 𝛽-Ketothiolase. Produksi asam amino difasilitasi oleh transaminase.
Komponen membran bab dalam
Membran dalam yaitu fosfolipid bilayer yang mengandung kompleks fosforilasi oksidatif. yang mengandung rantai transpor elektron yang ditemukan pada kristae di membran dalam dan terdiri dari empat kompleks protein dan ATP sintase.
Kompleks ini yaitu Protein kompleks I (NADH: Coenzyme Q Oxidoreductase), kompleks protein II (Suksinat: Koenzim Q Oksidoredrase), protein kompleks III (Koenzim Q: Sitokrom C Oksidoreduktase), dan kompleks protein IV (Cytochrome C Oxidase).
Kontrol membran dalam atas komposisi matriks
Rantai transpor elektron bertanggung jawab untuk membentuk gradien pH dan elektrokimia yang memfasilitasi produksi ATP melalui pemompaan proton. Gradien juga menyediakan kontrol konsentrasi ion menyerupai Ca 2+ yang digerakkan oleh potensial membran mitokondria.
Membran hanya memungkinkan molekul nonpolar menyerupai CO2 dan O2 dan molekul polar kecil yang tidak bermuatan menyerupai H2O untuk memasuki matriks.
Molekul masuk dan keluar dari matriks mitokondria melalui protein transpor dan transport ion. Molekul kemudian sanggup meninggalkan mitokondria melalui porin. Karakteristik yang dikaitkan ini memungkinkan untuk mengontrol konsentrasi ion dan metabolit yang diharapkan untuk pengaturan dan memilih laju produksi ATP.
Fungsi Matriks Mitokondria
Berikut ini yaitu beberapa proses yang terjadi di dalam matriks mitokondria:Siklus asam sitrat
Setelah glikolisis, siklus asam sitrat diaktifkan oleh produksi asetil-KoA. Oksidasi piruvat oleh piruvat dehidrogenase dalam matriks menghasilkan CO2, asetil-KoA, dan NADH.
Oksidasi beta dari asam lemak berfungsi sebagai jalur katabolik alternatif yang menghasilkan asetil-KoA, NADH, dan FADH 2. Produksi asetil-KoA memulai siklus asam sitrat sementara koenzim yang dihasilkan dipakai dalam rantai transpor elektron.
Semua enzim untuk siklus asam sitrat berada dalam matriks (misalnya sitrat sintase, iso-sitrat dehidrogenase, alfa-ketoglutarat dehidrogenase, fumarase, dan dehidrogenase malat) kecuali untuk dehidrogenase suksinat yang ada di membran dalam dan merupakan bab dari kompleks protein II dalam rantai transpor elektron.
Siklus menghasilkan koenzim NADH dan FADH 2 melalui oksidasi karbon dalam dua siklus. Oksidasi NADH dan FADH 2 menghasilkan GTP dari suksinil-CoA sintetase.
Fosforilasi oksidatif
NADH dan FADH2 diproduksi dalam matriks atau diangkut melalui protein porin dan transport untuk menjalani oksidasi melalui fosforilasi oksidatif.
NADH dan FADH2 mengalami oksidasi dalam rantai transpor elektron dengan mentransfer elektron untuk meregenerasi NAD + dan FAD.
Proton ditarik ke ruang intermembran oleh energi elektron yang melewati rantai transpor elektron. Empat elektron jadinya diterima oleh oksigen dalam matriks untuk menuntaskan rantai transpor elektron.
Proton kembali ke matriks mitokondria melalui protein ATP sintase. Energi ini dipakai untuk memutar sintase ATP yang memfasilitasi berlalunya proton, menghasilkan ATP.
Perbedaan pH dalam matriks dan ruang intermembran membuat gradien elektrokimia dimana ATP sintase sanggup melewatkan proton ke dalam matriks dengan baik.
Siklus urea
Dua langkah pertama dari siklus urea terjadi di dalam matriks mitokondria sel hati dan ginjal. Pada langkah pertama amonia diubah menjadi karbamoil fosfat melalui investasi dua molekul ATP.
Langkah ini difasilitasi oleh karbamoil fosfat sintetase I. Langkah kedua yang difasilitasi oleh ornithine transcarbamylase mengubah carbamoyl phosphate dan ornithine menjadi citrulline.
Setelah langkah-langkah awal ini siklus urea berlanjut di ruang membran bab dalam hingga ornithine sekali lagi memasuki matriks melalui kanal transportasi untuk melanjutkan langkah pertama ke dalam matriks.
Transaminasi
α-Ketoglutarat dan oksaloasetat sanggup diubah menjadi asam amino dalam matriks melalui proses transaminasi.
Reaksi-reaksi ini difasilitasi oleh transaminase untuk menghasilkan aspartat dan asparagin dari oksaloasetat. Transaminasi α-ketoglutarat menghasilkan glutamat, prolin dan arginin.
Asam-asam amino ini kemudian dipakai baik di dalam matriks atau diangkut ke dalam sitosol untuk menghasilkan protein.
Regulasi
Regulasi dalam matriks terutama dikendalikan oleh konsentrasi ion, konsentrasi metabolit dan muatan energi.
Ketersediaan ion menyerupai Ca 2+ mengontrol banyak sekali fungsi Siklus Asam Sitrat dalam matriks mengaktifkan dehidrogenase piruvat, dehidrogenase isocitrate, dan dehidrogenase alfa-ketoglutarat yang meningkatkan laju reaksi.
Konsentrasi intermediet dan koenzim dalam matriks juga meningkatkan atau menurunkan tingkat produksi ATP alasannya yaitu pengaruh anaplerotik dan kataplerotik. NADH sanggup bertindak sebagai inhibitor untuk α-ketoglutarat, dehidrogenase isocitrate, sintase sitrat, dan dehidrogenase piruvat.
Konsentrasi oksaloasetat secara khusus dijaga tetap rendah, sehingga setiap fluktuasi dalam konsentrasi ini berfungsi untuk mendorong siklus Asam Sitrat ke depan.
Produksi ATP juga berfungsi sebagai sarana regulasi dengan bertindak sebagai inhibitor untuk dehidrogenase isocitrate, dehidrogenase piruvat, protein rantai transpor elektron kompleks, dan ATP sintase. Sedangkan ADP bertindak sebagai aktivator.
Sintesis protein
Mitokondria mengandung DNA-nya sendiri yang dipakai untuk menghasilkan protein yang ditemukan dalam rantai transpor elektron.
DNA mitokondria hanya mengkode sekitar tiga belas protein yang dipakai dalam memproses transkrip mitokondria, protein ribosom, RNA ribosom, transfer RNA, dan subunit protein yang ditemukan di kompleks protein rantai transpor elektron.
Sumber:
> https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mitochondrial_matrix
Share This :
comment 0 comments
more_vert