Hubungan ATP dan Mitokondria

        ATP dan mitokondria, keduanya penting untuk fungsi sel manusia. Tubuh menggunakan adenosin trifosfat (ATP) untuk menghasilkan energi, dan mitokondria adalah organel di mana energi dihasilkan di setiap sel-sel ini. Secara khusus, ATP dibuat di lipatan membran dalam mitokondria. Semakin banyak lipatan, atau krista, membran mitokhnodrion, semakin banyak ATP dapat menghasilkan. Setiap sel eukariotik memiliki satu atau lebih mitokondria tergantung pada tujuan sel dan berapa banyak energi sel umumnya dibutuhkan untuk berfungsi. Setiap mitokondria memiliki membran luar yang halus dan membran dalam yang sangat dilipat. Membran dalam memegang rantai transpor elektron yang digunakan dalam respirasi selular. Respirasi selular adalah proses yang mengubah energi kimia yang tersimpan dalam makanan menjadi energi yang dapat digunakan dalam tubuh, yaitu ATP.

      Pada manusia, rantai transpor elektron adalah langkah terakhir dalam respirasi selular aerobik. Sebuah elektron penuh energi ini diturunkan rantai protein yang tertanam dalam membran dalam mitokondria. Pada setiap protein, beberapa energi dilepaskan dan energi yang digunakan untuk menempatkan gugus fosfat tambahan pada adenosin difosfat (ADP) untuk membuat satu molekul ATP. Rantai transpor elektron dapat menghasilkan sampai 34 ATP molekul per siklus tergantung pada jenis kondisi sel dan lingkungan.

Jumlah ATP dan mitokondria dalam sel tergantung pada fungsinya. Sel-sel yang membutuhkan lebih banyak energi, seperti sel otot, cenderung memiliki lebih banyak mitokondria dari beberapa sel-sel lain. Juga, mitokondria ini memiliki lebih krista. Karena krista adalah lokasi untuk rantai transpor elektron, sel-sel dengan lebih mitokondria dan lebih krista dapat menghasilkan lebih banyak ATP. Perubahan keasaman atau suhu lingkungan dapat menyebabkan protein yang membentuk membran dalam mitokondria terungkap dan sel mungkin kehilangan beberapa kemampuannya untuk menghasilkan ATP.

      Produksi ATP dalam mitokondria juga tergantung pada kehadiran oksigen. Oksigen adalah akseptor elektron terakhir dalam rantai transpor elektron. Jika ada tidak cukup oksigen yang tersedia, elektron yang mendukung rantai transpor dan tidak akan berfungsi dalam produksi ATP. Sebagian besar organisme mengalami fermentasi dalam hal ini untuk membuat jumlah minimal ATP untuk melanjutkan fungsi tubuh biasa. Jangka waktu yang lama tanpa cukup oksigen dapat menyebabkan kerusakan permanen pada berbagai bagian tubuh karena kekurangan energi.

ATP melepaskan energi dengan memecah ikatan yang memegang salah satu dari tiga gugus fosfat dengan adenosin. Masing-masing ikatan memegang sejumlah besar energi yang dapat digunakan oleh tubuh. Jika gugus fosfat dilepaskan, ATP menjadi molekul ADP. Satu kelompok fosfat lebih mungkin putus untuk membuat adenosin monofosfat (AMP). Ini AMP dapat memperoleh gugus fosfat untuk membuat ADP, dan jika gugus fosfat lain ditambahkan dengan menggunakan energi dari rantai transpor elektron dalam mitokondria, menjadi ATP sekali lagi.