Fungsi Mitokondria pada Tubuh Manusia, Penghasil Energi Hingga Mengatur Kematian Sel

Mito artinya thread atau benang, chodrion artinya granular. Mitokondria merupakan organel sitoplasma yang berbentuk granular atau filamen. Mitokondria adalah organel yang digunakan untuk memproduksi energi dalam bentuk ATP untuk kelangsungan hidup sel. Mitokondria adalah tempat dimana fungsi respirasi pada makhluk hidup berlangsung.

Struktur mitokondria memiliki dua lapisan membran yang terdiri dari lapisan membran luar dan lapisan membran dalam. Bagian-bagian pada mitokondria penting untuk melakukan cara kerja mitokondria itu sendiri. Sel-sel yang memiliki banyak mitokondria antara lain ada pada jantung, hati dan otot.

Beberapa fungsi mitokondria yang sangat penting bagi keberlangsungan hidup tubuh manusia meliputi:

1. Memproduksi Energi

Fungsi yang utama adalah memproduksi energi. Mitokondria mengubah energi kimia yang terkandung dalam makanan yang kita konsumsi menjadi bentuk energi lain, yang mudah digunakan oleh sel tubuh. Proses ini disebut fosforilasi oksidatif. Fosforilasi oksidatif akan menghasilkan adenosine trifosfat (ATP), yaitu satuan molekuler yang memberi energi untuk proses metabolisme.

ATP dihasilkan oleh mitokondria dalam sebuah siklus bernama siklus Krebs. Siklus Krebs menghasilkan zat kimiawi yang disebut NADH. Zat ini kemudian digunakan oleh enzim-enzim yang berada dalam membran sel untuk memproduksi ATP.Di dalam molekul ATP tersebut, terdapat simpanan energi dalam bentuk ikatan kimia. Energi ini digunakan dengan cara memutus ikatan kimia ini.

2. Mengatur Kematian Sel

Fungsi mitokondria yang lainnya adalah mengatur kematian sel. Salah satu proses penting dalam keberlangsungan hidup tubuh manusia adalah kematian sel atau apoptosis. Sel-sel tubuh yang sudah menua atau rusak harus dihancurkan dan dibuang dari tubuh. Di situlah, fungsi mitokondria berperan penting. Organel ini akan menentukan dan mengatur sel-sel tubuh yang harus dihancurkan.

Fungsi mitokondria mengatur kematian sel dengan menghasilkan sitokrom C. Zat ini akan mengaktifkan caspase, yaitu enzim yang bertanggung jawab untuk menghancurkan sel dalam proses apoptosis. Proses apoptosis sangat penting untuk menjaga keseimbangan jumlah sel-sel normal dalam jaringan tubuh, sehingga tubuh kita dapat berfungsi dengan normal.

3. Menyimpan Kalsium

Fungsi mitokondria yang selanjutnya adlaah menyimpan kalsium. Kalsium merupakan salah satu unsur penting dalam proses-proses selular di tubuh kita. Pelepasan kalsium ke dalam sel akan memicu sel saraf atau sel endokrin untuk menghasilkan neurotransmiter. Kalsium juga berperan penting dalam proses pembekuan darah, proses pembuahan, pembentukan sel tulang, dan fungsi-fungsi otot.

Begitu penting peran kalsium bagi tubuh sehingga sel-sel tubuh mengatur penggunaannya secara ketat. Dalam hal ini, fungsi mitokondria adalah menyerap ion-ion kalsium dan menyimpannya sampai dibutuhkan dalam proses selular.

4. Memproduksi Panas Tubuh

Fungsi mitokondria yang berikutnya adalah memproduksi panas pada tubuh manusia. Salah satu cara tubuh untuk menghasilkan panas saat kedinginan adalah dengan menggunakan jaringan lemak yang disebut lemak cokelat. Lemak cokelat paling banyak terdapat dalam tubuh bayi karena bayi masih sangat rentan terhadap udara dingin.

Jumlah lemak ini akan makin berkurang dalam tubuh seiring dengan pertambahan usia. Saat kita kedinginan, mitokondria menghasilkan panas tubuh dari lemak cokelat sehingga badan tidak sampai menggigil. Organel ini akan membocorkan proton agar bisa menghasilkan panas.

5. Membangun Bagian-bagian dari Darah dan Hormon

Fungsi mitokondria yang selanjutnya adalah membangun bagian-bagian dari darah dan hormon. Contohnya bagian-bagian yang dibangun mitokondria dari darah atau hormon misalnya yakni testosteron dan estrogen.

6. Mendetoksifikasi Amonia

Fungsi mitokondria juga penting untuk melakukan detoksifikasi amonia. Hal ini dilakukan karena adanya enzim yang terdapat pada mitokondria yang ada pada sel-sel hati. Enzim itulah yang kemudian melakukan tugasnya untuk detoksifikasi amonia.

7. Mengawasi Pertumbuhan Sel

Fungsi mitokondria penting dalam pertumbuhan sel, dalam kaitannya dengan sel, mitokondria berfungsi untuk mengawasi pertumbuhan dan perkembangan sel, selain itu mitokondria juga berperan dalam mengawasi diferensiasi sel.

Struktur mitokondria terdiri dari : membran luar, membran dalam, ruang antar membran, dan matriks yang terletak di bagian dalam membran, ribosom, krista, oksisom, inklusi, dan DNA mitokondria. Berikut penjelasannya dari masing-masing struktur mitokondria, yaitu :

1. Ribosom

Organel sel yang dibangun dalam nucleolus berfungsi sebagai tempat sintesis protein dalam sitoplasma terdiri dari rRNA dan molekul protein, yang membentuk 2 subunit.

2. Membran Luar

Membran luar 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.

Dalam hal ini, membran luar mitokondria menyerupai membran luar bakteri gram-negatif. Selain itu, membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam biosintesis lipid dan enzim yang berperan dalam proses transpor lipid ke matriks untuk menjalani β-oksidasi menghasilkan Asetil KoA.

3. Membran Dalam

Membran dalam merupakan bagian yang kurang permeabel dibandingkan membran luar terdiri dari 20% lipid dan 80% protein. Membran ini merupakan tempat utama pembentukan ATP.

Membran dalam mengandung protein yang terlibat dalam reaksi fosforilasi oksidatif, ATP sintase yang berfungsi membentuk ATP pada matriks mitokondria, serta protein transpor yang mengatur keluar masuknya metabolit dari matriks melewati membran dalam.

4. Krista

Pelipatan membran dalam mitokondria yang merupakan tempat rantai transpor elektron dan enzim-enzim yang mengkatalisis sintesis ATP. Stuktur krista ini meningkatkan luas permukaan membran dalam sehingga meningkatkan kemampuannya dalam memproduksi ATP.

Sepanjang krista terdapat protein sitokrom yang berperan sebagai oksidator dan reduktor berantai sehingga membebaskan energi secara gradual untuk membentuk ATP.

5. Ruang Antar Membran

Ruang antar membran terletak diantara membran luar dan membran dalam merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi yang penting bagi sel, seperti siklus Krebs, reaksi oksidasi asam amino, dan reaksi β-oksidasi asam lemak.

6. Matriks

Matriks mitokondria berisi cairan seperti gel yang diliputi selaput dalam mengandung sejumlah enzim siklus krebs, garam dan air. Di dalam matriks juga terdapat materi genetik, yang dikenal dengan DNA mitkondria (mtDNA), ribosom, ATP, ADP, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium, kalsium dan kalium.

7. DNA 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.